Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Процесс расширения пара в проточной части турбины Т – 100/120 – 130 в i-s диаграмме




ТАБЛИЦА ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ
Наименование величины ПВД -1 ПВД -2 ПВД -3 Д ПНД -7 ПНД -7 ПНД -7 ПНД -7 Конденсатор СП1 СП2
Давление пара, МПа 3,3 2,13 1,09 0,588 0,51 0,275 0,221 0,095 0,00298 0,095 0,221
Энтальпия пара, кДж/кг
Энтальпия конденсата, кДж/кг 1033,7 922,6 780,3 667,8 643,8 517,8 411,5 100,4
Использованный теплоперепад, кДж/кг
Энтальпия воды перед подогревателем, кДж/кг 919,8 774,3 687,1 528,8 506,2 - 389,6
Энтальпия воды за подогревателем, кДж/кг 993,7 919,8 774,3 667,8 497,8 - 389,6 495,2

3.1. Расчет сетевой подогревательной установки.

 

 

Тепловая нагрузка потребителя (Qт) обеспечивается тепловой мощностью сетевых подогревателей (Qотб) и пиковых водогрейных котлов (Qпвк)

Qт=309,4 МВт

Qотбтэц* Qт=0,6*309,4=185,64 МВт

Qпвк= Qт – Qотб=309,4-185,64=123,76 МВт

Расход сетевой воды Gсв определяется из уравнения теплового баланса

Qт= Gсвв*(τп- τо),

где Св = 4,19 кДж/кг – удельная теплоемкость воды,

 

кг/с

 

Температуры сетевой воды после сетевых подогревателей принимаются с учетом недогрева конденсата (дренажей) пара соответствующего отбора на СП на 5 ºС. Таким образом: t′тэц= t(s)01-5

t′′тэц= t(s)02-5,

где t(s)01 – температура насыщения при давлении пара р01 в отборе,

t(s)02 - температура насыщения при давлении пара р02 в отборе.

Из термодинамических таблиц находим:

р01= р7 =0,095 МПа→ t(s)01=98,2 ºС→i01=2673 кДж/кг,

р02= р6 =0,221 МПа→ t(s)01=123 ºС→i02=2711 кДж/кг.

t′тэц=98,2-5=93,2 ºС



t′′тэц=123-5=118 ºС

 

Для учета потерь теплоты с поверхности изоляции подогревателя вводится КПД подогревателя (коэффициент удержания теплоты) ηп =0,98, с учетом которого уравнения теплового баланса для каждого подогревателя выглядят следующим образом:

Dсп1*(i01- i′01)* ηп= Gсвв*(t′тэц- τо)

Dсп2*(i02- i′02)* ηп= Gсвв*(t′′тэц- t′тэц )

где i01, i02 – энтальпии пара в теплофикационных отборах, определяемые в процессе расширения пара в турбине, кДж/кг,

i′01, i′02 – энтальпии конденсата на линии насыщения при соответствующих давлениях пара в отборе, кДж/кг,

i′01=411,5 кДж/кг

i′02 =518,8 кДж/кг

Из этих уравнений можно определить расход пара на сетевые подогреватели

 

нижней ступени:

кг/с,

 

верхней ступени:

кг/с,

 

Тепловая нагрузка подогревателей:

Qсп1= Gсвв*(t′тэц- τо)/1000=923,03*4,19*(93,2-70)/1000=89,7 МВт

Qсп2= Gсвв*( t′′тэц- t′тэц)/1000=923,03*4,19*(118-93,2)/1000=95,9 МВт

Qотб= Qсп1+ Qсп2=89,7+95,9=185,6 МВт

 

3.2. Определение предварительного расхода пара на турбину

 

Коэффициент недовыработки мощности отопительных отборов:

 

 

где Нi – использованный теплоперепад в турбине (Нi =i1-iк), кДж/кг,

h7= i1-i7, h6= i1-i6

Оцениваем расход пара на турбину:



Dтрег*(Nэ/ Нi*ηэмот1* Dсп1 + уот1* Dсп2)

Задаемся коэффициентом регенерации Крег=1,15

ηэм - электромеханический КПД

Dт=1,15*(100*103/1240*0,98+0,28*40,5+0,37*44,6)=126,6 кг/с

 

3.3. Расчет расширителя непрерывной продувки

 

Для снижения материальных и тепловых потерь с продувочной водой для котлов с естественной циркуляцией предусматривается установка расширителя (сепаратора) непрерывной продувки и охладителя продувки.

