8.Проверка расчета по балансам

8.1. Материальный баланс в конденсаторе.

В конденсатор поступают потоки рабочего тела со стороны турбины:

D_К = D-( D_1ОТБ+ D_2ОТБ+ D_3ОТБ+ D_4ОТБ+ D_5ОТБ+ D_6ОТБ) =

=130,986 – 130,271 = 0,715 кг/с.

Со стороны основного конденсата этот же расход можно определить как:

D_К = D_ПВ2 - D₆ - D_КУ – D_ЭЖ = 0,652953D – 76,582 - 0.040922D – 6,270 - 0.003D - 0.005D =

= 0,604 D –82,852= 0,849 кг/с.

∆D_К = |0,849 – 0,751| = 0,098 кг/с.

Невязка, отнесенная к расходу пара ну турбину:

8.2. Баланс мощностей:

N_H = [Σ (D_{n ОТБ}*(h₀- h_{n ОТБ})+D_КΔh₀] η_М η_Г

N_1ОТБ = D_1ОТБ(h₀-h₁)η_М η_Г = 9,503(3485,3176-3233,2454)0,97*0,98 = 2,277 МВт.

N_2ОТБ = D_2ОТБ(h₀-h₂)η_М η_Г = 7,760(3485,3176-3105,5715) 0,97*0,98 = 2,801 МВт.

N_3ОТБ = D_3ОТБ(h₀-h₃)η_М η_Г = 61,056(3485,3176-2949,5849) 0,97*0,98 = 31,090 МВт.

N_4ОТБ = D_4ОТБ(h₀-h₄)η_М η_Г = 9,566(3485,3176-2769,4137) 0,97*0,98 = 6,510 МВт.

N_5ОТБ = D_5ОТБ(h₀-h₅)η_М η_Г = 18,611(3485,3176-2610,8823) 0,97*0,98 = 15,470 МВт.

N_6ОТБ = D_6ОТБ(h₀-h₆)η_М η_Г = 23,775(3485,3176-2554,8689) 0,97*0,98 = 21,03 МВт.

N_К = D_К(h₀-h_К)η_М η_Г = 0,849(3485,3176-2285,1270)0,97*0,98 = 0,9688 МВт.

N_Н = 2,277+2,801+31,090+6,510+15,470+21,030 = 79,178 МВт.

N_Э = 80 МВт.

Исходя из значений N_Н и N_Э, видно, что невязка ничтожна, что допустимо.

9. Энергетические показатели пту

9.1. Удельный расход пара на турбину:

d_э = D / N_Н =130,986/79,178 = 1,654 (кг/МДж) = 5,954 (кг/кВтч).

9.2. Расход теплоты на турбоустановку:

Q_ТУ=D(h₀-h_ПВ)= 130,986 (3485,3176-1086,36)=314,2 МВт.

9.3. Расход теплоты на выработку электроэнергии:

.

9.4. Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

η_ЭЛ^а = (N_Н/ Q_ТУ)100% = (79,178/314,2)100 % = 25,2 %.

9.5. КПД выработки электроэнергии брутто:

η_ЭЭ^БР= (N_Н/ Q_ТУ^Э )100% = (79,178/244,4)100 % = 32,397 %.

9.6. Коэффициент использования тепловой энергии

η_Т = ((N_Н+ Q_Б )/ Q_ТУ)100% = ((79,178+69,8)/314,2)100 % = 47,415 %.

9.7. Расход тепла на паровой котел:

Q_к = D_кh_к – D_пвh_пв + D_продh_прод =

= 1,028∙130,986∙3485,3176 – 1,031084∙130,986∙984,346 + 0,001349∙130,986∙2759,9 =

= 336,9 МВт.

9.8. КПД транспорта теплового потока:

η_тр = Q_ТУ/ Q_к = (314,2/336,9) 100% = 93,3%.

