5.2. Расчет регенеративной схемы. Расход пара на пвд1:

; где i₁=3159.26 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПВД1; i_п2=897,8 кДж/кг – энтальпия питательной воды на выходе из ПВД2 (на входе в ПВД1); i_др1=953,0 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД1; i_пв=999,7 кДж/кг энтальпия питательной воды, при температуре питательной воды t_пв=232 ⁰C.

Расход пара на ПВД2:

; где i_др2=852,4 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД2; i₂=3067.08 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПВД2; i_п3=794,2 кДж/кг энтальпия питательной воды на выходе из ПВД3.

Повышение энтальпии питательной воды питательным насосом:

; где p_пв=p_н-p_{Деаэратора}.

Принимаем давление питательной воды после питательного насоса p_н=1,15 p_пг, p_н=15,789 МПа

По таблице свойств воды и водяного пара [3], учитывая, что температура в деаэраторе t_д=165 ⁰С и p_н.ср=(p_н+p_{Деаэратора})/2, где p_{Деаэратора}=0,69 МПа – давление в деаэраторе p_н.ср=(15,789+0,69)/2=8,239 МПа, находим p_пв=15,789-0,69=15,099 МПа;

Таким образом, энтальпия пара на входе в ПВД3

i’_д= i_{п.Деаэратора}+i_пв=697.3+20.83=718.13 кДж/кг

где i_др3=749,4 кДж/кг – энтальпия дренажа в ПВД3. В ПВД3 пар поступает из уплотнений в количестве D_упл=1,33 кг/с с энтальпией i_упл=3280 кДж/кг.

6. Определение расхода пара на турбину. Определение предварительного расхода пара на турбину.

Коэффициент недоиспользования мощности промышленного отбора:

; где H_i=i_0’-i_k, h_пр=i_0’-i₃ – использованные теплоперепады потока пара.

H_i=3471.4-2063.26 =1408.14 кДж/кг.

h_пр=3471.4-2945.51 =525.89 кДж/кг.

Коэффициенты недоиспользования мощности отопительных отборов:

;

где h_от1=i_0’-i₇ (i₇₌2325.45 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПНД7 и СП1), h_от2=i_0’-i₆ (i₆₌2508,486 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПНД6 и СП2), тогда:

h_от1=3471.4-2325,45=1145,95 кДж/кг

h _от2=3471.4-2508,486=962,914 кДж/кг

Оцениваем расход пара на турбину:

, где

k_рег=1.19 – коэффициент регенерации, учитывающий увеличение расхода пара на турбину из-за влияния регенеративных отборов;

N_э=140 МВт – электрическая мощность турбины; _эм=0.98 – электромеханический КПД генератора.

7. Составление теплового баланса.

Материальный баланс деаэратора:

D₁+D₂+D₃+D_упл+D_сеп1+D_д+D_к.д=G_п.в+G_ут

Тепловой баланс деаэратора:

[D_д*i_{деаэратора}+(D₁+D₂+D₃+D_упл)*i_др3+D_сеп1*i’’_сеп1]*_то+D_кд*i_п4=(G_п.в+G_ут)* i_{п.Деаэратора};

где i’’_сеп1=2775 кДж/кг – энтальпия сухого насыщенного пара в сепараторе первой ступени, энтальпия отборного пара в деаэратор i_{деаэратора}=i₃

7,6+7,34+0,21+1,33+1,02+D_д+D_кд=161,1+2,04

D_д+D_кд=145,64

(D_д*2945,51+(7,6+7,34+0,21+1,33)*749,4+1,02*2775)*0,98+ D_кд*614,9 =113757,522

D_д*2886,6+D_кд*614,9=98880,52

Решая систему, состоящей из уравнений теплового и материального баланса:

D_д+D_кд=145,64

D_д*2886,6+D_кд*614,9=98880,52

Получим:

D_кд=141,54 кг/с – расход питательной воды и конденсата;

D_д=4,1 кг/с – расход отборного пара на деаэратор;

Расход пара на ПНД4:

; где i₄=2777.97 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПНД4; i_др4=627,8 кДж/кг – энтальпия дренажа ПНД4, оцениваем энтальпию конденсата на входе в ПНД4 значением i_c4=510 кДж/кг

Расход пара на ПНД5:

; где i₅=2660.65 кДж/кг – энтальпия отборного пара ПНД5; i_др5=525,0 кДж/кг – энтальпия дренажа ПНД5; i_п5=512,2 кДж/кг – энтальпия конденсата на выходе ПНД5; оцениваем энтальпию конденсата на входе ПНД5 значением i_c5=390 кДж/кг.

1,05838*D₅=7,853

D₅=7.42 кг/с.