Расширитель продувки представляет собой цилиндрический сосуд, в который вводится продувочная вода, имеющая высокую температуру, равную температуре кипения в котле при рабочем давлении пара. С помощью редуктора (дроссельного клапана, набора шайб) давление ррнп1 в расширителе поддерживается значительно меньшее давление пара, чем в паровом котле. При этом давлении продувочная вода оказывается перегретой по отношению к температуре кипения, соответствующей давлению в расширителе. В результате поступающая в расширитель продувочная вода будет вскипать, выделяя пар, эквивалентный разности энтальпий (iпр-i′′р)

Растворимые примеси, содержащиеся в продувочной воде, в образующийся пар почти не переходят, поэтому этот пар может использоваться в тепловой схеме станции в регенеративных подогревателях, включая деаэратор.

 

Тепловой баланс расширителя:

Gпр*iпрп= Gдр* i′р+ Dр* i′′р

Материальный баланс расширителя:

Gпр= Gдр+ Dр

где Gпр – расход продувочной воды

Gдр – оставшийся концентрат (дренаж) продувочной воды

Dр – количество образовавшегося пара

ηп – коэффициент удержания теплоты, учитывающий потери через стенки.

Производительность парогенератора:

Dпг= Dт+ Dкосн=(1+αкосн)* Dт=1,52+126,6=128,12 кг/с

где Dкосн – расход пара на собственные нужды котельного отделения,



αкосн – коэффициент расхода пара на собственные нужды котельного отделения.

Dкосн=0,012* Dт=1,52кг/с.

Расход питательной воды

Gпв = Dпг+ Gпр=(1+αпр)* Dпг =1,015*128,12=130 кг/с

где αпр – коэффициент продувки парогенератора

Расход продувочной воды

Gпр= αпр * Gпв=0,015*130=1,95 кг/с,

Выпар из первой ступени:

кг/с,
где iпр – энтальпия воды в барабане парогенератора при рб=13,8 МПа,

i′р1 - энтальпия продувочной воды, сливаемой из 1-ой ступени

i′′р1 - энтальпия пара, образовавшегося в 1-ой ступени

Gдр1= Gпр-Dр1=1,95-0,81=1,14 кг/с

 

Выпар из второй ступени:

кг/с,

где i′р2 - энтальпия продувочной воды, сливаемой из 2-ой ступени

i′′р2 - энтальпия пара, образовавшегося в 2-ой ступени

Gдр2= Gдр1-Dдр2=1,14-0,08=1,06 кг/с.

 

Дренаж (концентрат) Gдр расширителя имеет высокую температуру; это позволяет использовать его теплоту в охладителе продувки (ОП). ОП – это водоводяной теплообменник. На ТЭС в ОП подогревается химически очищенная вода, а сам ОП в этом случае называется подогреватель химически очищенной воды. Расчет подогревателя ХОВ сводится к определению температуры ХОВ на выходе из подогревателя (t″хов)

Основу расчета составляет уравнение теплового баланса подогревателя:

Gдр2*( i′р2 – iсл)*ηп= Gхов*( t″хов- t′хов)*Ср,

Расход ХОВ (добавочной):

Gхов= Gдоб= Dут+ Dкосн+ Gдр2

где Dут=0,02* Dт=0,02*126,6=2,53 кг/с,

Gхов=2,53+1,52+1,06=5,11кг/с

Принимаем недогрев воды в подогревателе ∆t=5 ºС

t″хов= tсл-∆t tсл= t″хов+∆t

t″хов=44,6 ºС

 

3.4. Расчет деаэратора добавочной воды.

 

 

Уравнение теплового баланса:

(Gхов* i″хов+ Dд5* i5+ Dр2* iр2)* ηп= D1,2др* i1,2др

Уравнение материального баланса:

D1,2др= Gхов+ Dр2+ Dд5

 

 

D1,2др=5,11+0,08+0,67=5,86 кг/с.

 

3.5. Расчет ПВД

 

Уравнение теплового баланса ПВД1:

 

D1*(i1-iдр1)*ηп=Gпв*( iпв1-iпв2)

где D1 – расход пара на ПВД1, из первого отбора турбины, кг/с,

i1 – энтальпия пара при давлении1-го отбора, кДж/кг,

iдр1 – энтальпия образовавшегося конденсата, кДж/кг,

Gпв – расход питательной воды, кг/с

iпв1 – энтальпия питательной воды на выходе из подогревателя, кДж/кг

iпв2 - энтальпия питательной воды на входе в подогреватель, кДж/кг.

