2.2 Компоновка системы регенерации. Окончательное распределение теплоперепада по ступеням турбины

В расчет принята система регенерации, состоящая из семи регенеративных подогревателя поверхностного типа и деаэратора смешивающего типа с давлением насыщения 0,7 МПа.

Первым по греющей среде подключают последний подогреватель системы регенерации. Для этого определим оптимальную температуру питательной воды, получение которой перед подачей в ПГ обеспечивает максимально возможный эффект регенерации тепла.

Оптимальная температура питательной воды на входе в ПГ определяем по формуле:

t_ПВ^опт = t₃ + 0,85(t₄ – t₃)  z / (z + 1), ⁰С,

где t₃ – температура питательной воды на входе в систему регенерации;

t₄ – температура питательной воды на входе в испаритель ПГ (t₄ = t_ПГ)

z = 8 – число подогревателей воды в системе регенерации (в том числе деаэратор).

Так как в рассчитываемой установке предусмотрен охладитель пара системы отсоса паровоздушной смеси то принимаем t₃ = 32 ⁰С.

Исходя из этого получили:

t_ПВ^опт = 32 + 0,85  (280 – 32)  7 / (7 + 1) = 216,45 ⁰С.

Так как последний водоподогреватель поверхностного типа, то температура греющей среды должна быть на 3…4 градуса выше оптимальной температуры питательной воды:

t_ГР = t_ПВ^опт + t = 216,45+3,55 = 220 ⁰С.

Греющая среда этого водоподогревателя – влажный пар, поэтому по температуре греющей среды можно определить ее давление:

р_ГР = р_S (t = 220 ⁰C) =2,3201 МПа.

Для определения требующегося давления в отборе пара оцениваем потери давления в подводящем паропроводе. Для этого используем эмпирическую зависимость Δр = 11 – r, %, где r – номер водоподогревателя.

В нашем случае значение Δр составляет: Для ПВД-6 – 4%;

ПВД-5 – 5%;

ПНД-4 – 7%;

ПНД-3 – 8%;

ПНД-2 – 9%;

ПНД-1 – 10%.

Давление греющего пара в первом отборе (на ПВД-6) с учетом потери давления в подводящем трубопроводе составляет:

р_от.1 = 1,04  р_ГР = 1,04  2,3201 = 2,4129МПа.

Принимаем решение подключить ПВД-6 на выход третьей ступени ЦВД (1-й отбор) с несколько исправленными параметрами:

р_вых^3ст.ЦВД = 2,42 МПа.

Давление среды в деаэраторе принимаем общепринятым – 0,7 МПа. Давление в отборе пара, на который должны подключить деаэратор принимаем на 40-45% больше, чем давление в деаэраторе. Это позволит обеспечить устойчивую работу деаэратора без переключения его на коллектор собственных нужд в диапазоне мощности 70…100%.

Оптимальное давление пара в отборе на деаэратор составляет:

р_от.Д^опт = 1,45  р_Д = 1,4  0,7 = 1,015 МПа.

Применительно к принятой в расчет энергоустановке степени нагрева питательной воды в подогревателях составляют:

• общий нагрев питательной воды в системе регенерации:

t_РЕГ = t_ПВ - t₃ = 216,45-32 = 184,45⁰С;

• повышение температуры питательной воды в одном подогревателе:

t_ПВ = t_РЕГ /z = 184,45/ 7 = 26,35 ⁰С;

• повышение температуры питательной воды после деаэратора (в ПВД):

t_{Z ПВД} = t_ПВ - t_S^Д (р = 0,7 МПа) = 216,45– 164,96 = 51,49⁰С;

• повышение температуры питательной воды в одном ПВД:

t_ПВД = t_{Z ПВД} / z _ПВД = 51,49 / 2 = 25,745⁰С;

• повышение температуры питательной воды до ПВД (все ПНД и деаэратор):

t_{Z ПНД} = t_S^Д – t_{вх. ПНД} = 164,96 – 32 = 132,96 ⁰С;

• повышение температуры питательной воды в одном подогревателе системы регенерации низкого давления:

t_ПНД = t_{Z ПНД} / z _ПНД = 132,96 / 5 = 26,592 ⁰С;

Таблица 2 Параметры теплообменивающихся сред в ВП

ВП	Температура питательной воды на выходе из ВП, 0С	Нагрев воды в ВП, 0С	Температура насыщения греющего пара в ВП, 0С	Давление насыщенного греющего пара в ВП, МПа	Потеря давления в подводящем паропроводе, %	Давление пара в отборе, МПа
ПВД-7	216,45	25,745	220	2,3201	4	2,4129
ПВД-6	190,705	25,745	194	1,3692	6	1,4377
Д	164,96	26,59	164,96	0,7	45	1,015
ПНД-4	138,37	26,59	142	0,38228	7	0,409
ПНД-3	111,78	26,59	115	0,169	8	0,1826
ПНД-2	85,19	26,59	89	0,06749	9	0,07356
ПНД-1	58,6	26,6	62	0,02184	10	0,02402

Окончательный вариант значений параметров пара в проточной части турбины и в теплообменных аппаратах представлен в таблице 3.

В расчетной установке схемы слива дренажей приняты:

• из ПВД-6 – каскадно в полость греющей среды ПВД-5;

• из ПВД-5 – каскадно в деаэратор;

• из ПНД-4 – каскадно в полость греющей среды ПНД-3;

• из ПНД-3 – дренажным насосом на выход ПНД-3;

• из ПНД-2  каскадно в полость греющей среды ПНД-1;

• из ПНД-1  дренажным насосом на выход ПНД-1.