
- •1 Построение процесса расширения пара в паровой турбине по h-s диаграмме
- •2 Расчёт тепловой схемы паровой части тэс
- •2.1 Рассмотрим подогреватель п1
- •2.2 Рассмотрим деаэратор п2
- •2.3 Рассмотрим сетевой подогреватель (сп)
- •2.4 Рассмотрим подогреватель п3
- •3 Расчёт газовой части
- •4 Определение диаметра паропровода перегретого пара от впг до паровой турбины
2.2 Рассмотрим деаэратор п2
Составим уравнение теплового баланса
(17)
Составим уравнение материального баланса
(18)
где
–
доля пара первого, второго и третьего
отборов;
–
доля воды после конденсатора;
–
доля пара после сетевого подогревателя;
–
энтальпия пара второго отбора;
–
энтальпия насыщенного пара из подогревателя
П-3 при давлении Р3 и температуре
насыщения;
–
энтальпия воды из газового подогревателя
Так как подогрев воды принимаем 30°С, то
Зная
находим энтальпию
при давлении Р1
(19)
Доля питательной воды после деаэратора
определяется
по формуле:
где
- абсолютное значение расхода воды в
деаэраторе.
Определяем энтальпию
воды после деаэратора
.
2.3 Рассмотрим сетевой подогреватель (сп)
Расход тепла на СП определяется по формуле
(20)
где
– расход тепла из отбора на СП;
– абсолютное значение расхода пара на
СП;
Зная все величины, определяем
по следующей формуле
(21)
Находим долю отбора пара,
по следующей формуле
(22)
2.4 Рассмотрим подогреватель п3
Составим уравнение теплового баланса
(23)
где
–
энтальпия воды на выходе из П-3
,
(24)
Определив все необходимые величины, составляем систему уравнений для П-1 и П-2
Решая систему уравнений, находим оставшиеся неизвестные величины
Определяем абсолютные значения расходов всех отборов
Определяем мощность турбины
(25)
Принимаем
3 Расчёт газовой части
Определим давление воздуха
за компрессором
(26)
где
– степень повышения давления;
–
давление наружного воздуха;
принимаем
МПа
Найдём температуру воздуха
за компрессором
где
;
(27)
–
показатель адиабаты; принимаем
Определяем внутреннюю мощность компресора
(28)
где
–
адиабатический КПД компрессора;
–
теплоёмкость воздуха;
принимаем
– расход воздуха через компрессор.
Находим степень расширения газов в
турбине
(29)
где
–
потери давления по газовому тракту от
компрессора до газовой турбины;
принимаем
МПа
–
аэродинамическое сопротивление газовых
подогревателей ГП-1, ГП-2 принимаем
МПа;
Определим расход воздуха через газовую
турбину
(30)
где
–
расход воздуха через компрессор;
–
расход топлива; принимаем
Находим коэффициент избытка воздуха
(31)
где
–
удельная масса воздуха; принимаем
–
удельная масса топлива;
принимаем
–
теоретически необходимый объём воздуха
для сжигания 1м3 топлива;
принимаем
Задаёмся температурой 530˚С
и по графикам, используя эту температуру
и
,
находим показатель адиабаты К и
теплоёмкость газа в турбине Ср.
K=1,324
Cp=1,21
По этим показателям уточняем температуру газов после турбины
(32)
где
–
температура газов через турбину ˚К;
–
внутренний КПД газовой турбины.
˚
Разница с предварительно принятым значением температуры <5°С, температура выбрана верно.
Определяем мощность на валу газовой турбины
(33)
где
– теплоёмкость газа в турбине найденная
по графику;
–
механический КПД газовой турбины;
принимаем
Электрическая мощность газовой турбины
(34)
Определяем расход тепла на выработку
электроэнергии
(35)
Для определения температуры питательной воды составляем уравнение теплового баланса для ГП-1
где
– температура воды на выходе из П-3;
–
температура газов на выходе из ГП-1;
;
–
температура газов на входе в ГП-1;
–
теплоёмкость воды; принимаем
Для определения температуры уходящих газов составляем уравнение теплового баланса для ГП-2
(36)
Определяем
температуру уходящих газов
:
(37)
Определив температуры, находим:
– энтальпия газов
перед ГП-1;
–
энтальпия газов
после ГП-1;
– энтальпия уходящих газов.
Энтальпию теоретически необходимого
воздуха
определяем по формуле
(38)
где
Находим потери тепла с уходящими газами
(39)
где
–
низшая теплота сгорания газа; принимаем
Рассчитываем КПД высоконапорного парогенератора (ВПГ)
(40)
где
–
потери от химического недожога; принимаем
–
принимаем 0,5%
Определяем расход топлива
(41)
где
–
плотность газообразного топлива;
принимаем
Определяем погрешность относительно принятого значения
(42)
Погрешность <3%, расчёт верен.