1.3 Розрахунок принципової теплової схеми на заданий режим
1.Вид палива: газ-мазут;
2.Тип технічного водопостачання: оборотне з градирнями;
3.Початкові
параметри пари:
МПа
С
4.Параметри
живильної води:
МПа
С
5.Тиск пари у відборах турбіни (мПа): Таблиця№1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
2,35 |
1,25 |
0,2 |
0,15 |
0,08 |
0,04 |
0,003 |
0,59 |
6.Розхід пари у відборах турбіни (т/год): Таблиця№2
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
32 |
10 |
28 |
10 |
7 |
4 |
18 |
7.Температура
сирої води
С
8. Температурний графік тепломережі 150 С – 70 С
9.ККД
циліндрів турбіни η
= 0,83
η
= 0,85
η
= 0,7
10.Теплова нагрузка споживачів
По
гарячій воді
12
МВт
48
МВт
По
парі
0 МВт
80
т/год
11.Коефіцієнт
теплофікації α
= 0,5
Розрахунок теплофікаційної установки блоку з турбоустановки ПТ-80-130
Сумарна навантаження по гарячій воді:
(МВт)
12
+ 48 + 0 = 60 (МВт)
Максимальне навантаження по гарячій воді (опалювальна):
/α
(МВт)
60/0,5
= 120 (МВт)
Витрата мережної води:
=
( 3600.
)/
(
)
(т/год)
де = 4,19 кДж/кг – теплоємність води
= (3600.120)/4,19.(150 - 70) = 1288,78 (т/год)
Витік води в теплових мережах: приймається в розмірі 0,5 %
від , т.е.
=
0,005.
(т/год)
= 0,005.1288,78 = 6,44 (т/год)
Витрата води на гаряче водопостачання:
=
3,6.
/10
.
.(
)
(т/год)
де
приймається
на 5
С
нижче
ніж
:
= 65 С
= 3,6.12/10 .4,19.(65 - 5) = 171,84 (т/год)
Витрата підживлювальної води:
=
+
(т/год)
= 171,84 + 6,44 = 178,28 (т/год)
Температура
підживлювальної води: визначається по
тиску пари в вакуумному деаераторі
=
40
С
Теплота з витоком:
=
10
.
.
.
(
)/3,6
(МВт)
де,
=
(
)/2
(
С)
= (150 + 70)/2 = 110 ( С)
= 10 .6,44.4,19(110 – 5)/3,6 = 0,79 (МВт)
Тепло внесене з підживлювальної водою:
=
10
.
.
.
(
)/3,6
(МВт)
= 10 .178,28.4,19(40 – 5)/3,6 = 7,26 (МВт)
Теплове навантаження мереженої підігрівної установки:
(МВт)
120
+ 0,79 – 7,26 = 113,53 (МВт)
теплофікаційних навантаження пікових водогрійних котлів:
(МВт)
113,53
– 0 – 48 = 65,53 (МВт)
Витрата пари на основні мережеві підігрівачі:
1. Витрата пари на верхній мережний підігрівач
=
0 (т/ч)
2. Витрата пари на нижній мережний підігрівач
=
3600(
)/(
).η
(т/год)
= 3600(48 + 12)/(2666 – 391,72) .0,98 = 96,91 (т/год)
Витрата пари на деаератор підживлення тепломережі:
=
.
.
(
)/(
.
).η
(т/год)
де, = 28 С – температура хімочищенням води
η = 0,98 – ккд тепломережі
= 178,28.4,19(40 – 28)/(2636,8 – 4,19.28).0,98 = 3,63 (т/год)
Витрата хімочищенням води на підживлення тепломережі:
=
-
(т/год)
=
178,28 – 3,63 = 174,65 (т/год)
Визначення параметрів пари і води в регенеративних установках принципової теплової схеми
Намалювати регенеративну частина високого тиску (ріс2.2).
Температура насичення пари в відборах (визначається по термодинамічних таблицям води і водяної пари по тиску пари у відборах):
=
4 МПа 
= 250,33
С
=
2,35 МПа 
= 220,67
С
=
1,25 МПа 
= 189,81
С
2.2.3.3 Температура живильної води:
за
ПВТ1 
=
- θ
= 250,33 – 4 = 246,33
С
за
ПВТ2 
=
-
θ
= 220,67 – 4 = 216,67
С
за
ПВТ3 
=
-
θ
= 189,81 – 4 = 185,81
С
де, θ ( С) - величина недогріву до температури насичення пари, що гріє.
Для групи підігрівачів високого тиску θ = 3 – 5 С
Намалювати регенеративну частина низького тиску (рис.2.3).
Температура насичення пари у відборах (визначається по термодинамічних таблицями води і водяної пари по тиску у відборах):
=
0,2 МПа 
= 120,23
С
=
0,15 МПа 
= 111,37
С
=
0,08 МПа 
= 93,51
С
=
0,04 МПа 
= 75,89
С
2.2.3.6 Температура конденсату:
за
ПНТ4 
=
- θ
= 120,23 – 7 = 113,23
С
за
ПНТ5 
=
- θ
= 111,37 – 7 = 104,37
С
за
ПНТ6 
=
- θ
= 93,51 – 7 = 86,51
С
за
ПНТ7 
=
- θ
= 75,89 – 7 = 68,89
С
де, θ ( С) - величина недогріву до температури насичення пари, що гріє. Для групи підігрівачів низького тиску θ = 5 – 10 С.
Побудова процесу розширення пари в турбіні
Відносний електричний ККД - η (визначається за завданням залежно від типу турбіни):
η
= η
.
η
.
η
η = 0,83.0,85.0,7 = 0,49
Відносний
внутрішній ККД -
η
:
η
=
η
/
η
.
