24.Двух контурный ку. Расчет мощности пт, посторенние процесса расширения пара. Учет влажности.

Рис.24.1(схема)

Рис.24.2(QT).

КПД 2-х контурного КУ выше чем 1-о контурного.

КПД-ПГУ-брутто=54,9%ъэ

Рис.24.3

Рис.24.4

Нет регенеративного подогрева ПВ.

Низкие начальные параметры.

Используется только дроссельное парораспределение.

Nэп=(Dовд*(hпе.вд-hсм.вх)+(Dо.вд+ Dо.нд)*(hсм-hвых.цвд)+( Dо.вд+ Dо.нд –Dсепарац)*(hвх.цнд-hк))*КПДэм

Dc=(hвх.цнд-hвых.цвд)*(Dо.вд+Dо.нд)/(hвых.цвд-h`цнд-вх)

25.Основные особенности ку. Устройство поверхностей нагрева.

27.Этапы конструкторского расчета ку.

По конструкторскому исполнению и составу тепловой схемы КУ могут быть нескольких типов:

А)горизонтальные или вертикальные(подвесные или самоопорные)

Б)с естественной или принудительной циркуляцией и прямоточные.

В определенных условиях в зависимости от вида сжигаемого в ГТУ топлива КУ снабжают дополнительно селективными катализаторами газов, которые значительно снижают в них концентрацию NOx.

КУ могут быть оснащены дожигающими устройствами. Это приводит к повышению и стабилизации температуры газов перед поверхностями нагрева КУ, повышается его паропроизводительность.

Поверхности нагрева КУ делают из стальных труб с наружным оребрением. Спирально-ленточное оребрение выполняют в заводский условиях.

Чтобы избежать коррозии в выходных поверхностях нагрева КУ, принимают температуру конденсата на входе в котле больше,либо равно 60С, т.к. существует опасность кислородной коррозии ГПК.

Горизонтальные КУ:

Рис.25.1

Поверхность нагрева состоит из отдельных секций, объединяемых в пакеты. Каждая секция обычно включает в себя верхний и нижний коллекторы, соединенные оребренными трубами, имеющими шахматное расположение. В одном ряду по ходу газов устанавливают от шести секций. Соединенных между собой по потоку рабочего тела с помощью коллекторов и перемычек. Эти соединения расположены в специальных отделениях вне потока газов в нижней и верхней частях КУ. Число пакетов секций по ходу газов зависит от рассчитываемой поверхности нагрева.

Вертикальные КУ:

Рис.25.2

Поверхности нагрева выполняют в виде отдельных модулей, укрепляемых один над другим с помощью каркаса, в котором предусмотрены боковые боксы для размещения коллекторов и колен труб, не омываемых дымовыми газами. Основная часть модуля в зависимости от его длины имеет несколько несущих перегородок. В них просверлены отверстия диаметром, превышающим наружный диаметр оребренной трубы на 8-10мм.Оребренные трубы вводятся одновременно во все отверстия и опираются на перегородки своими ребрами. В боковых сваривают колена и приваривают трубы к коллекторам. В случае повреждения любую трубу можно заменить, отрезав её от колен или коллектора.

Шахматное расположения труб в пучке обеспечивает их свободное тепловое расширения.

Преимущества модульной компоновки:

-возможны отдельное изготовление модулей и заводская проверка их качества

-повышение качества монтажных работ и сокращение их продолжительности

-простая транспортировка.

Возникающая при быстрых пусках термическая и механическая нагрузка учитывается при проектирование котла. Все трубные проходы корпуса котла имеют газонепроницаемые компенсаторы – сильфоны, и трубы могут свободно перемещаться.

Скорость газов после диффузора ГТ =60-80м/с. Её снижают перед котлом до 6м/с. с помощью специального внутреннего приспособления.

Этапы конструкторского расчета

Цель- определить площади поверхностей нагрева, геометрию отдельных элементов при заданных условиях, паропроизводительность и параметры генерируемого пара.

Используются технические данные:

Вид и состав сжигаемого в ГТУ топлива, параметры выходных газов ГТУ (расход,температура,избыток воздуха), конструктивные параметры стандартной типовой секции поверхностей нагрева КУ, параметры опребренных труб.

Основные положения, требования, допущения конструкторского расчета:

-для любой поверхности нагрева можно записать уравнение теплового баланса: Qi=Gкт*dhгi*фи=Dпвi*dhпвi=ki*Fi*dTср.лог.

Фи – коэффициент сохранения теплоты в КУ (0,994-0,996).

Для каждой группы поверхностей решают эти уравнения. Проводят гидравлический расчет.

-конструкторский расчет выполняется при одновременном контроле правильности выбора параметров и количества генерируемого пара.

-Для повышения энергетических показателей ПГУ и более полной утилизации теплоты уходящих газов принимают минимальные температурные напоры на холодных концах поверхностей нагрева испарителей. 8-10С.

-Контролируют температурный напор на горячем конце пароперегревателя ВД (20-30С).Его уменьшение увеличивает металлоемкость пароперегревателя, его стоимость. Но также повышается температура перегретого пара.

