6.4. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (нд) двухконтурного котла-утилизатора (ку)

1. Из тепловых балансов пароперегревателя низкого давления (ППНД) и испарителя низкого давления (ИНД)

а) ПП НД: G_{Г КУ} ∙( I _{за ЭВД} – I _{за ПП НД}) = D_{ПП НД} ∙ (h_{ПП НД} – h ^{’ ’} _БНД);

б) ИНД: G_{Г КУ} ∙ (I _{за ПП НД} – I _{за ИНД}) = D_{ПП НД} ∙ (h ^{’ ’} _БНД – h^’ _БНД ),

находим расход пара из контура НД КУ, решая совместно уравнения для ПП НД и ИНД:

D_{ПП НД} = G_{Г КУ} ∙( I _{за ЭВД} – I _{за ИНД})) / ( h_{ПП НД} – h^’ _БНД) . (6.25)

Здесь:

θ_ИНД = t^’_БНД + δt_ГПК – температура газов за поверхностью ИНД, ^OC;

I _{за ИНД} = c_{pг 4} ∙ θ_ИНД – энтальпия газов за поверхностью ИНД (см. табл. П.7), кДж/кг ;

t_{ПП НД} = θ_ЭВД – δt_ЭВД – температура перегретого пара на выходе из контура НД (ППНД), ^OC;

h_{ПП НД} = hs(p_БНД , t_{ПП НД}) – теплосодержание перегретого пара на выходе из ППНД, кДж/кг ;

h ^{’ ’}_БНД – теплосодержание сухого насыщенного пара в БНД, кДж/кг ;

h^’_БНД – теплосодержание воды (состояние насыщения) в БНД, кДж/кг .

2. Из теплового баланса газового подогревателя конденсата (ГПК) – иначе: экономайзера низкого давления (ЭНД):

G_{Г КУ} ∙ (I _{за ИНД} – I _{за ГПК}) =

= (W_ПВ + W_РЕЦ ) ∙ h^’ _БНД – (W_ПВ + W_РЕЦ) ∙ h _{до ГПК} =

= W_ПВ ∙ (h^’ _БНД – h _{до ГПК}) – W_РЕЦ ∙ (h^’ _БНД – h _{до ГПК}), (6.23)

и теплового баланса узла смешения рециркуляции:

W_ПВ ∙ h _{за КПУ} + W_РЕЦ ∙ h^’ _БНД = (W_ПВ + W_РЕЦ ) ∙ h _{до ГПК} (6.24)

уточняем (см. (6.11)) расход питательной воды на КУ, кг/с:

G_{Г КУ} ∙ (I _{за ИНД} – I _{за ГПК}) =

= W_ПВ ∙ h^’ _БНД + W_РЕЦ ∙ h^’ _БНД – W_ПВ ∙ h _{за КПУ} – W_РЕЦ ∙ h^’ _БНД →

→ W_ПВ = G_{Г КУ} ∙ (I _{за ИНД} – I _{за ГПК}) / (h^’_БНД – h _{за КПУ}). (6.25)

Здесь:

W_ПВ – расход питательной воды в КУ (до узла смешения ГПК), кг/с;

I _{за ГПК} = c_{p УХ. Г} ∙ θ _УХ – энтальпия газов на выходе из котла (за поверхностью ГПК), кДж/кг ;

c_{p УХ. Г} – удельная изобарная теплоемкость уходящих газов за ГПК, определяемая по составу газов и температуре уходящих газов θ _УХ , кДж/(кг ∙ К);

h _{за КПУ} = h,s[(p _КЭН – ∆ p_КПУ), t _{за КПУ})] – теплосодержание основного конденсата за КПУ определяется по таблицам [21], кДж/кг ;

p _{ПВ до ГПК} = p _КЭН – ∆ p_КПУ ≈ p _КЭН – давление питательной воды на выходе из узла смешения ГПК, бар;

p _КЭН – давление основного конденсата на стороне напора КЭН, бар;

∆ p_КПУ – потеря давления основного конденсата в КПУ (Согласно [19, 20] можно принять ∆ p_КПУ = 0,01 бар);

t _{за КПУ} = t_ОК + ∆ t _КПУ – температура основного конденсата за конденсатором пара уплотнений (КПУ), ^оС;

t_ОК – температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины, ^оС;

∆ t _КПУ – величина подогрева основного конденсата в КПУ, ^оС.

3. Теплосодержание питательной воды на выходе из узла смешения ГПК, кДж/кг :

h _{до ГПК} = hs(t _{до ГПК} , p _{ПВ до ГПК}). (6.26)

4. Находим расход питательной воды рециркуляции, подаваемой рециркуляционным электронасосом (РЭН) в узел смешения перед ГПК с целью достижения необходимой температуры основного конденсата на входе в ГПК (t _{до ГПК} ≥ 60 ^оС), кг/с:

W_РЕЦ = W_ПВ ∙ (h _{до ГПК} – h _{за КПУ}) / (h^’ _БНД – h _{до ГПК} ). (6.27)

ПРИМЕЧАНИЯ.

1. Температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины зависит расхода пара в конденсатор (от нагрузки турбины) и температуры охлаждающей воды. Значение t_ОК определяется из теплового расчета конденсатора или по нормативным характеристикам конденсатора. Расчет t_ОК приведен ниже в расчетах процесса в паровой турбине (см. часть 7).

2. Величина подогрева основного конденсата в КПУ может быть получена из материального и теплового баланса КПУ.

3. Согласно [20] подогрев питательной воды в сальниковом подогревателе) тепловой схемы паротурбинной установки обычно принимается постоянным:

∆t_сальн = 4 ^оС .

4. Сальниковый подогреватель в тепловой схеме ТЭС – поверхностный теплообменный аппарат для утилизации тепла пара из уплотнений штоков стопорных и регулирующих клапанов паровой турбины.

5. Подогрев питательной воды в охладителе пара эжектора уплотнений тепловой схемы паротурбинной установки согласно [20] обычно принимается постоянным:

∆t_эж = 7  9 ^оС.

6. Значение ∆ t _КПУ мало меняется при изменении нагрузки паровой турбины и его можно принять постоянным:

∆ t _КПУ » 5 ^оС.

7. Точное значение ∆ t _КПУ можно получить из рассмотрения материального и теплового балансов КПУ (см. рис. 21).

КПУ предназначен для конденсации пара из паровоздушной смеси (ПВС), отсасываемой из концевых уплотнений паровой турбины (см. рис. 1).