Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методика расчета ПГУ-325.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
13.98 Mб
Скачать

6.6. Экономические показатели котла-утилизатора

1. Количество теплоты, переданное газами в котле-утилизаторе, кВт:

QКУ = GГ КУ ∙ (IД – I за ГПК) (6.42)

GГ КУ – массовый расход газов в КУ, кг/с;

IД – энтальпия газов на входе в КУ (за диффузором), кДж/кг;

I за ГПК – энтальпия газов на выходе из котла (за ГПК), кДж/кг.

2. Степень бинарности цикла ПГУ:

s = QКС / (QКС + Q1 КУ) = 1, (6.43)

где: QКС – количество теплоты, подведенное в камере сгорания ГТУ, кДж/с (кВт); Q1 КУ = 0 – количество теплоты, дополнительно подведенное в котле-утилизаторе, кДж/с (кВт).

3. КПД котла-утилизатора (коэффициент утилизации тепла уходящих газов ГТУ):

hКУ = (IД – I за ГПК) / (IД – I Г НВ) ≈ (θ4 КУ – θ УХ / (θ4 КУ – θ Г НВ), (6.44)

где:

I Г НВ – энтальпия газов при температуре наружного воздуха, кДж/кг; θ4 КУ – температура газов на входе в КУ, OC; θ Г НВ = tНВ – температура газов, соответствующая температуре наружного воздуха, OC; θ УХ – температура уходящих газов, OC.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П.1. Проектные показатели баланса пара и воды котла-утилизатора П-88 [12] при температуре наружного воздуха +15 о С

Нагрузка КУ, %

100

75

50

25

Суммарная паропроизводительность, кг/с (т/ч)

49,722

179,0

44,528

160,3

33,50

120,6

21,25

76,5

Контур высокого давления

Паропроизводительность, кг/с (т/ч)

43,472

156,5

36,222

130,4

25,00

90,1

13,89

50,0

В %-ах от суммарной производительности

87,4

81,4

74,7

65,5

Контур низкого давления

Паропроизводительность, кг/с (т/ч)

9,78

35,2

8,31

29,9

8,47

30,5

7,36

26,5

В %-ах от суммарной производительности

12,6

18,6

25,3

34,5

В %-ах от производительности контура ВД

22.5

22,9

33,9

53,0

Таблица П.2. Конструктивные характеристики поверхностей котла П-88

Наименование величины

Поверхности нагрева котла-утилизатора

ППВД

ИВД

ЭВД

ППНД

ИНД

ГПК

Количество секций

4

7

5

1

5

10

Число рядов труб по ходу газов

8

14

10

2

10

20

Число труб в ряду по ширине газохода

118

118

118

118

118

118

Наружный диаметр труб, мм

38

38

32

38

38

38

Толщина стенки, мм

3

3

4

3

3

3

Марка стали труб

12Х1МФ

20

20

20

20

20

Поперечный шаг труб, мм

86

86

96

86

86

86

Продольный шаг, мм

84

84

84

84

84

84

Тип оребрения труб

сплош-ное

просечн.

просечн.

сплош-ное

просечн.

просечн.

