5 Расчет тепловой схемы кпгу с утилизацией продуктов сгорания гту гтэ-160 в топку котла с дожиганием дополнительного топлива

5.1 Принципиальная схема пгу

В данной работе рассчитывается тепловая схема комбинированной энергетической парогазовой установки с котлом-утилизатором с дожиганием. Принципиальная схема ЭУ представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Принципиальная схема ПГУ

Генерация пара в установках с КУ обеспечивается за счет отходящей теплоты газовой турбины в котлах-утилизаторах. Дожигание топлива в котле, необходимо для повышения температуры газа, отходящего от газовой турбины. Малое количество теплоты топлива, подведенное к пару, не изменяет свойств такой установки, в том числе бинарности.

Дожигание дополнительного топлива осуществляется в камере дожигания, расположенной между газовой турбиной и котлом-утилизатором. Повышение температуры газа на входе в КУ позволяет повысить температуру перегрева пара и его давление, что положительно сказывается на термической эффективности ГПУ.

Котел-утилизатор состоит из пароперегревателя, испарителя и экономайзера.

После котла-утилизатора установлен газоводяной подогреватель сетевой воды, в котором используется теплота уходящих газов.

5.2 Расчет парового контура комбинированной энергетической установки.

Расчет тепловой схемы производится исходя из заданного расхода пара на турбину [4], согласованного с газовым контуром (D₀=135,1 кг/с).

Определение давления пара в отборах турбины

1.Принимаем недогрев сетевой воды в подогревателях:

- нижний сетевой подогреватель:;

- верхний сетевой подогреватель:.

2.Определяем из температурного графика сетевой воды (рис.5.2.1.)

температуру воды за верхним сетевым подогревателям.

Рисунок 5.2.1 – Температурный график сетевой воды

- нижний сетевой подогреватель: ;

- верхний сетевой подогреватель: .

3. Рассчитываем температуру насыщения конденсата греющего пара в сетевых подогревателях НС и ВС:

- нижний сетевой подогреватель:

.

- верхний сетевой подогреватель:

.

4. По таблицам насыщения для воды и водяного пара [1] по температуре насыщения находим давление насыщенного пара в ПСГ-1 и ПСГ-2:

- нижний сетевой подогреватель: ;

- верхний сетевой подогреватель: .

5. С учётом потерь давления по трубопроводам, определяем давление пара в отборе:

- нижний сетевой подогреватель: ;

- верхний сетевой подогреватель: .

6. По значению давления пара (Р₄) в теплофикационном отборе №4 турбины уточняем давление пара в нерегулируемых отборах турбины между нерегулируемым отбором №1 (ЧВД) и регулируемым теплофикационным отбором №4 (по уравнению Флюгеля - Стодолы).

, (5.1)

где : D₀ , D, Р₆₀, Р₆ – расход и давление пара в отборе турбины на номинальном и рассчитываемом режиме, соответственно.

,

.

,

.

,

.

Параметры пара и воды турбоустановки представлены в таблице 5.2.1.

Таблица № 5.2.1 - Параметры пара и воды турбоустановки

№	Р, Мпа	h, кДж/кг	t, ºС	Р', Мпа	tн, ºС	hн, кДж/кг	θ	tв, ºС	hв, кДж/кг	τ, кДж/кг	q, кДж/кг
0	12,75	3447,3	540
	3,3	3117,5	350	3,1	234	1009	2	232	999,8	105,3	2108,5
	2,12	3032,4	390	1,96	211,3	904,3	2	209,3	894,6	137,1	2128,1
1	1,085	2902,5	237	1,02	181	766,5	2	179	757,5	90,3	2136
Д	1,085	2902,5	237	0,588	158,1	667,2		158,1	667,2	43,6	2235,3
2	0,513	2775,9	167	0,45	150	632,3	2	148	623,6	95,1	2143,6
3	0,264	2658,99	128	0,246	128	537	2	126	528,5	211,6	2122
4	0,0458	2435,8		0,0432	77,7	325,3	2	75,7	316,9	102,1	2110,5
5	0,0154	2319,2		0,0147	53,3	225,94	2	51,3	214,8	104,2	2093,3
К	0,0034	2319,2	26,3	-	26,3	110,6		26,3	110,6	-	2208,6

Здесь р, t, h – давление, температура и энтальпия пара по сечениям проточной части турбины;

р – давление пара перед подогревателями;

t_H , =f(р) – температура и энтальпия конденсата греющего пара при насыщении;

_П – недогрев питательной воды в теплообменниках, на выходе из встроенного пароохладителя;

р_В, t_В = t_H – , =f(t_П) – давление, температура и энтальпия питательной воды после регенеративных подогревателей;

_Пi = – подогрев питательной воды в ступени регенерации (в подогревателе);

q_П = – теплота, отдаваемая греющим паром в ступень регенерации

Процесс работы пара турбоустановки в h, S-диаграмме представлен на рис.5.2.2.

Рисунок 5.2.2 – Процесс работы пара в турбине