Расход конденсата через ПНД5:

D’_кд=D_кд-D₄-D₅=141.54-7.05-7.42=127.07 кг/с;

Проверка принятого значения i_c4:

что почти совпадает с ранее принятым значением.

Оценка расхода пара в конденсатор:

D_k=D_m-(D₁+D₂+D₃+D_упл+D_д+D_пр+D₄+D₅+D_сп1+D₆+D_сп2+D₇+D_ку+D_сп+D_эж+D_с.эж)

Где D_ку=0,01106 кг/с – количество пара, поступающего из концевых уплотнений турбины в конденсатор; D_сп=1,795 кг/с – количество пара, поступающего в сальниковый подогреватель из уплотнений турбины; - количество пара, поступающего на основной D_эж=1,795 кг/с сальниковый - D_с.эж=0,654 кг/с.

D_к=156,84-(7,6+7,34+0,21+1,33+4,1+44,4444+ 7,05+7,42+3,01+D₆+6,21+ D₇+0,01106+1,795+1,795+0,654)

D_к=63,87-(D₆+D₇) – этот поток пара определяет конденсатную мощность турбины.

Количество конденсата, проходящего через ПНД:

D’_к=D_к+D₇+D_кд+G_доб+D_сп+D_эж+D_с.эж

D’_к=63,87-D₆-D₇+D₇+D_ку+G_доб+D_сп+D_эж+D_с.эж=63,87+0,01106+5,143+1,795+1,795+0,654-D₆.

D’_к=73,27-D₆ кг/с.

Расход пара на ПНД7:

Уравнение теплового баланса ПНД6:

[D₆*(i₆-i_п6)+D_сеп2*(i’’_сеп2-i_п6)]*_то=(D’_k+D_сп1)*(i_п6-i_c6); где i_п6=368,53 кДж/кг – энтальпия конденсата на выходе ПНД6; i’’_сеп2=2687 кДж/кг – энтальпия сухого насыщенного пара в сепараторе второй ступени; оцениваем энтальпию конденсата на входе ПНД6 i_c6=240 кДж/кг.

[D₆*(2462.96-368.53)+0.139*(2687-368.53)]*0.98=(73,27-D₆+3,01)*(368.53-240);

2181,07*D₆=9488.45;

D₆=4,35 кг/с;

Подставляя D₆ в ранее полученные выражения, получаем:

D’_k=68,92 кг/с;

D₇=3,54 кг/с;

D_к=55,98 кг/с;

Уточнение ранее принятого значения i_c5.

; где i_вк=419,06 кДж/кг – энтальпия возвращенного технологического пара, полагаем, что конденсат пара возвращается на ТЭЦ полностью; i_др6=381,15 кДж/кг – энтальпия дренажа ПНД6. D’’_k=D’_k (ПНД5).

Что практически совпадает с ранее принятым значением.

Уточнение ранее принятого значения i_c6.

; что практически совпадает с ранее принятым значением.

Проверка баланса пара в турбине.

Dm=D₁+D₂+D₃+D_упл+D_д+D_пр+D₄+D₅+D_сп1+D₆+D_сп2+D₇+D_ку+D_сп+D_эж+D_k

Dm=7,6+7,34+0,21+1,33+4.1+44.444+7.05+7.42+3.01+4.35+6.21+ 3.54+0.01106+1.795+1.795+55,98 =156,18 кг/с. Почти полное совпадение.

Проверка материального баланса деаэратора:

G_пв+G_ут=D_кд+D_сеп1+D_упл+D_д+D₁+D₂+D₃

161,1+2,04=141,54+1,02+1,33+4,1+7,6+7,34+0,21

163,14=163,14 кг/с – имеется полное совпадение.

Внутренняя мощность турбины:

N_i=D_i*i_i; т.е.

N_i=D1*(i’₀-i₁)+D₂*(i’₀-i₂)+(D₁+D_пр+D_д)*(i’₀-i₃)+D₄*(i’₀-i₄)+D₅*(i’₀-i₅)+(D₆+Dсп2)*(i’₀-i₆)+(D₇+D_сп1)*(i’₀-i₇)+D_k*(i’₀-i_k)=1.427*10⁵;

Электрическая мощность турбогенератора:

N’_э=N_i*_э=1,427*10⁵*0,98=1,398*10⁵=139,8 МВт;

Небаланс мощности:

N_э=N_э-N’_э*10^-3=140-139,8=0,2.

Уточнение расхода пара на турбину:

Тогда уточненный расход пара

D’_m=D_m+D_m=156.84+0,172=157.012 кг/с.

Уточнение коэффициента регенерации:

Далее, если отклонение мощности от принятой для расчета схемы превышает заданную точность (>2 %) производят перерасчет схемы на уточненный расход, при этом все расчетные формулы для определения отдельных потоков пара не изменяют.