Построение процесса
Примем потерю давления в устройствах парораспределения цилиндров:
;
;
;
.
В таком случае давления на входе в цилиндры (за регулирующими клапанами) составят:
;
;
;
.
Процесс в h,s-диаграмме изображён на рис. 2. На процессе нанесены необходимые значения давлений, температур, энтальпий и энтропий.
Примечание: На всех рисунках значения температур указаны в градусах Цельсия (°С), давлений – в МПа, энтальпий – в кДж/кг, энтропий в кДж/(кг·°С).
Баланс пара и питательной воды.
Принимаем, что на
концевые уплотнения (DКУ)
и на паровые эжектора (DЭП)
идёт пар высшего потенциала. Отработавший
пар концевых уплотнений и из эжекторов
направляется в сальниковый подогреватель
(ЭП+СП). Принимаем подогрев в нём
.
Принимаем расход пара на турбину известной величиной с обозначением D. Величину утечек примем равной 2%: DОКУТ=0,02D.
Расход пара на концевые уплотнения примем DКУ=0,005D.
Расход пара на основные эжектора примем DЭП=0,003D.
Тогда расход пара из котла составит:
DК= D + DокУТ + DКУ + DЭП=(1+0,02+0,005+0,003)D=1,028D.
Т.к. котёл прямоточный, то непрерывной продувки он не имеет. Расход воды на периодическую продувку не учитываем. Следовательно:
DПВ= DК=1,028D.
Количество добавочной воды должно компенсировать утечки в цикле DокУТ и утечки в тепловой сети DтсУТ. Утечки в тепловой сети (при закрытой системе теплоснабжения) составляют 1%. Определим их величину.
,
где Qб=20 МВт – нагрузка тепловой сети (по заданию), СВ=4,19 кДж/(кг·°С) – теплоёмкость воды, tпр и tобр – температуры прямой и обратной сетевой воды (130°С и 70°С соответственно).
;
Следовательно, DтсУТ=0,01WСВ=0,7955 кг/с.
Количество добавочной воды Dдоб = DокУТ + DтсУТ = 0,02D+0,7955 кг/с.
|
Рис. 2. Процесс работы пара в главной турбине и турбоприводе |
Определение параметров пара, питательной воды и конденсата по элементам птс.
Принимаем потерю давления в паропроводах от турбины до подогревателей регенеративной системы в размере:
I отбор |
ПВД-8 |
3% |
II отбор |
ПВД-7 |
4% |
III отбор |
ПВД-6 |
5% |
IV отбор |
Деаэратор (а также турбопривод) |
6% |
V отбор |
ПНД-5 |
7% |
VI отбор |
ПНД-4 (а также испарительная установка) |
8% |
VII отбор |
ПНД-3 |
9% |
VIII отбор |
ПНД-2 |
10% |
I отбор |
ПНД-1 |
11% |
Определение параметров зависит от конструкции подогревателей (см. рис. 3). В рассчитываемой схеме все ПНД и ПВД поверхностные.
|
Рис. 3. Температурные напоры в подогревателе с ОП и ОД |
По ходу основного конденсата и питательной воды от конденсатора до котла определяем необходимые нам параметры.
Повышением энтальпии в КН-I и КН-II пренебрегаем.
0,004
МПа,
29,98°С,
121,41
кДж/кг.
Подогрев воды в сальниковом подогревателе (ПС +ЭП) принимаем равным 5°С.
33,98
°С,
142,37
кДж/кг.
ПНД-1.
Давление греющего пара в корпусе подогревателя:
МПа;
52,58
°С,
220,03
кДж/кг;
°С,
4,19·47,58=199,36
кДж/кг.
ПНД-2.
Давление греющего пара в корпусе подогревателя:
МПа;
91,34
°С,
382,6
кДж/кг;
°С,
4,19·86,34=360,1
кДж/кг.
ПНД-3.
Питается паром из VII отбора. Одновременно является конденсатором испарительной установки (в корпусе ПНД-3 конденсируется выпар испарительной установки в количестве Dдоб).
Давление греющего пара в корпусе подогревателя:
МПа;
109,52
°С,
459,29
кДж/кг;
°С,
438,1
кДж/кг.
ПНД-4.
Питается паром из VI отбора. В охладитель дренажа сбрасывается конденсат греющего пара испарительной установки.
Давление греющего пара в корпусе подогревателя:
МПа;
129,6
°С,
544,61
кДж/кг;
°С,
523,2
кДж/кг.
За счёт смешения температура в точке смешения после ПНД-3 увеличивается, но перед ПНД-4 неизвестна. Предварительно задаёмся повышением температуры за счёт смешения потоков на 1°С, т.е. перед ПНД-4 имеем:
°С,
442,3
кДж/кг;
°С,
463,5
кДж/кг.
В конце расчёта,
когда уточняются все потоки, нужно
проконтролировать температуру перед
ПНД-4 (
).
ПНД-5.
Питается паром из V отбора. В охладитель дренажа сбрасывается конденсат греющего пара сетевой подогревательной установки.
Давление пара в корпусе подогревателя:
МПа;
150,33
°С,
833,6
кДж/кг;
Параметры воды за подогревателем:
°С,
612,02
кДж/кг.
