Файл: Составление и расчёт принципиальной тепловой схемы электростанции на базе турбоустановки пт8010013013.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4.2 Сетевая подогревательная установка
Dвс, h’вс
Dнс, h’НС
D’’пр, h’’
НС
ВС
С М
Dнс, hНС
DВС, hВС
Рисунок4.2 - Тепловая схема сетевой подогревательной установки
Таблица 4.2 - Параметры пара и воды сетевой подогревательной установки
Показатель | Нижний подогреватель | Верхний подогреватель |
Сетевая вода | | |
Недогрев в подогревателе , 0С | 3,5 | 3,8 |
Температура на входе tO.C, tH.C , 0C | 47,2 | 68 |
Энтальпия на входе hВO.C, hВH.C, кДж/кг | 197,63 | 284,92 |
Температура на выходе tН.С, tВ.С , 0C | 68 | 82,9 |
Энтальпия на выходе hВH.C, hВB.C, кДж/кг | 284,92 | 347,351 |
Подогрев в подогревателе, кДж/кг | 87,29 | 62,431 |
Конденсат греющего пара | | |
Температура насыщения t'Н, 0С | 71,5 | 86,7 |
Энтальпия при насыщении h' , кДж/кг | 299,585 | 363,273 |
Давление в подогревателе Р', МПа | 0,0446 | 0,618 |
1. Расход сетевой воды для рассчитываемого режима (при tнар= -50С):
кг/с.
2. Тепловой баланс нижнего сетевого подогревателя
(4,9)
где
3. Тепловой баланс верхнего сетевого подогревателя
(4,10)
где .
4.2 Регенеративные подогреватели высокого давления
1. Подогреватель высокого давления №7 (отбор №1).
Рисунок 4.3 – Тепловая схема ПВД №7
Уравнение теплового баланса ПВД №7:
(4,11)
2. Подогреватель высокого давления №6 (отбор №2).
Рисунок 4.4 – Тепловая схема ПВД №6
Уравнение теплового баланса ПВД6
(4,12)
3. Подогреватель высокого давления №5 (отбор №3) и питательный насос.
Рисунок 4.5 – Тепловая схема ПВД №5
Уравнение теплового баланса ПВД №5:
(4,13)
где qД3 количество переданной теплоты в подогревателе П3 от дренажной воды:
qД3 = h - h = 985,61 –710,63 =274,98 кДж / кг.
4.4 Питательный насос (ПН)
Подогрев воды в питательном насосе (это внутренняя работа сжатия воды в насосе). Давление перед ПН:
,
Давление после ПН: , т.к. ПН повышает давление до величины , где Р0 – давление пара перед турбиной. Т.е. питательный насос повышает давление питательной воды на величину . Удельный объём воды в ПН определяется для давления по таблицам и он составляет . КПД питательного насоса .
кДж/кг,
Энтальпия воды после питательного насоса:
, кДж/кг.
4.5 Деаэратор питательной воды (ДПВ)
Рисунок 4.6 - Расчетная схема деаэратора питательной воды
Уравнение материального баланса.
Значения утечек пара:
- расход пара из уплотнений штоков клапанов DУШ = 0,5499 кг / с;
- утечки пара из уплотнений турбины DУЗ = 0,366 кг / с;
Принимаем:
- количество пара, отводимого из деаэратора на концевые уплотнения турбины
DУК = 0,0025…0,003 D0
DУК = 0,3666 кг/с
-расход пара на эжектор отсоса уплотнений DЭ = 2…2,5 DУК:
DЭ =0,8554 кг /с.
Таким образом суммарный расход пара на эжектор отсоса уплотнений и концевые уплотнения составляют:
DЭУ = DУК + DЭ = 1,222 кг / с.
Поток конденсата на входе в деаэратор:
(4,14)
Уравнение теплового баланса деаэратора
(4,15)
После подстановки выражения DКД и численных значений известных величин получаем:
hУШ =3494кДж/кг– принимают при Р = 12,0 МПа и t = 555 0С;
отсюда расход греющего пара из отбора №3 турбины на деаэратор питательной воды:
DД = 3,69 кг / с.