Высота ребер, мм

11

14

11

11

14

14

Толщина ребер, мм

1

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

Шаг оребрения, мм

5,3

4,2

4

4,3

4,9

4

Глубина просечки, мм

0

8

8

0

8

8

Марка стали ребер

12Х1МФ

20

20

20

20

20

Таблица П.3. Показатели качества питательной воды котла-утилизатора П-88

Показатель

Размерность

Значение

1

Общая жесткость, не более

мкг-экв/кг

3

2

Содержание соединений железа, не более

мкг/кг

30

3

Содержание соединений меди, не более

мкг/кг

5

4

Содержание растворенного кислорода в конденсате перед деаэратором, не более

мкг/кг

20

5

Содержание нефтепродуктов, не более

мг/кг

0,3

6

рН

9,1+0,1

7

Содержание кремниевой кислоты, не более

мкг/кг

50

8

Условное солесодержание (в пересчёте на NaCl),

не более

мкг/кг

300

9

Удельная электропроводимость, не более

мкСм/см

2,0

Таблица П.4. Основные технико-экономические показатели котла-утилизатора П-88

Наименование параметра

Размерность

Значение

1

Расход газов на входе в один котел

кг/с

359,4

2

Температура газов на входе в котел

о С

533

Контур высокого давления

3

Паропроизводительность

т/ч

154,3х2=308,6

4

Давление пара на выходе из котла

МПа

7,3

5

Температура пара на выходе из котла

о С

504,4

Контур низкого давления

6

Паропроизводительность

т/ч

39х2=78

7

Давление пара на выходе из котла

МПа

0,7

8

Температура пара на выходе из котла

о С

227,9

Водо-водяной теплообменник

9

Тепловая нагрузка ВВТО:

- номинальная

- максимальная (при t н.в.=-29 о С)

МВт

МВт (Гкал/ч)

21

32 (27,4)

Таблица П.5. Проектные характеристики контура высокого давления котла-утилизатора П-88

Наименование параметра

Величина параметров

1 Температура окружающего воздуха, о С

-30

-3,9

+3,3

+15

+15

+15

+15

+15

2 Тип топлива

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

ДТ

3 Нагрузка КУ, %

100

100

100

100

75

50

25

100

4. Контур высокого давления

4.1 Паропроизводительность, т/ч

143,2

154

157,3

156,5

130,4

90,1

50,0

153,7

4.4 Давление в барабане ВД, абс. МПа

6,797

7,443

7,604

7,541

6,242

4,109

2,17

7,61

4.2 Давление пара на выходе, абс. МПа

6,431

7,054

7,208

7,151

5,903

3,868

2,04

7,23

4.3 Температура пара на выходе, оС,

463

491

493

502

493

408

309

501

4.5 Температура воды на входе в ЭВД, оС,

167

168

169

167

159

149

137

167

4.6 Давление воды на входе в ЭВД, МПа

7,245

7,897

8,06

7,995

6,684

5,037

3,093

8,063

Таблица П.6. Проектные характеристики контура низкого давления котла-утилизатора П-88

Величина

Значение

1

Температура окружающего воздуха, о С

-30

-3,9

+3,3

+15

+15

+15

+15

+15

2

Тип топлива

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

Газ

ДТ

3

Нагрузка КУ, %

100

100

100

100

75

50

25

100

Контур низкого давления

4

Паропроизводительность, т/ч

38,0

36,7

37,4

35,2

29,9

30,5

26,5

33,3

5

Давление в барабане НД, абс. МПа

0,716

0,736

0,752

0.726

0,588

0,458

0,330

0,725

6

Давление пара на выходе, абс. МПа

0,669

0,693

0,707

0,686

0,552

0,410

0,28

0,69

7

Температура пара на выходе, о С,

233

232

233

233

222

214

199

232

8

Расход через ГПК, т/ч

388,7

343,8

324,1

334,3

324,0

322,5

320,5

479

9

Расход рециркуляции ГПК, т/ч

205,6

151,2

134,6

152,2

162,1

207,0

295,3

290

10

Давление на входе ГПК, МПа

1,07

1,07

1,07

1.05

0,88

0,73

0,73

1,17

11

Температура на входе ГПК , С

60

60

68

81

81

94

110

105

12

Тепловая нагрузка ВВТО, МВт

13,5*

8,6

6,7

3,8

3,8

3,8

3,8

0

Таблица П. 7. Опорные параметры для расчета котла-утилизатора П-88

Наименование величины

Обозна-

чение

Размерность

Значение

Источник,

способ определения

Вода, пар

1

Давление в барабане контура НД

(давление в интегрированном деаэрационном устройстве КУ)

pБНД

бар

7,26

Задано (см. характеристики КУ)