η
η = 0,49/0,98.0,99 = 0,51
Побудувати процес розширення пари в турбіні по h,s діаграмі.
=
13 (МПа)
=
540 (
С)
=
3455 (кДж/кг)
=
0,9.
(МПа)
= 0,9.13 =11,7 (МПа)
=
3130 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
3455 – (3455 – 3130)
.0,83
= 3185,25 (кДж/кг)
=
3045 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
3185,25 – (3185,25 – 3045).0,83
= 3068,84 (кДж/кг)
=
2915 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
3068,84 – (3068,84 – 2915).0,83
= 2941,15 (кДж/кг)
=0,9.
(МПа)
=0,9.1,25 = 1,125 (МПа)
=
2610 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
2941,15 – (2941,15 – 2610).0,85
= 2659,67 (кДж/кг)
=
2609 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
2659,67 – (2659,67 – 2609).0,85
= 2616,6 (кДж/кг)
=
2520 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
2616,6 – (2616,6 – 2520).0,85
= 2534,49 (кДж/кг)
=
2435 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
2534,49 – (2534,49 – 2435).0,7
= 2464,85 (кДж/кг)
=
2130 (кДж/кг)
(кДж/кг)
=
2464,85 – (2464,85 – 2130).0,7
= 2230,46 (кДж/кг)
Визначити наявний теплоперепад:
=
-
(кДж/кг)
= 3455 – 2915 = 540 (кДж/кг)
=
-
(кДж/кг)
= 2915 – 2520 = 395 (кДж/кг)
=
-
(кДж/кг)
= 2520 – 2130 = 390 (кДж/кг)
Визначити корисно-використаний теплоперепад:
=
-
(кДж/кг)
= 3455 – 2941,15 = 513,85 (кДж/кг)
=
-
(кДж/кг)
= 2941,15 – 2534,49 = 406,6 (кДж/кг)
=
-
(кДж/кг)
= 2534,49 – 2230,46 = 304,03 (кДж/кг)
Визначити повний корисно-використаний теплоперепад:
=
+
+
(кДж/кг)
= 513,85 + 406,66 + 304,03 = 1224,54 (кДж/кг)
Матеріальний тепловий баланс пари і живильної води
Матеріальний тепловий баланс по пару:
α
= 1 + α
+ α
+ α
α = 1 + 0,01 + 0,01 + 0,004 = 1,024
Матеріальний баланс по живильній воді:
α
= α
+ α
де, α = 0,01α = 1,024 + 0,01 = 1,034
Зведена таблиця параметрів пари і води Таблиця№3
|
Размерность |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Д |
К |
|
МПа |
4,0 |
2,35 |
1,25 |
0,2 |
0,15 |
0,08 |
0,04 |
0,59 |
0,003 |
|
кДж/кг |
3185,3 |
3068,8 |
2941,2 |
2659,7 |
2616,6 |
2534,5 |
2464,9 |
2755,5 |
2230,5 |
|
С |
250,33 |
220,67 |
189,81 |
120,23 |
111,37 |
93,51 |
75,89 |
|
|
|
С |
246,33 |
216,67 |
185,81 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
113,23 |
104,37 |
86,51 |
68,89 |
|
|
|
т/год |
26 |
32 |
10 |
28 |
16 |
7 |
4 |
18 |
171,83 |
Розрахунок коефіцієнтів недовиробіток пари у відборах турбіни
Коефіцієнт недовиробіток пари у відборах для турбіни без промперегріву:
=
(
)/(
)
= (3185,25 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,78
=(
)/(
)
= (3068,84 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,68
=
(
)/(
)
= (2941,15 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,58
=
(
)/(
)
= (2656,67 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,35
=
(
)/(
)
= (2616,6 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,32
=
(
)/(
)
= (2534,49 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,25
=
(
)/(
)
= (2464,85 – 2230,46)/(3455 – 2230,46) = 0,19
Визначення витрат пари на турбіну і абсолютних витрат пари та води
Витрата
пари на турбіну
(при розрахунку
необхідно
врахувати витрата пари на мережеві
підігрівачі з коефіцієнтом недовиробіток
пара):
=
3600
/(
.η
.
η
)
+
+
(т/год)
де
-
коефіцієнт недовиробіток пара відповідного
відбору;
=
+
+
(
+
+
)
+…+
=0,78.26+0,68.32+0,58.(10+18+80)+0,35.28+0,32.10+0,25.7+0,19.
.4 = 120,19
= 3600.80/(1224,54.0,98.0,99) + 120,19 + 0,25.96,91 = 386,83 (т/год)
Витрата перегрітої пари котлів:
=
α
.
(т/год)
= 1,024.386,83 = 396,11 (т/год)
Витрата живильної води:
=
α
.
(т/год)
= 1,034.386,83 = 399,98 (т/год)
Витрата додаткової води:
=
α
.
(т/год)
= 0,02.386,83 = 7,74 (т/год)
Енергетичні показники турбоустановки і ТЕЦ
Повна витрата тепла на турбоустановку:
=
(
-
).10
(МВт)
=
(3455
– 920,6)
.10
= 272,33 (МВт)
Витрата тепла на виробництво:
=
.10
(МВт)
де
-
ентальпія пари виробничого відбору;
-
ентальпія конденсату виробничого
відбору;
=
0,3.
(т/год)
= 0,3.80 = 24 (т/год)
=
= 59,98 (МВт)
Витрата
тепла на турбоустановку для виробництва
електроенергії:
=
-
(МВт
=
+
(МВт)
= 60 + 59,98 = 119,98 (МВт)
= 272,33 – 119,98 = 152,35 (МВт