11. Поток конденсата на входе в деаэратор
4.6 Установка для подогрева и деаэрации добавочной воды
Рисунок 4.5 - Расчетная схема деаэратора добавочной воды
Уравнение материального баланса деаэратора обратного конденсата и воды ДКВ.
Поток конденсата на выходе из ДКВ:
DКВ = D + D”П + DОК + DДВ+Dбнт; (4,16)
Химически очищенная вода идет на восполнение потерь. Расход химически очищенной воды:
DДВ = (DП – DОК) + DУТ. (4,17)
Принимаем возврат конденсата от производственных потребителей теплоты К = 0,5 (50%), тогда:
DОК = К DП ; (4,18)
DОК = 0,5*51,3=25,65кг/с.
Потери с утечками пара и конденсата:
DУТ=уутD0, (4,19)
где уут= уут1+ - процент утечки пара и конденсата.
После ПСВ добавочная вода поступает на химводоочистку, затем в деаэратор низкого давления.
Расход воды из бочки нижних точек (БНТ). В БНТ собирается конденсат после СХ. В СХ поступает утечки пара из уплотнения турбины, со штоков.
, (4,20)
где - процент утечек с уплотнении турбин и со штоков клапанов.
Уравнение теплового баланса деаэратора химически очищенной воды:
(4,21)
Температура сырой воды будет ниже температуры насыщения греющего пара из 6-го отбора на температуру недогрева (20С), т.е. . По определяем
- энтальпия конденсата из БНТ.
Для определения расхода пара на ПСВ, составим уравнение теплового баланса для ПСВ. Греющий пар поступает из 6-го отбора.
Примем температуру сырой воды равной +40С (вода поступает из водоема).
Уравнения теплового баланса для ПСВ:
(4,22)
4.7 Регенеративные подогреватели низкого давления
КПД подогревателей низкого давления .
1. Регенеративный подогреватель низкого давления ПНД-4.
Рисунок 4.6 - Расчетная схема ПНД4
Уравнение теплового баланса ПНД4:
(4,23)
Расход греющего пара .
2. ПНД-3 и смеситель СМ-2
Рисунок 4.7 – Расчетная схема ПНД-3 и СМ-2
Объединенный тепловой баланс для ПНД-3 и СМ-2:
Поток в см-2:
(4,24)
Тепловой баланс для СМ-2:
. (4,25)
где
D’кв=56,91кг/с– добавочная вода из деаэратора низкого давления,
D’вс=9,45кг/с – конденсат греющего пара из ПСГ-2.
3. ПНД-2 и СМ-1
Рисунок 4.8 – Расчетная схема ПНД-2 и СМ-1
Объединенный тепловой баланс для ПНД-2 и СМ-1:
Тепловой баланс для СМ-2:
. (4,26)
Поток в СМ-2:
(4,27)
4. Пнд-1
Рисунок 4.9 – Расчетная схема ПНД-1
Тепловой баланс для ПНД-1:
(4,28)
Энтальпия конденсата на входе в ПВД-1 (после ПУ):
4.8 Конденсатор, подогреватели уплотнений, сальниковые охладители и подогреватели эжекторов
Рисунок 4.10 – Расчетная схема конденсатора
Уравнение материального баланса конденсатора.
(4,29)
Тепловой баланс конденсатора:
(4,30)
Подогреватели уплотнений, сальниковые охладители и подогреватели эжекторов
Рисунок 4.11 – Расчетная схема подогреватели уплотнений, сальниковые охладители и подогреватели эжекторов
Тепловой баланс ПЭ:
(4,31)
Тепловой баланс СХ:
(4,32)
Определение потока воды на циркуляцию DРЕЦ производится в соответствии с потребной энтальпией конденсата после ПУ, которая равна в
Тепловой баланс ПУ:
(4,33)
Подогрев конденсата в охладителях эжекторов и уплотнений:
Подогрев конденсата в подогревателе уплотнений.
Подогрев в ЭУ
.
