3 Выбор основного тепломеханического оборудования кэс и расчет тепловой схемы

3.1 Расчет принципиальной тепловой схемы

3.1.1 Исходные данные для расчета

При заданной мощности проектируемой станции 1600 МВт устанавливаем пять турбин К-320-240-4 ЛМЗ.

Турбина паровая с восьмью нерегулируемыми регенерационными отборами пара – трехцилиндровая, одновальная (с частотой вращения ротора 3000 об/мин) предназначена для непосредственного привода турбогенератора и отпуска теплоты для нужд отопления.

Свежий пар от котла подводится четырьмя паропроводами к двум блокам СРК ВД, а затем по одиннадцати перепускным трубам поступает в ЦВД.

Каждый паропровод свежего пара имеет отвод, к которому подключается одно общее пускосбросное устройство ПСУ-375 (БРОУ-25,0/0,9580).

Отработавший в ЦВД пар по двум паропроводам холодного промежуточного перегрева поступает во вторичный (промежуточный) пароперегреватель, где повышается его температура за счет подвода тепла от сжигаемого топлива.

Из перемычки паропровода холодного промежуточного перегрева выполнен обвод, к которому подсоединена редукционная установка РУ-40/13 собственных нужд производительностью 60 т/ч.

После вторичного пароперегревателя пар по четырем паропроводам горячего промежуточного перегрева поступает к двум блокам стопорно-регулирующих клапанов среднего давления, пройдя которое пар поступает в общую сопловую камеру ЦСД.

Две трети отработавшего в ЧСД пара по двум рессиверным трубам поступает в двухпоточный ЦНД, а одна треть поступает в часть низкого давления ЦСД.

Пар, отработавший в части низкого давления ЦСД и пар, отработавший в ЦНД, поступают в конденсатор турбины, где конденсируется за счет отдачи тепла циркуляционной воде.

Конденсат отработавшего в турбине пара (основной конденсат) подается конденсатными насосами первой ступени через БОУ, ПНД-1, ПС-115 в смешивающий ПНД-2. Из СПНД-2 конденсат конденсатными насосами второй ступени через поверхностные регенеративные подогреватели низкого давления № 3,4 подается в деаэратор 1,05 МПа.

Из деаэратора вода забирается бустерными насосами и подается на всас питательных насосов.

Рабочим паром турбопривода ПТН служит пар третьего отбора турбины (Р = 1,521 МПа, t = 427 ^оС).

Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов пара для регенеративного подогрева основного конденсата и питательной воды соответственно в ПНД 1÷4 и ПВД 6÷8, питания деаэратора, привода ПТН.

Дренаж греющего пара из ПНД-4 каскадно сливается в ПНД-3, а оттуда совместно с дренажом греющего пара из ПНД-3 сливается в СПНД-2. СПНД-2 – смешивающего типа. Дренаж греющего пара ПВД-8 каскадно сливается в ПВД-7, а оттуда совместно с дренажом греющего пара ПВД-7 каскадно сливается в ПВД-6, а оттуда, в зависимости от нагрузки турбины, подается на деаэратор. Дренаж греющего пара из ПС-115 и из ПНД-1через гидрозатворы сливается в конденсатор.

Произведем принципиальный тепловой расчет турбины К-320-240-4с начальными параметрами: P₀ = 24 МПа; t₀ = 540 ^оС; Р_к = 3,5 кПа; Р_пп = 0,4 МПа; t_пп = 540 ^оС; N = 320 МВт.

3.1.2 Построение процесса в I(s) диаграмме

Для энергоблоков с прямоточным котлом полагают, что паровая нагрузка (в долях) равна

Протечки из уплотнений турбины приняты равными: из первых камер стопорных и регулирующих клапанов ЦВД отвод пара из переднего и заднего уплотнений ЦВД = 0,0134, 0,0053 отвод пара из первых камер этих уплотнений 0,0119, 0,00407; отвод пара из вторых камер этих уплотнений 0,0017, 0,00142; отвод пара из первых камер уплотнений ЦСД 0,0042 из концевых уплотнений ЦВД, ЦСД и ЦНД и сальниковый подогреватель СП-115 0,00246.

