WarmFires.ru

h2=2682 кДж/кг

Давление на нагнетании питательного насоса принимаем, бар,

рпн =1,3 р0 = 1,3 * 60 = 78 бар @ 80 бар.

При других значениях р0 величина рпн округляется до значения кратного 5 бар, например при р0 =70 бар полученное значение рпн = 1,3 * 70 = 91 бар округляется до 90 бар.

Давление питательной воды за ПВД определяется исходя из гидравлического сопротивления каждого подогревателя с относящимися к нему трубопроводами и арматурой : DрПВД = 5 бар. В данном варианте:

рв4= рпн – DрПВД =80 – 5 = 75 бар; рв5= рв4– DрПВД=75 – 5 = 70 бар.

Температура питательной воды за поверхностными подогревателями определена ранее при расчете распределения подогрева питательной воды по регенеративным подогревателям (стр 6) и в рассчитываемом варианте составляет:

tЭП = 36.8°С ; t1 = 75,68°С ; tСП = 79,68°С ;

t2 = 118,56°С ; t4 = 196,32°С ; t5 = 235,2°С ;

Температура питательной воды за деаэратором (П-3) соответствует температуре насыщения при давлении в деаэраторе рд. Для рассчитываемого варианта рд = 6 бар. Этому давлению соответствует температура насыщения tн= =158,8 °С (таблица II [Л.2] ).

Энтальпия питательной воды за подогревателями устанавливается по значению температур и давлений по таблице III [Л.2]:

Для подогревателя П-5 при рв5=70бар, t5 =235,2°C энтальпия питательной воды будет: ct5=1013,8 КДж/кг, для П-4 при рв4=75 бар, t4 =196.32 °C: ct4 = 839,4 КДж/кг, для П-2 при рв2=9 бар, t2 =118,56°C: ct2=489,2 КДж/кг, для П-1 при рв1=10,5 бар, t1 =75,68 °C: ct1=318 КДж/кг .

Температура и энтальпия питательной воды за деаэратором определяется давлением в деаэраторе, они приведены выше.

Температуры конденсата, выходящего из поверхностных регенеративных подогревателей, соответствуют давлению пара в подогревателе; они устанавливаются по данным таблицы II [Л.2]. Отметим, что эти температуры были уже определены на стр.7 в разделе 2.3, например для подогревателя П5 при давлениир5 = 42,2 бар температура конденсата (которая равна температуре насыщения) имеет значение tн5 = 253,5°С, для П4 при р4 = 19,5 бар значение tн4 = 211,2°С и т.д.

Энтальпии конденсата определяются по тем же давлениям пара в подогревателе, по табл.II [ Л.2 ] и значение сtн равно табличному значению энтальпии воды на линии насыщения h’, таким образомприр5 = 32,92 барсtн5 = h’= 1033,8 КДж/кг, прир4 =15,58 бар сtн4 = h’ = 852,4КДж/кг, прир2 = 2,12 барсtн2= h’ =512,1 КДж/кг, прир1= 0,47бар сtн1 =h’ =331,6 КДж/кгЗначения параметров пара, питательной воды и конденсата сводятся в таблицу 2.

Внимание. В настоящем примере расчета повышение энтальпии пара и температуры питательной воды в питательном и конденсатном насосах Dt’пн ,Dt’кн вследствие перехода объемных и гидравлических потерь в теплоту перекачиваемой жидкости учитывается для всех вариантов одинаковыми значениями Dt’пн= 5,5 КДж/кг, Dt’кн = 1,2КДж/кг. Значения этих величин приведены также в таблице 2 на странице 13.

5. Баланс пара, питательной и добавочной воды.

При принятом методе расчета тепловой схемы, в котором все расходы пара и воды в ее элементах выражаются через расход потерь пара на турбину

“D”, а утечки цикла сосредоточены в месте наивысшего температурного уровня рабочего тепла, имеем :

- необходимую производительность котельного агрегата блока,

Dка =D + Dут;

- количество питательной воды, подаваемой в котел питательного насоса,

Dпв = Dка;

Подставляя обусловленные значения величин, имеем :

Dка = D + 0,015 D = 1,015 D;

Dпв = 1,015 D.

6. Расчеты по системе регенерации и подсчет расходапара на турбину.

6.1. Расчет ПВД.

Расчетная схема ПВД с необходимыми расчетными данными (энтальпиями пара, питательной воды и дренажа ) из таблицы 2 дается на рис.4.

Уравнения теплового баланса подогревателей :

D5 ( h5 – сtн5 ) = K5 D пв ( сt5 - сt4 );

D4 ( h4 – сtн4 ) + D5 ( сtн5 – сtн4 ) = K4 D пв (сt4 - сtпн);

где коэффициенты рассеяния тепла принимаем (для всех вариантов):

K5 = 1,009; K4 = 1,008;

Подставляя в уравнение известные величины имеем :

D5 ( 3192 – 1034,1 ) = 1,009 * 1,015 D (1013,8 - 839,4);

D5 = 0,0827699 D.

D4 (3040 – 853,2) + 0,0827699 D * (1034,1 – 853,2) = 1,008 * 1,015 D * (839,43 - 675,9);

2186,8 * D4 +14,793075 D = 167,310814 D;

D4 = ;

D4 = 0,0696624 D.

Таким образом имеем, слив конденсата из ПВД в деаэратор:

D4 + D5 = 0,1524323D.

В случае, если в системе регенерации три ПВД (например при m = 7), должно быть составлено уравнение теплового баланса третьего подогревателя:

D3 (h3 – сtн3) + (D4 + D5 ) ( сtн4 – сtн3 ) = K3 Dпв (сt3 - сtпн).

						сt4=839,4 кДж/кг
							D4: h=3040 кДж/кг Пар отбора турбины
			П-4
				Рис. 4. Расчетная схема ПВД

6.2. Расчет деаэратора.

Расчетная схема с необходимыми расчетными данными дана на рис.5.

Уравнение теплового баланса запишем в следующем виде, исходя из условия, что пар «выпара» деаэратора не учитывается в тепловом балансе, т.к. его величина невелика:

Dд ( h3 - сtд ) + ( D4 + D5 ) ( сtH4 - сtд ) = K3 [D’пв ( сtд - сt2 ) ].

Количество питательной воды, идущей из ПНД, (D’пв) определяется из материального баланса деаэратора :

D’пв = Dпв - (D5 + D4 + Dд ) = 1,015D - 0,1524323D - Dд = 0,8625677D - Dд

Тогда при Кд = 1,007 (для всех вариатов):

Dд (2932-670,4)+0,1524323D (853,2 - 670,4)=1,007[(0,8625677D-Dд) (670,4–489,2 )]

2261,6 Dд + 27,864624 D =157,391348D – 182,4684 Dд ;

2444,0684 Dд = 129,526724 D;

Dд = 0,0529964D.

В этом случае:

D’пв = 0,8625677D - 0,0529964D= 0,8095713 D

Таблица 2

Параметры питательной воды и конденсата в системе регенерации турбины К – 80 – 75

1)-повышение энтальпии в питательном насосе

2)- повышение энтальпии в конденсатном насосе

D’пв

	Д-6

6.3. Расчет ПНД.

Расчетная схема ПНД с необходимыми данными дана об энтальпии потоков теплоносителей дается на рис.6 .

Уравнение теплового баланса для П – 2:

D2 ( h2 - сtн2 ) = K2D’пв ( сt2 - сtсп );

где ctсп – энтальпия пара за сальниковым подогревателем (из табл.2, стр.13).

D2 ( 2692 – 513,7) = 1,005 * 0,816836 D ( 489,2 – 332,8 );

D2 = = 0,06215224 D ;

D2 = 0,06215224 D.

Уравнение теплового баланса для П – 1:

D1( h1- ctн1) + D2 ( ctн2 - ctн1 ) = K1D’пв ( ct1 - ctэп );

D1( 2508 – 331,9 ) +0,06215224 D (513,7- 331,9 )=1,004*0,8095713 D (318-135);

2176,1 D1 + 11,29927723D = 148,74415 D ;

D1 = ; D1 = 0,063161 D.

6.4. Суммарные расходы пара в отборы турбины

и расход пара в конденсатор.

Согласно расчетной тепловой схеме рис.1 и выполненным расчетам по определению расходов пара на подключенные подогреватели, расходы пара из отборов турбины равны:

DV = D5 = 0,0827699 D;

DIV = D4 = 0,0696624 D;

DIII = Dд = 0,0529964D;

DII = D2 = 0,06215224 D;

DI = D1 = 0,063161 D.

И следовательно, суммарный расход пара на все отборы составит:

S Dотб = 0,33074194 D.

Расход пара в конденсатор турбины определяется из уравнения, характеризующего баланс потоков пара в турбине:

Dк = D - S Dотб = D -0,33074194 D ; Dк = 0,66925806 D.

Правильность выполненных расчетов устанавливается подсчетом расхода пара в конденсаторе по балансу потоков конденсата в тепловой схеме:

D*к = D’пв – (D1+D2+Dку)= 0,8095713 D -(0,063161 Dк+0,06215224 D +0,015 D)= 0,8095713 D - 0,14031324 D = 0,646072 D;

D*к = 0,66925806 D.

D*к = Dк , что свидетельствует о правильности расчетов.

6.5. Определение расхода пара на турбину.

Расход пара на турбину подсчитываем по уравнению, основанному на балансе мощностей потоков пара в ней, МВт,

S Nm = Nэ = К S Dm Him ,

где: ,

Him – используемые тепловые перепады в турбине соответствующих расходов пара из отборов; (определяли в разделе 2.3)

Dm * Him– произведение этих величин показывает количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий до отбора;

hм– механический КПД (определяет потери на трение в подшипниках турбоагрегата);

hэ – КПД электрогенератора.

Значения hм и hэ приняты по таблице I (прилож. 3 [Л.I]) при номинальной мощности турбоагрегата Nэ = 80 МВт. В курсовой работе значения этих КПД те же.

сtс п =332,8 кДж/кг

СП

сt1=312,0 кДж/кг

D1: h1=2471 кДж/кг Пар из отбора турбины

П-1

сtэп=135,0 кДж/кг

ЭП

сtкн=122,6 кДж/кг

Рис. 6. Расчетная схема ПНД

КН

В конденсатор турбины

Определяем величину Dm * Him для каждого отбора:

DV ( h0 - h5 ) = 0,0988066 D ( 3242,4 - 3138 ) = 10,315409 D;

DIV ( h0 - h4 ) = 0,0922986 D ( 3242,4 - 3000 ) = 22,373181 D;

DIII ( h0 - h3 ) = 0,03766 D ( 3242,4 - 2864 ) =14,250544 D;

DII ( h0 - h2 ) = 0,0658349 D ( 3242,4 - 2682 ) = 36,893878 D;

DI ( h0 - h1 ) = 0,059328 D ( 3242,4 - 2471 ) = 45,765619 D

Определяем количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий через всю турбину в конденсатор:

Dк Hi = 0,646072 D * 1043,1 = 673,9177 D.

Суммируем полученные выше выражения:

S Dm Him= DV (h0 - h5 ) + DIV (h0 - h4 ) + DIII (h0 - h3) + DII (h0 - h2) + DI (h0 - h1 ) + + DкHi= 10,315409D+ 22,373181D + 14,250544D + 36,893878D + 45,765619D + + 673,9177 D = 803,516331D.

Таким образом S Dm Him = 803,516331D.

Тогда S Nm = Nэ = К S Dm Him, следовательно:

80 МВт = 0,0002711 * 803,516331D = 0,217833 D.

Расход пара на турбину: D = 80 / 0,217833 = 367,253 т / ч.

Проверку правильности определения расхода пара на турбину сделаем подсчетом “D” по уравнению мощности, т / ч, :

D = dэ Nэ + S yт Dэт.

Здесь удельный расход пара на выработку электрической энергии:

,

где : hм– механический КПД ;

hэ – КПД электрогенератора;

Hi - используемый теплоперепад в турбине;

yт – коэффициент недовыработки мощности турбины.

Определяем коэффициенты недовыработки мощности турбины:

Таким образом, коэффициент недовыработки, например, пятого отбора у5 =0,8999 (у5 @ 0,9) показывает, что поток пара направленный в этот отбор выработал только 1 - у5 = 1 - 0,9 = 0,1 или 10% энергии, от энергии, которую он мог выработать, если бы он прошел через всю проточную часть турбины до конденсатора. Соответственно, коэффициент недовыработки потока пара, направленного в первый отбор у1 @ 0,26, и следовательно, этот поток выработал при прохождении проточной части турбины от ее начала до места отбора 1 – у1 = 1 – 0,26 = 0,74 или 74% потенциально имевшейся в нем энергии. Аналогичные выводы можно сделать по остальным потокам пара, направляемым в соответствующие отборы.

Определяем произведение yтDэт :

у5 DV = 0,8999 * 0,0988066 D = 0,088916 D;

у4 DIV = 0,7676 * 0,0922986 D = 0,070848 D;

у3 DIII = 0,6372 * 0,03766 D = 0,023997 D;

у2 DII = 0,46275 * 0,065835 D = 0,030465 D;

у1 DI = 0,2605 * 0,059328 D = 0,015455 D

S yт Dэт = 0,229681 D

Т