кг/с

 

Dотб1= D1 – αу1* Dт=4,52-0,00427*126,6=3,98 кг/с.

 

Уравнение теплового баланса ПВД2:

 

(D2*i2+ D1* iдр1-( D2+ D1)* iдр2)* ηп= Gпв*( iпв2-iпв3)

где D2 – расход пара на ПВД2, из второго отбора турбины, кг/с,

i2 – энтальпия пара при давлении 2-го отбора, кДж/кг,

iдр2 – энтальпия образовавшегося конденсата, кДж/кг,

iпв3 - энтальпия питательной воды на входе в ПВД2, кДж/кг.

Dдр= D1+ D2=4,52+8,65=13,17 кг/с

 

Уравнение теплового баланса ПВД3:

 

(D3*i3+ Dдр2* iдр2-( D3+ Dдр2)* iдр3)* ηп = Gпв*( iпв3-iпввх)

где D3 – расход пара на ПВД3, из третьего отбора турбины, кг/с,

Повышение энтальпии воды в питательном насосе:

∆iпн=∆рпнср/ ηн

где ∆рпн – перепад давлений воды в насосе, МПа

υср – средний удельный объем воды в питательном насосе, м3/кг

ηн – КПД насоса, %

∆рпнб- рд+0,1=13,8-0,588+0,1=13,3 МПа.,

где рб – давление в барабане парогенератора, МПа.,

рд - давление в деаэраторе, МПа.

υср =0,00109 м3/кг.,

∆iпн=13,3*103*0,00109/0,75=19,3 кДж/кг,

Энтальпия питательной воды за насосом (на входе в ПВД3):

iпввх=iд+∆iпн=667,8+19,3=687,1 кДж/кг,

где iд - энтальпия питательной воды после деаэратора, кДж/кг.,

Dдр3= D1+ D2+ D3=4,52+8,65+4,41=17,58 кг/с

3.6. Расчет деаэратора.

 

 

Материальный баланс деаэратора:

Gпв+Dут+ Dуп= Dд+ Dдр3+ Dр1+ Dш+ Dок+ D1,2др

где Dуп – расход пара на уплотнения

Dш – из штоков

Dуп=(αу2+ αуд)* Dт=(0,0045+0,00135)*126,6=0,74 кг/с.,

Dш= αш* Dт=0,0043*126,6=0,54 кг/с.,

130+2,53+0,74= Dд+17,58+0,81+0,54+ Dок+5,86

Dд+ Dок=108,48 (1)

 

Тепловой баланс деаэратора:

 

(Gпв+Dут)*iд+ Dуп* iуп= (Dд*i3+ Dдр3* iдр3+ Dр1* iр1+ Dш*iш+ Dок*iок+ D1,2др*i1,2др)* ηп

(130+2,53)*667,8+0,74*2757=( Dд*2975+17,58*780,3+0,81*2757+0,54*3000+

+ Dок*620+5,86*505)*0,98

90543,7= Dд*2915,5+20119,54+ Dок*607,6

Dд*2915,5+ Dок*607,6=70424,2 (2)

Из совместного решения (1) и (2) находим:

Dд=1,95 кг/с

Dок=108,48-1,95=106,53 кг/с.

 

 

3.7. Расчет ПНД.

 

Тепловой баланс ПНД4:

 

Dок*(iок-iа)*1/ηп= D4* i4+ Dу2* iу2-( Dу2+ D4)* iдр4,

где Dок – расход основного конденсата на входе в деаэратор, кг/с.,

iок – энтальпия основного конденсата после ПВД4, кДж/кг.,

D4 – расход пара из 4 отбора турбины, кг/с.,

i4 – энтальпия пара при давлении в отборе, кДж/кг.,

iдр4 – энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг.,

Dу2 – расход пара из уплотнений, кг/с.,

iа – энтальпия воды на входе в ПВД4, кДж/кг.

 

iа = 528,8 кДж/кг.

Dдр4= Dуп+ D4=0,74+4,02=4,76 кг/с.

