2.6. Расчет расширителей непрерывной продувки.
Для турбин типа ПТ применяется 2х ступенчатая схема расширителей непрерывной продувки.
рис.2.3. Расширители непрерывной продувки.
Давление в расширителе:
МПа.
По
Рр
находим:
кДж/кг,
кДж/кг.
По давлению в барабане котла Рбар=14 МПа находим hпр=h`бар=1572,8 кДж/кг.
Принимаем КПД расширителя р=0,98.
Тепловой баланс расширителя:
Аналогично рассчитываем и второй расширитель:
По
Рр
находим:
кДж/кг,
кДж/кг.
где
давление в расширителе:
МПа.
Расчёт деаэратора питательной воды.
р
ис.
2.4. Расчётная схема деаэратора питательной
воды.
Составим уравнение материального баланса:
.
Уравнение теплового баланса:
Решив систему уравнений, получим :
ок =0,8737 д=0,00312 ,т.е. вода в деаэраторе будет недогрета , по этому снизим температуру воды на выходе из верхнего ПНД с 149,8 до 140. Тогда h24=589,8 кДж/кг.
Решив систему уравнений заново , получаем ок =0,8643 д=0,0124
Расчет системы ПНД.
h4=2807,7 кДж/кг h24=589,8 кДж/кг hдр4= 640,1 кДж/кг
h5=2721,3 кДж/кг h25=519,6 кДж/кг hдр5= 529,6 кДж/кг
h6=2525 кДж/кг h26=378,1 кДж/кг hдр6= 386,6 кДж/кг
h7=2495 кДж/кг h27=238,6 кДж/кг hдр7= 246,8 кДж/кг
рис.2.5.Расчетная схема системы ПНД.
Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД:
ПНД-4:
Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД 5-6, связанных дренажными насосами.
Решив систему уравнений, получим:
5=0,055; 6=0,0735.
Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД 7.
Решив систему уравнений получим:
Определение расхода пара на турбину и проверка ее мощности.
Расход пара при теплофикационном режиме:
Gт
=172,472 кг/с;
где
–
электрическая мощность на клеммах
генератора;
–
электромеханический КПД турбогенератора;
–
соответственно расход пара
отбор турбины и коэффициент недовыработки
для этого отбора;
Тогда:
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
.
Мощность турбины:
Погрешность определения мощности составляет 1,4%.
3.Тепловой расчет пнд и оптимизация его характеристик на эвм.
Исходные данные для расчета ПНД 4:
расход нагреваемой воды Gв=149,087 кг/с;
температура воды на входе tв1=124,1 оС;
давление греющего пара Р=0,5 МПа;
температура насыщения греющего пара tн=151,8 оС;
температурный напор подогревателя t=2 оС
скрытая теплота парообразования r=2200 кДж/кг;
средняя теплоемкость воды ср=4,19 кДж/кг оС;
внутренний диаметр труб dвн=0,018 м;
толщина труб =0,001м;
теплопроводность латуни ст=80 Вт/м К;
расстояние между перегородками H=1 м;
скорость воды с=2 м/с;
цена тонны условного топлива Цту.т.=60 $/т у.т.;
удельная стоимость поверхности подогревателя kF=250 $/м2;
коэффициенты ценности теплоты отборов j+1=0,614 и j=0,4795;
число часов использования установленной мощности hисп=6000 ч;
КПД котла ка=0,92;
КПД теплового потока тп=0,98.
Температура нагрева воды в ПНД 4:
оС.
Тепловая нагрузка подогревателя:
МВт.
Среднелогарифмическая разность температур:
оС.
Средняя температура воды в подогревателе:
оС.
Физические свойства воды при tв,ср.
Коэффициент теплопроводности:
Вт/м
К.
Плотность:
кг/м3.
Коэффициент динамической вязкости:
кг/м
К.
Коэффициент кинематической вязкости:
м2/с.
Критерий Прандтля:
Коэффициент теплоотдачи от воды к трубкам:
Вт/м2
К.
Физические свойства пленки конденсата при tн.
Коэффициент теплопроводности:
Вт/м
К.
Плотность:
кг/м3.
Коэффициент динамической вязкости:
кг/м
К.
Число Рейнольдса:
.
Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке:
Вт/м2
К.
Коэффициент теплопередачи:
Вт/м2
К.
Поверхность подогревателя:
м2.
Оптимальная поверхность ПНД 4 рассчитывалась на ЭВМ и выбиралась из условия минимума переменной части расчетных затрат в зависимости от температурного напора подогревателя, который изменялся от 0,1 до 5,6 оС с шагом 0,5 оС. Результаты оптимизации приведены на рис. Как видно минимум расчетных затрат соответствует t=1,7 оС, при этом поверхность подогревателя составила F=423,306 м2, по этому значению и проведем расчет конструктивных характеристик ПНД 4.
Общее количество трубок:
шт,
где принимаем число ходов z=4.
Количество трубок в одном ходе:
шт.
Диаметр трубной доски:
м,
где шаг при развальцовке труб принимаем t=1,3 dн.
Длина трубок:
м.
l/Dтр=4,02/1,96=2,36
Рекомендуемое соотношение l/Dтр=1,5-2,5 соблюдается.