-Tух. Чем ниже тем лучше. Но увеличивается поверхность нагрева.80-100С(газ), 120-125(жидкое).

Для горизонтального котла необходимо определить габаритные размеры и конструктивную схему секции. Схема может быть с нижним и верхним, либо только с нижним коллектором. Высота секций, их число в одном ряду и конфигурация трубного пучка определяют сечение для прохода газов, а следовательно, и скорость газов. Число труб в одной секции принимают по условиям компоновки , ее габаритных размеров и массе.

Для вертикального: определяется кол-во труб в одном блочном пакете. (меньше 20). Кол-во блоков одного типа в поверхности нагрева КУ.

26.ГТУ-ТЭЦ. Регулирование. Экономичность.

Рис.26.1

Отопительные:

В КУ – ГВТО.

Возможны схемы с прямой подачей этой воды тепловому потребителю, либо для предотвращения её загрязнения, ставят дополнительный промежуточный теплообменник.

Т.к. присутствует суточная и сезонная колебания тепловой нагрузки, ставят дополнительные пиковые источники.(ПВД), либо используют дожигание топлива перед КУ.

Дожиганием также добивается стабилизация параметров генерируемого пара.

Тепловая мощность КУ (ГВТО):

1.Без дожигания

Qт=Gкт*(hкт-hух)*фи=Dп*(hп-hок)=Gсв*(hпс-hос)

2.С дожиганием

Qт=(Gкт+Bдж)*(hку-hух)*фи

Коэффициент эффективности утилизации теплоты в КУ (без дожигания)

Бета(ут)=Qт/Qг.кт=1-hух/hкт.

Показатели экономичности:

1.КПД производства эл.энергии:

КПДэг=Nгэ/(Bгту-тэцЭ*Qг)

2.расход условного топлива на единицу генерируемой электроэнергии,г/(кВт*ч)

Bэг=122,8/КПДэг

3.КПД производства теплоты.

КПДгт=Qт/(Bгту-тэцТ*Qг)

4.расход условного топлива на единицу производимой теплоты, кг/ГДж:

Bтг=34,121/КПДгт

5.Коэффициент использования теплоты сжигаемого топлива

КПДит=(Nгэ+Qт)/(Qгс+Qдж)

6.Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении

Эun=Nгэ/Qт

ГТУ-ТЭЦ с технологическим отпуском пара:

Ставят одноконтурный КУ, который генерирует пар необходимых параметров.

29.ПГУ-ТЭЦ с КУ. Показатели экономичности

Группа I:

Теплота выходных газов ГТУ используется в КУ для генерации пара 2-х или 3-х давлений, который направляется в теплофикационные паровые турбины типа КО (с конденсатором и регулируемыми отборами пара). Сетевая подогревательная установка питается отборным паром турбины. В зависимости от принятого на ТЭЦ значения коэффициента теплофикации в этой группе выделены 2-а варианта схем:

1.альфаТЭЦ=1 – пик потребления теплоты покрывается пиковыми сетевыми подогревателями, питаемыми паром КУ. Присутствует пиковый СП3, питается от РОУ паром ПЕ-ВД.2-х контурная схема.

2.альфаТЭЦ<1 – пик потребления теплоты обеспечивается в ПВК.

Группа II:

Одноконтурные КУ, хвостовые поверхности которых выполнены в виде газового сетевого подогревателя (ГСП).

1.альфаТЭЦ=1- ПГУ-ТЭЦ с паровой турбиной с противодавлением и одноконтурным КУ. В КУ 2-е ступени дожигания топлива: на входе и перед входом в ГСП. Пиковый СП питается через РОУ свежим паром котла. Такая схема позволяет регулировать в широком диапазоне электрическую и тепловую нагрузку ТЭЦ, изменяя нагрузку ГТУ.

2.альфаТЭЦ<1 – отсутствует дожигания топлива. Пик покрывается – ПВК.В конце КУ - ГСП, включенный параллельно сетевой подогревательной установке паровой турбины.

Группа III:

ПГУ-ТЭЦ комбинированного типа, тепловые схемы с различном состава оборудования.

Показатели тепловой экономичности ПГУ-ТЭЦ с КУ

1.КПД производства электроэнергии:

КПДэ=Nпгуэ/(Bпгуэ*Qг)

2.Расход условного топлива на единицу генерируемой электроэнергии, г/(кВт*ч)

Bпгуэ=122,8/КПДпгу6

3.КПД производства тепловой энергии:

КПДт=КПДэ/КПДсредний

КПДсредний – коэффициент пропорциональности = КПДтэцэ/КПДтэцт

4.Расход условного топлива на единицу производимой теплоты, кг/ГДж,

Bпгут=34,121/КПДпгут

5.Коффициент использования теплоты сжигаемого топлива (полный КПД ТЭЦ)

КПДпгу.ит=(Nпгуэ+Qт )/Qпгу

Qпгу-теплота сжигаемого в ПГУ топлива.

6.удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении:

Эпгут=Nпгуэ/Qт