5. Практическая часть
1.
По индивидуальным исходным данным на
I-S
диаграмме (приложение 1) строим линию
реального процесса расширения пара в
турбине, определяем энтальпии
энергетического пара на входе
и
выходе
турбины.
В данной работе реальная точка выхода
пара из турбины примерно попадает на
правую пограничную кривую.
кДж/кг*град
кДж/кг*град
2.
По заданному давлению в смесителе
конденсатов
МПа наI-S
диаграмме определяем температуру
перегретого пара в точке промежуточного
отбора
и его энтальпия
,
которая одновременно является энтальпией
греющего пара
на
входе в сетевой подогреватель.
3.
По известному расходу пара
и
доли пара, направляемого в промежуточный
отбор
,
определяем
теоретическую и реальную электрическую
мощность ТЭЦ.
-реальная:
-теоретическая:
- тепловая мощность ТЭЦ:
При определении расхода топлива теплоту его сгорания принимаем 45 МДж/кг, т.е. для условного топлива. Количество теплоты на получение энергетического пара определяем по разности энтальпии пара на входе турбины и энтальпии питательной воды подаваемой в котлоагрегат. КПД котлоагрегата принимаем равным 0,85.
Энтальпию
пара i’
находим по таблице (приложение 2) при
i’=257,4 кДж/кг*град
Расход условного топлива составил 5,41 кг/с.
4. Определяем дополнительные данные для теплового расчета аппаратов:
-
энтальпию конденсата пара
и его температура
на
выходе из сетевого подогревателя
определяем по таблицам для насыщенного
пара на линии насыщения
МПа (приложение 2)
-
при заданном давлении
МПа
в конденсаторе для отработавшего в
турбине энергетического пара определяем
температуру конденсации
,
энтальпию пара
и
конденсата
,
для этого используем таблицы для
насыщенного пара (приложение 2).
5. Рассчитываем смеситель конденсата по методике, известной из курса «Процессы и аппараты химической технологии»
При
расчете не учитываем потери воды в
цикле, поэтому
Следовательно массовый расход составляет 230 т/ч
По данным о массовому расходу 230 т/ч и давлению 0,02 МПа подбираем вакуумный деаэратор ДВ-200 (приложение 4)
Таблица 1. Основные характеристики вакуумного деаэратора ДВ-200
|
Производительность номинальная, т/ч |
200 |
|
Диапазон производительности т/ч |
60 - 240 |
|
Температура деаэрированной воды, ос |
40 - 80 |
|
Высота агрегата, м |
3,55 |
|
Диаметр, м |
1,62 |
6.
Тепловой расчет сетевого подогревателя
проводим по упрощенной методике и сводим
к определению теплообменной поверхности.
Температуру теплоносителя, поступающего
от потребителя тепла принимаем 40
.
Температуру теплоносителя, направляемого
потребителю тепла принимаем 85
.
По заданным температурам теплоносителей на входе и выходе аппарата рассчитываем средний логарифмический температурный напор.
0с
Коэффициент теплопередачи принимаем по справочным данным (приложение 2).
Коэффициент теплопередачи:
По рассчитанной на первом этапе тепловой мощности ТЭЦ определяем расход сетевого теплоносителя. Рассчитываем теплообменную поверхность сетевого подогревателя.
Расход сетевого теплоносителя:
,
где
Q
–
тепло
равное тепловой мощности (81МВт)
Расчет теплообменной поверхности сетевого подогревателя:
По полученным числовым характеристикам подбираем подходящий сетевой подогреватель - БПР-350
Таблица 2. Основные характеристики подогревателя БПР-350
|
Поверхность нагрева, м2 |
350 |
|
Расчетный расход воды, м3/ч |
1100 |
|
Сечение для прохода воды, м2 |
0,158 |
|
Диаметр корпуса, м |
1,5 |
|
Общая высота подогревателя, м |
6,5 |
Тепловой расчет конденсатора проводим аналогично расчету сетевого подогревателя.
Теплоту конденсации рассчитываем по формуле:
,
где r
– удельная теплота конденсации, Дж/кг
Общую площадь теплопередачи находим по формуле:
,
где
,
тогда
Находим массовый расход охлаждающей воды:
Массовый расход охлаждающего теплоносителя составляет 1226 кг/с
8. Для оценки экономичности разработанной ТЭЦ определяем ее КПД по следующей формуле:
,
где Nтепл и Nэл тепловая и электрическая мощности соответственно;
Q – общее тепло
КПД ТЭЦ по термодинамическому циклу Ренкина рассчитываем по формуле (4)
ренкина=
%