Протечки пара из концевых уплотнений турбопривода ПН:

0,0018, 0,0003.

Из деаэратора питательной воды в предпоследние камеры уплотнений турбины и приводной турбины направляется пар при давлении 0,69 МПа в количестве 0,00215.

Температура и давление пара на выхлопе из турбопривода ПН

0,218 233,8 тогда 2398

Коэффициент недовыработки отборов:

(1 и 2 отборы); (3.1)

(3 ÷ 8 отборы); (3.2)

Строим процесс расширения в h-s диаграмме (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 − Процесс расширения

Таблица 3.1 − Состояния пара и воды в системе регенерации

Точка	Пар			Конденсат		Вода
	Р, МПа	t(х),оС	h, кДж/кг	tн,оС	h`, кДж/кг	РВ, МПа	tВ,оС	hВ, кДж/кг
0 0`	23,54 22,83	540 540	3321,9 3321,9	– –	– –	– –	­ ­	­ ­
1 П1	5,77 5,54	334,7 332,4	3007 3007	– 270,4	– 1187	– 33,2	– 263,5	– 1151
2 П2	3,74 3,57	280,8 278,5	2915 2915	– 243,8	– 1056	– 33,5	– 236,0	– 1025
2’ ЦСД	3,34 3,29	540 540	3542 3542	– –	– –	– –	­ ­	­ ­
3 П3	1,56 1,47	429,7 429,1	3319 3319	– 197,2	– 839,7	– 33,8	– 190,5	– 825,5
4 Д	1,03 0,69	331,6 331,6	3118 3118	– –	– –	– 0,69	– 164,2	– 693,7
5 П5	0,489 0,46	274,5 274,1	3012 3012	– 148,7	– 626,6	– 0,75	– 142,6	– 601,1
6 П6	0,209 0,205	233,8 286,1	2938 3043	– 100,4	– 420,6	– 1,0	– 112	– 471
7 П7	0,077 0,071	99,0 112,3	2677 2704	– –	– –	– 0,1	– 90,4	– 379,9
8 П8	0,016 0,015	55,3 54,0	2477 2477	– 53,5	– 224	– 0,5	– 44,5	– 187
К	0,0035	29,0	2328	26,9	112,8	–	–	–
ПС-115	0,095	188	2770	70	293	0,4	46,5	195

3.1.3 Регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД)

Рисунок 3.2 −Схема ПВД

Составляем тепловые балансы.

Для ПВД 8:

(3.3)

Для ПВД 7:

(3.4)

Для ПВД 6:

(3.5)

3.1.4 Питательная установка

Доля отбора пара на приводную турбину:

(3.6)

где 0,83; 0,97.

–давление в деаэраторе.

где 0,0018, 0,0003 − протечки пара из концевых уплотнений турбопривода ПН.

3.1.5 Деаэратор питательной воды

Рисунок 3.3 −Деаэратор питательной воды

Уравнение материального баланса:

(3.7)

0,7889 =

Уравнение теплового баланса:

(3.8)

- 0,00215 ∙ 2762 601,1 3118

693,7 = 162,27 + 62,36 – 5,94 + 601,1 3118

475,01 = 601,1 3118

Решая уравнения, получим:

0,7885;

0,0004.

3.1.6 Подогреватели низкого давления (ПНД)

Рисунок 3.4 −Схема ПНД

Уравнение теплового баланса для ПНД-4:

(3.9)

Уравнение теплового баланса для ПНД-3:

(3.10)

Уравнение материального баланса для CПНД-2:

(3.11)

0,7175

Уравнение теплового баланса для СПНД-2:

(3.12)

2677 195

2677 195 259,7

Решая уравнения, получим:

0,0484;

0,669.

Уравнение теплового баланса для ПC-115:

(3.13)

Уравнение теплового баланса для ПНД-1: