Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диплом.doc
Скачиваний:
35
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
4.11 Mб
Скачать

1.3. Розрахунок теплової схеми пгу

ПГУ являє собою сукупність паротурбінної і газотурбінної установки. В ГТУ в якості палива використовується рідке паливо – дизельне, яке подається в камеру згорання. Компресор стискує повітря, яке необхідне для спалювання палива. Гарячі гази являються робочим тілом в газовій турбіні, де вони розширяються, а потім потрапляють в котел-утилізатор.

Таблиця 1.1 – Вихідні параметри ПГУ

Назва параметру

Розмірність

Значення

1.

2.

3.

4.

5.

Температура навколишнього повітря

Степінь стиснення в компресорі

Теплота згорання палива

Температура газів після камери згорання

Витрата відхідних газів

0С

-

кДж/кг

0С

кг/с

15

20

46090

1076

71

Розрахунок принципової теплової схеми ГТУ проводиться при послідовному розрахунку показників роботи компресора і газової турбіни.

Температура повітря за компресором:

tн.к. = tз.п.+∆tкк.

де = -1

tз.п. – температура зовнішнього повітря;

Е- степінь стиснення компресора;

ηк. – ККД компресора;

∆tк = Tз.п.∙(-1)=(15+273) ()= 389.6 0С

Отже, tн.к.=15+389,6/0.86=468 0С

Потужність привода компресора розраховується за формулою:

Nкр∙Tз.п.(-1),

Де Ср – питома теплоємність повітря, кДЖ/(кг∙К);

Nк=1.0031∙288∙1.353∙=33037.9 кВт

Витрата палива в камері згорання:

Bг.т. = ;

де tн.т. – температура газів після камери згорання;

Gуг – втрата через кінцеві ущільнення компресора;

Gуг = 0.005∙ Gг= 0.005∙71=0.355кг/с

Gохл – витрата повітря на охолодження лопаткового апарату газової турбіни;

Gохл = 2.2∙10-4 (tн.л-750)∙Gт = 2.2∙10-4 (900-750)∙71=2.343 кг/с

ηк.з – ККД камери згорання;

Вг.т = = 1.025 кг/с

Отже, Вг.т = 1.025 кг/с або 3690 кг/год.

Внутрішня потужність газової турбіни розраховується за формулою:

=( hн.т. – hк.т ) Ψ (Gг – Gут + Вг.т)

Де hн.т – ентальпія газів на входів газову турбіну;

hк.т - ентальпія газів на виході з турбіни;

Ψ – поправочний коефіцієнт, який враховує вплив спалюваного рідкого палива на стан газів;

= (1455,31-718,99)∙1,027∙(71-0,355-2,343+1,025)=51393,7 кВт

Температура газів за газовою турбіною:

tк.м.= tн.т.- Тн.т. (1 -) ∙ηт.т = 1076 – 1349 (1- ) ∙ 0.87 = 432,70С

Електрична потужність ГТУ вираховується за формулою:

Ne = - Nк) ∙ ηм ∙ ηг = (51393,7 – 33037,9) ∙ 0.96 ∙ 0,97 = 170092,9 кВт

Отже розрахункова потужність Ne =17 МВт

Електричний ККД ГТУ:

= = = 0.361

Отже, ККД газотурбінної установки складає 36%.

У двоконтурній ПГУ – 45 входить парова турбіна К-12. Основні дані по контурах турбіни: Контур високого тиску:

  • тиск пари перед турбіною – 2,05 МПа;

  • температура пари перед турбіною – 410 0С;

  • витрата пари – 48,9т/год (13,6 кг/с)

Контур низького тиску:

  • тиск пари перед турбіною – 0,258 МПа

  • температура пари перед турбіною – 170 0С;

  • витрата пари – 11,8 т/год (3,27 кг/с)

Тиск пари в конденсаторі – 3,25 кПа.

Для розрахунку турбіни використовуємо IS – діаграму.

P'0 = 2.05 МПа, t'0 = 410 0С

i'0 = 780 = 3268,2 кДж/кг

P0" = 0.258 МПа, t0" = 1700С

і0" = 670 = 2807,3

Отже, теплоперепади:

h"= і0" – ік = 2807,3 – 2338 = 469,3 кДж/кг

Загальний теплоперепад:

h = h' +h" = 460,9 + 469,3 = 930, 2 кДж/кг

Потужність на клемах генератора парової турбіни вираховується за формулою:

Nпт =(D0' ∙ h + D0" ∙ h")∙ ηм ∙ ηт =( 13,6 ∙ 930,2 + 3,27 ∙ 469,3) ∙ 0.96 ∙ 0.97 = 13209.3 кВт = 13,2 МВт.

Загальна потужність парогазової установки буде рівна:

Nпгу = Nпт + 2 ∙ Nгт = 13,2 + 2 ∙17 = 47, 2 МВт

ККД парогазової установки по виробництву електростанції:

ηпгу = = = 0,49

Отже, ККД ПГУ ηпгу = 49%.

ККД ПГУ по відпуску електроенергії нетто:

ηнпгу = ηпгу (1- eв.п),

де, ев.п – доля витрати електроенергії на власні потреби;

= 49 ∙ (1-0.05) = 46,5

Отже, = 46%

Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії:

= = = 251,0 г/кВт∙год

Значить, питома витрата умовного палива становить 261 г/кВт∙год

Розрахунок деаератора

Деаератор має тиск пари = 0,12 МПа (1,2 ата), і температура насичення становить tд = 104 0С

Витрата живильної води :

= Dжв ∙ 1,05 = 13,6 ∙ 1,05 = 14,3 кг/с; = 3,3 ∙ 1,05 = 3,46 кг/с

Витрата хімічно очищеної води розраховується:

Dхво = ( + ) – ( + )

Dхво = (14,3 +3,46) – (13,6 +3,3) = 0,86 кг/с.

Тиск в конденсаторі Pк = 3,5 кПа або 0,035 ата. При такому тиску температура насичення пари становить tк = 27 0С.

Температура води на вході в деаератор вираховується, як сума температур пари конденсатора і конденсатора пари ущільнень, тобто:

tв = tк + ∆tку = 27 + 5 = 32 0С.

Сумарна витрата пари:

∑Dк = + = 13,6 + 3,3 = 16,9 кг/с

Сумарна витрата живильної води:

∑Джв = + = 14,3 +3,46 = 17,7кг/с

Значення ентальпій:

  • гріючої пари ід = 2815,6 кДж/кг;

  • живильної води на виході із деаератора tд = 440 кДж/кг;

  • води на вході в деаератор tв = 134 кДж/кг

  • хімічно очищеної води іхво = 126 кДж/кг.

Складаємо рівняння теплового балансу для деаератора і визначаємо з нього витрату пари:

∑Dжв ∙ tд = ∑Dк ∙ tв + Dп ∙ ід + Dхво ∙ іхво

Звідки

Dп =

Dп = = 1,93 кг/с

або Dп = 7,0т/год.

Складаємо таблицю в яку заповнимо всі розрахункові значення.

Таблиця 1.2 - Основні показники газотурбогенератора і парогазової установки.

Назва параметру

Розмірність

Значення

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Потужність ПГУ

Коефіцієнт корисної дії ПГУ

Потужність ГТД

Коефіцієнт корисної дії ГТД

Потужність парової турбіни

Витрата палива:

  • на один ГТД

  • сумарний на ПГУ

Температура відхідних газів за ГТД

Питома витрата умовного палива

МВт

%

МВт

%

МВт

Кг/год

Кг/год

0С

47,2

49

17,0

36

13,2

3690

7380

432

251

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]