9.9. КПД ТЭЦ по выработке электроэнергии брутто:

η^э _тэц = η_пк η_тр η_ЭЭ^БР = 0,92∙0,933∙0,32397 = 0,278,

где η_пк = 0,92 – КПД парового котла.

9.10. КПД ТЭЦ по отпуску тепловой энергии:

η^т _тэц = η_пк η_тр η_т = 0,92∙0,933∙0,99 = 0,85,

где η_т = 0,99 – КПД теплообменников тепловых потребителей.

9.11. Удельные расходы условного топлива по отпуску электрической и тепловой энергии:

b^э_усл = 123/ η^э _ТЭЦ = 123/0,278 = 442,446 г.у.т./кВтч;

b^т_усл = 123/ η^т _ТЭЦ = 123/0,850 = 144,706 г.у.т./ГДж.

10. Выбор вспомогательного оборудования пту

10.1. Питательные насосы

Подача питательной воды на ТЭЦ организуется так, чтобы при выходе из работы наиболее крупного насоса, остальные обеспечили подачу воды на все установленные паровые котлы при номинальной их производительности. Установлен 1 котел Е-500-13,8-560 ГМВНпроизводительностью 500 т/ч. Необходимо установить 2 питательных насоса с подачей 250 т/ч.

Выбираем насос ПЭ-250-180-3.

10.2. Конденсатные насосы

Общая подача определяется по наибольшему пропуску пара в конденсатор с учетом регенеративных отборов (конденсационный режим работы с включенными отборами) D_к^макс = 0,849 кг/с = 3,0564 т/ч.

Выбираем 2 насоса КС-12-50.

10.3. Выбор насосов подпитки теплосети

Расход подпиточной воды D_подп = 2,7608∙3,6=9,9389 т/ч. Устанавливаем 1 насос КС-50.

10.4. Выбор конденсатных насосов сетевых подогревателей

Расход пара на каждый бойлер составляет около 17 кг/с=61,2 т/ч.

Устанавливаем рабочий и резервный насос КС-80-100 (D = 80 м³/ч,

Н = 100 м вод.ст.).

10.5. Выбор перекачивающих насосов

Перекачивающие насосы подают добавочную воду из Д-1,2 в цикл станции (перед ПНД-3) в количестве D_ДВ = 0,024617D + 56,6086 кг/с =60 кг/с=215,4 т/ч. Устанавливаем рабочий и резервный насосы КСВ-315-80-1.

10.6. Верхний и нижний бойлеры

По G_СВ=276,08 кг/с, t_ПР/t_ОБР=130/70 ºС выбираем: ПСГ-1300-3-8.

10.7. Деаэратор Д-6

Производительность деаэратора 107,28 кг/с. Выбираем деаэратор ДП-500-100.

10.8. Подогреватели высокого и низкого давления

Производительность и число регенеративных подогревателей определяется числом отборов пара из турбины. Выбираем следующие регенеративные подогреватели:

ПВД-7 – ПВ-450-230-50,

ПВД-6 – ПВ-450-230-35,

ПВД-5 – ПВ-450-230-25,

ПНД-4 – ПН-200-16-7-I,

ПНД-3 – ПН-200-16-7-I,

ПНД-2– ПН-130-16-10-II,

ПНД-1– встроен в конденсатор.

10.9. Эжекторный подогреватель и сальниковый подогреватель

По Д_ПВ2=8,95 кг/с выбираем ЭП-3-700-1 и ПС-50-1.

Список литературы

1. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник/ Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1982.

2. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/ Под ред.В.Я. Гиршфельда. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Курс лекций «ТЭС и АЭС» ч.2.

4. Бойко Е.А. Тепловые электрические станции (паротурбинные энергетические установки ТЭС): Справочное пособие / Е.А. Бойко, К.В. Баженов, П.А.Грачев. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. 152 с.

5. А.В.Мошкарин, И.М.Чухин. Расчет тепловых схем ТЭЦ. Учебное пособие. Иваново, Ивановский государственный университет, 1985, 64 с.