Лабораторная работа № и7 Изучение принципов подключения к тэц отопительной нагрузки
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить принципы подключения к ТЭЦ отопительной нагрузки
Основные сведения:
1.1 Схемы включения сетевых подогревателей и определение отборов пара на них
Современные турбоагрегаты ТЭЦ России имеют двухступенчатые сетевые подогревательные установки, к которым подается пар из верхнего и нижнего теплофикационных отборов турбины. Вода из обратной линии тепловой сети поступает на ТЭЦ с давлением в зависимости от местных условий, обычно до 0,4 МПа. При наличии в конденсаторах турбин теплофикационных пучков вода предварительно нагревается в них и затем сетевым насосом первого подъема прокачивается через сетевые подогреватели.
После сетевых подогревателей насосами второго подъема вода подается при низких температурах наружного воздуха через пиковые водогрейные котлы, а при повышенных температурах—помимо них, в тепловую сеть (рис. 1-1).
Рис. 1-1
Давление воды за насосами первого подъема определяется гидравлическими сопротивлениями сетевых подогревателей и трубопроводов.
Рис. 1-1. Принципиальная схема включения сетевой подогревательной установки.
НС и ВС—нижняя и верхняя ступени; ПВК. — пиковый водогрейный котел; ТК — теплофикационный пучок конденсатора:
СHI; CН2—сетевые насосы; КНС—конденсатный насос сетевых подогревателей.
У каждой ступени сетевых подогревателей устраивают обводы воды, для регулирования ее температуры за ступенями.
Сетевую воду можно использовать для конденсации пара из лабиринтных уплотнений турбины или при необходимости для конденсации вторичного пара испарительной установки.
Конденсат греющего пара из каждого сетевого подогревателя насосом отводится в смеситель на основной линии конденсата турбины за регенеративным подогревателем, питаемым паром того же отбора или по схеме рис. 1-1.
При сверхкритическом начальном давлении пара в прямоточных парогенераторах необходимо очищать конденсат греющего пара сетевых подогревателей от солей. В этих случаям конденсат греющего пара верхней ступени сетевых подогревателей целесообразно сливать каскадно в нижнюю ступень, общий поток конденсата (после охлаждения) направляется на глубокое химическое обессоливание.
Для указанной цели перспективно применение в обессоливающей установке термостойких анионитов, допускающих обессоливаиие воды при повышенных температурах.
Расход пара из отборов турбины на сетевые подогреватели определяется из уравнений теплового баланса
для верхней ступени
Qв=Dв(iв-i/в)hв=Gс(iв.с-iн.с) (1-1)
для нижней ступени
а) при параллельном отводе дренажей из подогревателей
Qн=Dн(iн-i/н)hн=Gс(iн.с-iо.с) (1-2)
б) при последовательном (каскадном) отводе дренажей из подогревателей (рис. 1-1)
Qн=[Dн(iн-i/н)+Dв(i/в-i/н)]hн=Gс(iн.с-iо.с) (1-2a)
В формулах (1-1), (1-2) и (1-2a) приняты следующие обозначения: Qв и Qн —тепловая нагрузка подогревателей верхней и нижней ступеней, ГДж/ч; Dв и Dн—расход пара на подогреватели верхней и нижней ступеней, 103 т/ч; Gc—расход сетевой воды, 103 т/ч; iв и iн —энтальпии греющего пара подогревателей верхней и нижней ступеней, кДж/кг; i/в и i/н —энтальпии конденсата греющего пара подогревателей верхней и нижней ступеней, кДж/кг; iвс, iнс и iос —энтальпии сетевой воды на выходе из подогревателей верхней и нижней ступеней и в обратной линии, кДж/кг; hв и hн - к.п.д. подогревателей верхней и нижней ступеней
hв»hн»0,98¸0,99
Сетевая вода в верхней и нижней ступенях подогревается паром из отборов турбины, и сумма тепловых нагрузок обеих ступеней равна расходу тепла из отборов турбины, т. е.:
Qв+Qн=Qт=aТЭЦQот
Из уравнений (1-1) и (1-2) или (1-2а) следует, кроме того, что
где энтальпии сетевой воды определяются по температурному Графику (рис. 1-2). Зная сумму и отношение Qв и Qн, находят значения этих величин. Выбирая значения подогрева воды в ступенях Jвс=i/в-iвс и Jнс=i/н-iнс, определяют давление греющего пара в отопительных отборах, а по процессу работы пара в турбине — энтальпии греющего пара в отборах iв и iн. Зная энтальпии пара и воды и величины Qв и Qс, из уравнений (1-1), (1-2) или (1-2а) находят значения расходов пара Dв и Dн и сетевой воды Gс; последняя величина определяется, кроме того, из уравнения (1-3) по известным величинам Qот, iпс и iос.
Конечный подогрев сетевой воды при низких температурах наружного воздуха осуществляют в пиковых водогрейных котлах, тепловая нагрузка которых, Гдж/ч,
Qнвк=Qот-Qт=(1-aТЭЦ)Qот=Gс(iпс-iвс) (1-4)
В случае использования теплофикационного пучка в конденсаторе турбины подогрев сетевой воды в нем, Гдж/ч,
Qтф=Dк(iк-i/к)hтф=Gс(iтф-iо.с) (1-5)
здесь Dк -пропуск пара в конденсатор турбины, 103 т/ч;iк и i/к—энтальпии пара и конденсата в конденсаторе, кДж/кг; iтф=i/r-Jтф — энтальпия подогретой воды после пучка, кДж/кг; Jтф—недогрев воды в теплофикационном пучке, кДж/кг; hтф»1—к. п. д. пучка.
В случае использования теплофикационного пучка в уравнениях (1-1), (1-2) или (1-2а) вместо энтальпии обратной воды io.c подставляется энтальпия воды после теплофикационного пучка iтф, кДж/кг. Возможный подогрев воды в пучке определяется значениями i/к и Jтф, а также давлением пара в конденсаторе турбины, размером поверхности нагрева пучка, температурой и расходом сетевой воды.
Соотношение расходов сетевой воды Gс и греющего пара Dс зависит в основном от подогрева воды и показателя aТЭЦ.
При общем подогреве воды, например 150—60=90°С и aТЭЦ=0,60, подогрев в сетевых подогревателях составляет 0,6×90=54°С; принимая тепло конденсации греющего пара q»2260 кДж/кг, получим отношение Gc: Dc»10.
При работе турбоустановки по тепловому графику примем: Dк»0,07Dо; Dc=Dт»0,07D0; тогда Dc=10Dк и Gс:Dк=100. Подогрев сетевой воды в теплофикационном пучке конденсатора составит около 5°С; температура сетевой воды за ним 60+5=65°С и давление пара в конденсаторе при педогреве воды около 5°С и температуре 70°С равно около 0,031 Мпа.