4.9 Солевой баланс барабанного котла
4.12 –Расчетная схема барабана котла
Уравнение материального баланса парогенератора:
(4,33)
Уравнение солевого баланса:
(4,34)
где
СП, СПР, С
ПВ – концентрация солей соответственно в паре, продувочной воде и питательной воде,
Р – доля непрерывной продувки барабанного котла.
(4,35)
Пренебрегая солесодержание пара СП͌=0 и принимая продувку Р=3% (восполнение потерь химической очищенной водой), получаем:
(4,36)
По СНиП-II-35-76** установленное солесодержание питательной воды котлов не должно превышать а
Примем , тогда
При расчетной величине продувки менее 0,3% необходимо предусматривать периодическую продувку.
4.10 Паровой баланс турбины
В результате проведенного расчета получен расход пара в отборах турбины, приведенный в табл.4.4.
Таблица 4.4 - Расходы пара по отборам турбины
№ отбора | Обозначение | Расход пара, кг/с |
1 | D1=DП1 | 5,893517257 |
2 | D2=DП2 | 4,072012147 |
3 | D3=DП3+DД+DП | 65,39194211 |
4 | D4=DП4 | 10,5788697 |
5 | D5=Dвс+DП5 | 12,61471818 |
6 | D6=DП6+DнС+DД+DПСВ | 21,18262557 |
7 | D7=DП7 | 0,564667426 |
Суммарный расход пара из отборов турбины
, (4,37)
Поток пара, поступающий в конденсатор после турбины:
, (4,38)
.
Поток конденсата, на выходе из конденсатора
(4,39)
Материальный баланс пара и конденсата сходится с точностью:
,.
4.11 Энергетический баланс турбоагрегата
Мощность отсека турбины:
. (4,40)
Мощность отсеков турбины:
.) (4,41)
Электрическая мощность турбоустановки
, (4,42)
где - механический и электрический КПД турбоустановки соответственно.
Результаты расчёта мощностей отсеков турбины ПТ - 80\100-130\13 при tНАР=-5оС приведён в таблице 4.4.
Таблица 4.4..Расчёт мощностей отсеков турбины ПТ - 80\100-130\13
Отсек турбины | Интервал давлений, Мпа | Пропуск пара через отсек | НОТСi, кДж/кг | NOTCi, МВт | ||
Обозначение | Численное значение, кг/с | |||||
,0-1 | 12,01 | 5,099 | D0 - DУ3 - DУ.Ш | 121,2835 | 220,48 | 26,74058608 |
,1-2 | 5,099 | 3,492 | D01 - D1 | 115,3899827 | 88,656 | 10,23001431 |
,2-3 | 3,492 | 2,594 | D12 - D2 | 111,3179706 | 65,731 | 7,317041525 |
,3-4 | 1,245 | 0,407 | D23 - D3 - Dтп-DД | 45,12602848 | 344,093 | 15,52755052 |
,4-5 | 0,407 | 0,07537 | D34 - D4 | 34,54715879 | 240,442 | 8,306587953 |
,5-6 | 0,07537 | 0,05126 | D45 - D5 | 21,9324406 | 50,063 | 1,098003774 |
,6-7 | 0,05126 | 0,0118 | D56 - D6 | 0,749815035 | 134,775 | 0,101056321 |
,7-К | 0,0118 | 0,0035 | D67 - D7 | 0,185148 | 19,86 | 0,003677 |
Полная мощность турбины
(4,43)
Электрическая мощность турбоагрегата
, (4,44)
5 Энергетические показатели турбоустановки и электростанции
5.1 Турбинная установка
1. Полный расход теплоты на турбоустановку
, (5,1)
.
2. Расход тепла на производственные потребители
(5,2)
.
3. Расход теплоты на отопление
, (5,3)
.
где – коэффициент, учитывающий потери теплоты в системе отопления.
4. Общий расход теплоты на внешних потребителей
(5,4)
5. Расход теплоты на турбинную установку по производству электроэнергии
, (5,5)
6. Коэффициент полезного действия турбоустановки по производству электроэнергии (без учета собственного расхода электроэнергии)
(5,6)
.
7. Удельный расход теплоты на производство электроэнергии