 

Тепловой баланс ПНД3:

 

Dок*(iа-iв)*1/ηп= D5* i5+ Dдр4* iдр4-( D5+ Dдр4)* iдр5,

где iв – энтальпия воды на входе ПВД3, кДж/кг.,

D5 – расход пара из 5 отбора турбины, кг/с.,

i5 – энтальпия пара при давлении в отборе, кДж/кг.,

iдр5 – энтальпия конденсата греющего пара в ПНД4, кДж/кг.,

Dдр4 – дренаж из подогревателя ПНД4, кг/с.,

Находим энтальпию основного конденсата на входе в ПВД3:

Dd= Dок- Dсп2=106,53-44,6=61,93 кг/с,

Уравнение смешения: Dок* iв= Dд* ic+ Dсп2* i 02

 

кДж/кг

 

Dдр5= Dдр4+ D5=4,76+0,87=5,63 кг/с.

 

Тепловой баланс ПНД2:

 

Dd*(iс-id)*1/ηп= D6* i6+ Dдр5* iдр5-( D6+ Dдр5)* iдр6,

где id – энтальпия воды на входе ПВД2, кДж/кг.,

D6 – расход пара из 6 отбора турбины, кг/с.,

i6 – энтальпия пара при давлении в отборе, кДж/кг.,

iдр5 – энтальпия конденсата греющего пара в ПНД3, кДж/кг.,

Dдр5 – дренаж из подогревателя ПНД3, кг/с.,

id =415 кДж/кг.,

 

 

Dдр6= Dдр5+ D6=5,63+2,3=7,93 кг/с.

 

Тепловой баланс ПНД1:

 

D′к*(ie-if)*1/ηп= D7* i7+ Dдр6* iдр6-( D7+ Dдр6)* iдр7,

где D′к – расход основного конденсата на входе в ПВД1, кг/с.,

if – энтальпия основного конденсата на входе ПВД1, кДж/кг.,

D7 – расход пара из 7 отбора турбины, кг/с.,

i7 – энтальпия пара при давлении в отборе, кДж/кг.,

iдр6 – энтальпия конденсата греющего пара в ПНД2, кДж/кг.,

iдр7 – энтальпия конденсата греющего пара в ПНД1, кДж/кг.,

D′к= Dd- Dсп1- D7- Dдр6.

ie=390 кДж/кг.,

Оценка расхода пара в конденсатор:

Dк= Dт-( D1+ D2+ D3+ D4+ D5+ D6+ D7+ Dуп+ Dэ+ Dд+ Dсп1+ Dсп2)+ Dу3,

Dупуп* Dт=0,00124*126,6=0,16 кг/с

Dээ* Dт=0,00224*126,6=0,28 кг/с

Dу3у3* Dт=0,00179*126,6=0,23 кг/с

 

Dк=126,6-(4,52+8,65+4,41+4,02+0,87+2,3+ D7+0,16+0,28+1,95+40,5+44,6)+0,23

Dк=14,57-D7

 

D′к=61,93- D7-40,5-7,93

D′к=13,5- D7

 

Расход пара через ПНД1:

(13,5- D7) *(ie-if)*1/ηп= D7* i7+ Dдр6* iдр6-( D7+ Dдр6)* iдр7

if=220 кДж/кг.,

 

Dк=14,57-1,10=13,47 кг/с

D′к=13,5- 1,10=12,4 кг/с.

 

Dдр7= Dдр6+ D7=7,93+1,10=9,03 кг/с.

 

3.8. Расчет эжекторного подогревателя.

 

рк=0,00298 Мпа., р1=0,105 Мпа., рк=0,018 Мпа.

Тепловой баланс:

Dэ*(iэж-i″эж)*ηп= D′к*(i″конд-i′конд)

кДж/кг

 

 

3.9. Баланс пара на турбину.

 

Dт= D1+ D2+ D3+ Dд+ D4+ D5+ D6+ Dсп2+ D7+ Dсп1+ Dк+ Dэ+ Dуп

Dт=4,52+8,65+4,41+1,95+4,02+0,87+2,3+40,5+1,10+44,6+13,47+0,28+0,16

Dт=126,83 кг/с

 

3.10. Электрическая мощность турбины.

 

Nэ=(∑hi*Di)* ηэм

Nэ=(4,52*300+8,65*405+(4,41+1,95)*525+4,02*660+0,87*750+(2,3+40,5)*780+

+(1,10+44,6)*890+13,47*1240)*0,98=100218,5 МВт

Небаланс мощности составляет ∆Nэ=218,5 кВт, что составляет 0,22%

 

Уточнение расхода пара на турбину:

кг/с

D′т= Dт-∆Dт=126,6-0,208=126,392 кг/с.

 

Уточнение коэффициента регенерации:

 

 


Просмотров 1956

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!