
Дипломная работа. Проект мини-ТЭЦ в г. Речица. 2007 г. / ДП набранный / 6. Расчет тепловой схемы
.doc6. Расчет тепловой схемы ТЭЦ.
6.1 Описание тепловой схемы ТЭЦ.
На тепловой схеме ТЭЦ изображено взаимное расположение агрегатов и аппаратов электростанции, участвующих в технологическом процессе выработки электроэнергии и теплоты.
Задачей расчета тепловой схемы является определение параметров, расходов и направлений потоков рабочего тела в агрегатах и узлах, а также общего расхода пара, электрической мощности и показателей тепловой экономичности станции.
Исходные данные:
-
Электрическая мощность турбины NЭ=12 МВт;
-
Начальные параметры пара:
-
р0=4,0 МПа;
-
t0=435°C;
-
H0=3295 кДж/кг
Давление в регулируемом отборе пара – 0,7-1,3 Мпа;
Давление в нерегулируемом отборе пара – 0,45 Мпа, расход – 0,3 кг/с (1,1 т/ч);
Схема отпуска теплоты с ТЭЦ:
-
технологический пар из промышленного отбора с D=13,89 кг/с (50 т/ч), возврат конденсата пара на ТЭЦ составляет 60%, температура возвращаемого конденсата 100°C – для гидролизного завода;
-
технологический пар на выходе из турбины с D=13,89 кг/с (50 т/ч), возврат конденсата пара на ТЭЦ составляет 60%, температура возвращаемого конденсата 100°C – для деревообрабатывающего комбината.
Тип парогенератора – барабанный;
Параметры пара: рпг=4,4 МПа, tпг=440°C;
Коэффициент продувки парогенератора – 2%Dпг;
Схема использования теплоты продувочной воды парогенераторов: одноступенчатый сепаратор и подогрев химически очищенной воды в теплообменнике;
Коэффициент расхода пара на собственные нужды – 5% Dпг;
Давление в деаэраторе – 0,12 МПа;
Схема приготовления добавочной воды парогенератора – химводоочистка;
Температура химически очищенной воды – 30°C;
Коэффициент полезного действия теплообменников – 0,98;
Коэффициент потерь пара в паропроводах, идущих к потребителю – 2%;
Расчетный режим – максимально-зимнего месяца, при котором температура сырой воды – 5°C;
Теплофикационная установка на ТЭЦ отсутствует, т.к. на ТЭЦ не предусмотрен отпуск тепла коммунально-бытовым потребителям;
Расход пара на турбину – 104,3 т/ч [28,97 кг/с];
-
Производительность парогенераторов – 2*75 т/ч [41,67 кг/с];
-
Расход пара на струйный подогреватель – 1,1 т/ч [0,306 кг/с].
6.2 Расчет тепловой схемы станции.
Расчет тепловой схемы выполняем согласно рекомендации ([12], гл. 5, стр. 80) в следующей последовательности:
1. Определим расход пара потребителями, кг/с
т/ч
[28,34 кг/с] (6.1)
где
- количество пара, необходимое промышленным
потребителям,
=100
т/ч (п. 6.1, поз. 5);
- коэффициент
потерь пара в паропроводах, идущих к
потребителю,
=2%
(п. 6.1, поз. 15).
2. Определим количество вырабатываемого пара, кг/с.
т/ч [29,836 кг/с]
(6.2)
где
- коэффициент
расхода пара на собственные нужды –
5%, (п. 6.1, поз. 10).
3. Количество возвращаемого конденсата, кг/с
т/ч [17,9
кг/с]
(6.3)
4. Количество воды для химводоочистки, кг/с
т/ч [11,9
кг/с]
(6.4)
5. Температура воды на входе в деаэратор, °C
°C
(6.5)
где
-
температура возвращаемого конденсата,
=100°C
(п. 6.1, поз.
5);
- температура
химически очищенной воды,
=30°C
(п. 6.1, поз. 5).
6. Расход питательной воды на парогенераторы – 2*85 т/ч [47,22 кг/с].
7. Расход продувочной воды, кг/с
т/ч [0,9125 кг/с]
(6.6)
8. Выпар из сепаратора, кг/с
т/ч
(0,229 кг/с) (6.7)
где
- энтальпия воды в барабане парогенератора
при рпг=4,4
МПа,
=1087,5
кДж/кг;
- энтальпия
продувочной воды, сливаемой из сепаратора,
=520
кДж/кг;
- теплота
парообразования при давлении в деаэраторе
– 0,12 МПа,
=2257
кДж/кг.
9. Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки, °C
°C
(6.8)
где
- расход воды, сливаемой в техническую
канализацию,
=3,285-0,826=2,459
т/ч [0,683 кг/с];
- температура этой
воды на входе в подогреватель,
=124,1°C;
- температура воды,
выходящей из теплообменника,
=60
°C;
-
температура
сырой воды – 5°C.
10. Расход воды на подогреватель сырой воды, кг/с
т/ч [0,453 кг/с]
(6.9)
где
- энтальпия воды, идущей на химводоочистку
с температурой 30°C,
=125,22
кДж/кг;
- энтальпия воды
на входе в подогреватель сырой воды с
температурой 8,7°C,
=36,45
кДж/кг;
- энтальпия пара
после РОУ с давлением 0,12 МПа и температурой
150°C,
=2774,6
кДж/кг;
- энтальпия
конденсата на выходе из подогревателя
сырой воды,
=436
кДж/кг.
11. Материальный баланс деаэратора.
(6.10)
где
- количество воды на выходе из струйного
подогревателя,
=1,1+
+
=1,1+64,45+42,96=108,51
т/ч [30,14 кг/с];
- количество
питательной воды,
=85*2=170
т/ч [47,22 кг/с] (см. раздел «Расчет и подбор
вспомогательного оборудования для
котлоагрегатов и турбоустановки»);
- количество пара,
проходящее через охладитель выпара: в
охладитель идет 2 кг пара на 1 т воды в
деаэраторе, т.е. 0,34 т/ч [0,094 кг/с].
Тогда количество пара, проходящее через РОУ в деаэратор:
т/ч
[16,49 кг/с]
12. Температура химически очищенной воды после струйного подогревателя, °C
(6.11)
где
- расход пара через струйный подогреватель,
=1,1
т/ч [0,306 кг/с];
- энтальпия пара,
идущего в струйный подогреватель из
отбора турбины после 8-ой ступени,
=2846,9
кДж/кг;
- количество
химически очищенной воды с учетом
очищенного конденсата,
=42,96+64,45=107,45
т/ч [29,85 кг/с];
- теплоемкость
воды с температурой 72°C
перед деаэратором, 4,187 кДж/кг;
- температура ХОВ
после струйного подогревателя, °C;
- теплоемкость ХОВ
после струйного подогревателя, 4,22
кДж/кг.
°C.
13. Температура химически очищенной воды после охладителя выпара, °C
(6.12)
где
- количество пара на входе в охладитель
выпара,
=0,34
т/ч [0,0944 кг/с];
- энтальпия пара
на входе в охладитель выпара с давлением
0,12 МПа,
=2683,7
кДж/кг;
=
+
=108,55
т/ч [30,15 кг/с];
- энтальпия воды
на выходе из струйного подогревателя,
=77,55·4,195=325,32
кДж/кг;
°C.
14. Внутренняя мощность турбины и электрическая мощность турбогенератора были рассчитаны в разделе «Выбор и тепловой расчет паровой турбины».