2

Давление в барабане контура ВД

pБВД

бар

75,41

Задано (см. характеристики КУ)

3

Давление основного конденсата на стороне напора КЭН

p КЭН

бар

24,0

По характеристикам КЭН,

p КЭН = f(GПВ)

4

Потеря давления основного конденсата в КПУ

∆ pКПУ

бар

1,0

Согласно рекомендаций

[19,20]

5

Давление питательной воды на выходе из узла смешения ГПК

(на входе в КУ)

pПВ до ГПК

бар

p ПВ до ГПК =

p КЭН – ∆ pКПУ ≈ p КЭН

6

Температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины

tОК

OC

Определяется по характеристикам конденсатора, tОК =f(t НВ)

7

Величина подогрева основного конденсата в КПУ

∆ t КПУ

OC

4,0

Рассчитывается или принимается [19,20]

8

Температура основного конденсата за конденсатором пара уплотнений (КПУ)

t за КПУ

OC

t за КПУ = tОК + ∆ t КПУ

9

Температура питательной воды на входе в ГПК КУ

t до ГПК

OC

65,0

Принято из условия:

t до ГПК ≥ 60 OC

10

Расход пара в коллектор СН из контура НД

DСН

%

3

Требования[19,20]]:

не более 3 %

11

Теплосодержание питательной воды на выходе из узла смешения ГПК

h до ГПК

кДж/кг

Таблицы воды и пара,

h до ГПК = hs(tдо ГПК , p ПВ до ГПК)

Температурные напоры в пинч-пунктах

1

Температурный напор

в пинч-пункте на выходе

питательной воды

из ГПК

δtГПК

OC

1015

Требования

[19,20]

2

Температурный напор

в пинч-пункте на выходе

пара контура НД

из пароперегревателя НД

δtППНД

OC

1015

Требования

[19,20]

3

Температурный напор

в пинч-пункте на входе

питательной воды

в экономайзер ВД

δtЭВД

OC

1015

Требования

[19,20]

4

Температурный напор

в пинч-пункте на выходе

пара контура ВД

из пароперегревателя ВД

δtППВД

OC

20

Рекомендации

[19,20]]:

40  50 OC. Принято по данным эксплуатации.

Газ на входе в котел-утилизатор

1

Массовый расход газов в КУ

GГ КУ

кг/с

316,752

2∙(GКД + BТ)

2

Плотность газов на входе в КУ

ρГ КУ

кг/м3

Из расчета ГТД

3

Коэффициент избытка воздуха на входе в КУ

4

Из расчета ГТД

4

Давление газов на входе в КУ

p4 КУ

бар

Из расчета ГТД

5

Удельная изобарная теплоемкость газов

на входе в КУ

cpг 4

кДж/(кг ∙ К)

Из расчета ГТД

6

Температура газов на входе в КУ

θ4 КУ

OC

519,0

Из расчета ГТД

θ4 КУ = t4 КУ

7

Энтальпия газов на входе в КУ (за диффузором)

IД

кДж/кг

Из расчета ГТД

Газ на выходе из котла-утилизатора

1

Температура газов на выходе из КУ

θ УХ

OC

100

Из условия, что температура конденсата перед ГПК равна 65 OC

2

Удельная изобарная теплоемкость газов

на выходе из КУ

cp УХ. Г

кДж/(кг ∙ К)

cp УХ. Г = f(θ УХ)

3

Энтальпия газов на выходе из КУ при θ УХ

IУХ

кДж/кг

θ УХ ∙ cp УХ. Г

4

Энтальпия газов на выходе из КУ при tНВ

IГ НВ

кДж/кг

tНВ ∙ cp УХ. Г ,

где tНВ = 15 OC

5

Аэродинамическое сопротивление

собственно КУ

∆pКУ

бар

0,0086

Принято по данным испытаний. Рекомендации: 0,020,03 .