Параметры греющей среды в охладителе дренажа:
°С;
544,6
кДж/кг.
Основной деаэратор Д-10.
Питается паром из IV отбора.
МПа;
179,9
°С,
762,77
кДж/кг;
2777,03
кДж/кг;
2014,26
кДж/кг.
Питательный насос.
КПД
насоса примем
0,80,
давление нагнетания
35,0
МПа.
При
давлении в деаэраторе
и установке его на высоте 25 м, а также
принимая потери в трубопроводе
МПа, имеем давление на всасе насоса:
МПа.
Среднее давление воды в насосе:
МПа.
Средний удельный объём воды в насосе:
м3/кг.
Повышение энтальпии в насосе составит:
кДж/кг.
Энтальпия после ПН:
кДж/кг;→
°С.
ПВД-7
Включён по схеме Виолен.
Давление пара в корпусе охладителя пара:
МПа;
Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%):
МПа;
201
°С,
857,22
кДж/кг;
Параметры пара в охладителе пара:
°С;
2820,01
кДж/кг.
Параметры греющей среды в охладителе дренажа:
°С;
811,5
кДж/кг.
Принимаем потерю давления в тракте питательной воды от питательного насоса до точки за собственно подогревателем 0,5 МПа, а потери давления в ПВД-8 и ПВД-9 по 0,7 МПа. В таком случае, давление питательной воды перед ПВД-8 равно:
МПа.
Параметры воды за собственно подогревателем:
°С,
834,4
кДж/кг.
ПВД-8.
Давление пара в корпусе охладителя пара:
МПа;
Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%):
МПа;
248,9
°С,
1073,15
кДж/кг;
Параметры пара в охладителе пара:
°С;
2839,5
кДж/кг.
Параметры греющей среды в охладителе дренажа:
°С;
857,8
кДж/кг.
Давление питательной воды перед ПВД-9 равно:
МПа.
Параметры воды за собственно подогревателем:
°С,
1061,6
кДж/кг.
ПВД-9.
Давление пара в корпусе охладителя пара:
МПа;
Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%):
МПа;
269,7
°С,
1190,05
кДж/кг;
Параметры пара в охладителе пара:
°С;
2831,5
кДж/кг.
Задаёмся подогревом
в ОП-8 равным 8°С. Тогда температура воды
за ПВД-8 равна
°С, а параметры греющей среды в охладителе
дренажа:
°С;
1121,1
кДж/кг.
Давление питательной воды после ПВД-9 равно:
МПа.
Параметры воды за собственно подогревателем:
°С,
1157,2
кДж/кг.
Параметры пара, питательной воды и конденсата в системе регенерации ПТУ
№ |
Наименование |
В месте отбора |
Потеря давления |
У регенеративного подогревателя |
Питательная вода после подогревателя |
Слив дренажа из подогревателя |
||||||
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Перед турбиной |
23,54 |
3338,5 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
2 |
1 отбор (ПВД-9) |
5,74 |
3019,6 |
3 |
5,484 |
2831,5 |
269,7 |
1190,05 |
269,7 (264,7) |
1190,05 (1157,2) |
256,9 |
1121,1 |
3 |
2 отбор (ПВД-8) |
4,07 |
2947,4 |
4 |
3,847 |
2839,5 |
248,9 |
1073,15 |
248,9 (243,9) |
1073,15 (1061,6) |
201 |
857,8 |
4 |
3 отбор (ПВД-7) |
1,70 |
3300,4 |
5 |
1,590 |
2820,01 |
201 |
857,22 |
201 (196) |
857,22 (834,4) |
190,9 |
811,5 |
5 |
4 отбор Деаэратор |
1,098 |
3179,2 |
6 |
1,032 |
2777,03 |
179,9 |
762,77 |
179,9 |
762,77 |
— |
— |
6 |
5 отбор (ПНД-5) |
0,52 |
3006,8 |
7 |
0,483 |
3006,8 |
150,33 |
833,6 |
145,33 |
612,02 |
129,6 |
544,6 |
7 |
6 отбор (ПНД-4) |
0,29 |
2880,7 |
8 |
0,267 |
2880,7 |
129,6 |
544,61 |
124,6 |
523,2 |
110,52 |
463,5 |
8 |
7 отбор (ПНД-3) |
0,155 |
2790,8 |
9 |
0,141 |
2790,8 |
109,52 |
459,29 |
104,52 |
438,1 |
109,52 |
459,29 |
9 |
8 отбор (ПНД-2) |
0,082 |
2698,8 |
10 |
0,0738 |
2698,8 |
91,34 |
382,6 |
86,34 |
360,1 |
91,34 |
382,6 |
10 |
9 отбор (ПНД-1) |
0,016 |
2502,1 |
11 |
0,014 |
2502,1 |
52,58 |
220,03 |
47,58 |
199,36 |
52,58 |
220,03 |
12 |
ЭУ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
33,98 |
142,37 |
— |
— |
13 |
Конденсатор |
0,004 |
2329,4 |
— |
0,004 |
2329,4 |
29,98 |
121,41 |
29,98 |
121,41 |
— |
— |
,
МПа
,
,
%
,
МПа
,
,
,
,
,
,
ПРИМЕЧАНИЕ: в скобках для ПВД указаны параметры перед ОП