Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский томский политехнический университет

Институт – ЭНИН

Специальность – Автоматизация технологических процессов и

производств (в теплоэнергетике)

Кафедра – Атомных и тепловых электрических станций

ПРОЕКТ ЭНЕРГОБЛОКА ТЭС ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТЬЮ 220 МВт

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Тепловые и атомные электрические станции»

ФЮРА.421000.011 ПЗ

Выполнил студент гр. 6291 _______ _______ А.В. Курисько

^{Подпись Дата}

Проверила доцент, к.т.н. _______ _______ О. Ю. Ромашова

^{Подпись Дата}

Томск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 2

СХЕМА ПРОТОТИПА 3

ВВЕДЕНИЕ 5

1 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА 6

1.1 Определение давлений пара в отборах турбины 6

1.2 Построение процесса расширения пара в турбине в hS-диаграмме 9

1.3 Составление сводной таблицы параметров пара и воды 12

1.4 Расчет схем отпуска теплоты на отопление 16

1.5 Предварительная оценка расхода пара на турбину 18

1.7 Расчет вспомогательных элементов тепловой схемы 19

1.7.1 Охладители эжекторов и уплотнений 19

1.7.1 Подогреватель химически очищенной воды 19

1.7.2 Атмосферный деаэратор 20

1.7.3 Испаритель 21

Составление общих уравнений материального баланса 23

1. Составление и решение уравнений материального и теплового балансов

подогревателей регенеративной системы 24

1.8.2 Расчет группы ПВД 24

1.8.3 Расчет деаэратора 26

1.8.2 Расчет группы ПНД 26

1.9 Проверка материального баланса рабочего тела в схеме 29

1.10 Определение расхода пара на турбину 30

1.11 Проверка мощности 31

1.12 Расчет показателей тепловой экономичности 32

2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45

СПИОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 46

Приложение А- Процесс расширения пара в турбине

Графический материал:

ФЮРА 421000.011 С1

Развернутая тепловая схема

ВВЕДЕНИЕ

Основными задачами в данном курсовом проекте являются расчет тепловой схемы паротурбинной установки (ПТУ) на номинальный режим и разработка расширенной тепловой схемы, вычисление показателей тепловой экономичности энергоблока и выбор оборудования.

Задачей расчета тепловой схемы при проектировании является определение параметров всех потоков пара, конденсата и воды с целью выбора котлов, вспомогательного оборудования и других элементов схемы, а также определение показателей тепловой экономичности. Расчет тепловой схемы состоит из следующих этапов:

1 определение параметров пара, конденсата и воды во всех элементах тепловой схемы и построение hS-диаграммы процесса расширения пара в турбине;

2 расчет схемы отпуска тепла и предварительная оценка расхода пара на турбину;

3 составление и решение уравнений материального и теплового балансов всех элементов схемы;

4 определение расхода пара на турбину, уточнение расчетов, оценка погрешностей по электрической мощности;

5 расчет показателей тепловой экономичности блока.

РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА

Определение давлений пара в отборах турбины

Расчёт ПВД

Подогрев питательной воды в тракте высокого давления

,

где - температура насыщения при давлении в деаэраторе =0,65 МПа, ⁰С;

- температура питательной воды, ⁰С;

t_д = f( )=161,99 ⁰C;

=225⁰C;

=225,43 -161,99=63⁰C;

Значения подогрева питательной воды в группе ПВД определяются по формуле: ,

где z - число регенеративных ПВД.

z = 3 шт.

Недогрев до температуры насыщения принимаем равным:

= 5 ⁰C.

Тогда температура подогрева питательной воды за каждым ПВД будет равна:

⁰C.

Далее определяем температуру питательной воды за каждым подогревателем:

= + =162+21=183⁰С

= + =183+21=204⁰С

= + =204+21=225⁰С;

Температура насыщения в подогревателях:

= + =183 + 5 = 188⁰С;

= + = 204+5= 209⁰С;

= + =225+5=230⁰С;

Далее определяем давления в подогревателях по температурам насыщения:

= 1,2009МПа;

= 1,8696 МПа;

= 2,7968 МПа;

Давления в отборах турбины определяются следующим образом:

=(1,02-1,05) _;

=1.05*2,7968=2,9366 МПа;

=1.05*1,8696=1,963 МПа;

=1.05*1,2009=1,2609 МПа;

Расчёт ПНД и сетевых подогревателей

Подогрев основного конденсата в тракте низкого давления

,

где -температура насыщения при давлении в конденсаторе =0,003МПа, ⁰С;

- температура основного конденсата, ⁰С;

t_к = f( )=24,08⁰C;

= - =162-12=150⁰C.

=150-24,08=125,92⁰C

_{Давление в 6 отборе (на ВСП) дано из задания ,}

По давлению определяем температуру в ВСП

⁰C.

График тепловой сети 135/45.

Находим равномерный подогрев в сетевых подогревателях:

⁰C.

Температура в НСП:

⁰C.

Давление в НСП:

.

Температура подогрева основного конденсата за каждым ПНД будет равна:

⁰C.

2.1.17. Давление в отопительных отборах:

,

.

Далее определяем температуру питательной воды за каждым подогревателем:

=74,39⁰С, – согласно температуре в сетевом подогревателе №1;

=101,78 ⁰С, - согласно температуре в сетевом подогревателе №2;

= + =101,78 +24,1=125,89 ⁰С;

= + =125,89 +24,1=150 ⁰С;

Температура насыщения в подогревателях низкого давления:

где – недогрев воды до состояния насыщения для ПВД .

= + =77,39 ⁰С;

= + =104,78 ⁰С;

= + =128,89 ⁰С;

= + =153 ⁰С.

Далее определяем давления в подогревателях по температурам насыщения:

= 0,0489 МПа;

= 0,1199 МПа;

= 0,2084МПа;

= 0,5156МПа.

Давления в отборах турбины с учётом потерь давления в паропроводах определяются по следующей формуле:

=(1,02-1,05) ;

=1.05*0,5156=0,5414МПа;

=1.05*0,2084=0,2188 МПа;

=0,12 – давление в верхнем отопительном отборе;

=0,049 МПа – давление в нижнем отопительном отборе.

Построение процесса расширения пара в турбине в hS-диаграмме

Турбина имеет восемь регенеративных отборов пара.

Таблица 1 - Значения КПД _oi цилиндров турбины типа Т-220-130

ЦВД	ЦСД	ЦНД
0,851	0,872	0,72

Определяется точка 0 с заданным параметрами пара перед стопорным клапаном турбины Р₀, t₀ и энтальпия h₀.

Р =12 МПа

t =560⁰С

h₀= 3507,41 КДж/кг

Определяем давление точки 0 за стопорным и регулирующим клапанами турбины по h-s диаграмме на пересечении энтальпии h₀ и давления Р₀ меньше Р₀ на величину потерь от дросселирования в стопорном (СК) и регулирующих (РК) клапанах (35% от Р₀):

Р₀=0.95Р₀=0.9512=11,4 МПа

0’=>S₀=f(P₀^’,h₀)=6,7084 КДж/кгC

Определяем энтальпии в теоретических точках ЦВД:

(по Р₁ и S₀);

(по Р₂ и S₀);

(по Р₃ и S₀).

Определяем энтальпии в отборах ЦВД:

Определяем давление точки 3 с учетом потерь дав­ления в реверсивных (перепускных) паропроводах между ЦВД и ЦСД:

Р₃=(0,950,98) Р₃=0,981,2609=1,2356 МПа.

Определяем энтальпии в теоретических точках ЦСД:

где .

Определяем энтальпии в отборах ЦСД:

Определяем давление точки 7 с учетом потерь в отопительном отборе 3040% и потерь давления между ЦВД и ЦСД(30%+2%):

Р₇=68%Р₇=0,68 0,049=0,0333МПа.

Определяем энтальпии теоретической и действительной конечных точках

где .

(по Р_к и S₇).

Определяем действительный теплоперепад турбины:

[Приложение А]

Составление сводной таблицы параметров пара и воды

Значения энтальпий дренажа греющего пара определяются по программе Н2О

, где - температура насыщения.

_{в ПВД}

_{в ПН}Д

Значения температуры питательной воды, основного конденсата, сетевой воды определены в п.2.1.

Давление питательной воды МПа;

Давление основного конденсата МПа.

Давление сетевой воды МПа, принимаем МПа.

Значения энтальпий питательной воды, основного конденсата, сетевой воды определяются по программе Н₂О .