Metodicheskie_ukazania_k_kursovoy_rabote_po_PGU

Параметры конденсата

РК , МПа.(по заданию) tк f (Pк ), С.

Параметры конденсата перед ГПК КУ

РГПК (1,04 1,06) Рд , МПа.

Параметры насыщенной воды после деаэратора tд f (Pд ), С.

Повышение энтальпии воды в питательном насосе

hна v (Pб Pд ) 103 , кДжкг ,

где v f (Pд ), м3 - удельный объем воды на входе в насос.

кг

Параметры воды на входе в экономайзер высокого давления

hВД hд hна , кДжкг .

Температура и энтальпия газов за испарителем высокого давления (пинч-

точка)

s ts ts , С,

где температурный напор ts 6 8 C.

IS f ( s ), кДжкг .

11

Расход пара, генерируемого котлом-утилизатором

Энтальпия и температура газов за пароперегревателем высокого давления

Iв Id D0 h0 hSВД , кДж .

GГ кг

в f (Iв ), С.

Энтальпия и температура уходящих газов из зоны высокого давления

кг

tБНД f (Pбнд ), С.

Параметры основного конденсата на входе в деаэратор Рок Рд , МПа.(по заданию)

tок tд tд , С,

где нагрев в деаэраторе tд 8 12 C.

Уравнение теплового баланса деаэратора

D0 hок Dд hSБНД (D0 Dд ) hд.

Расход пара в испаритель низкого давления

12

Уравнения теплового и материального баланса в точке смешения

DЭНД D0 DР ;

DЭНД hГПК D0 hК DР hОК .

Расход воды по линии рециркуляции и через экономайзер

DЭНД D0 DР , кгс .

Энтальпия и температура газов за испарителем низкого давления

Iинд I ухвд Dд hSБНД hSНД , кДж .

GГ кг

инд f (Iинд ), С.

Энтальпия и температура уходящих газов

I ух Iинд DЭНД hок hГПК , кДж .

GГ кг

ух f (I ух ), С.

Энтальпия газов при температуре наружного воздуха

где по нормативным методам принимается tн.в. 15 0 С .

КПД котла-утилизатора

Id I ух .

КУ Id Iокр

Тепловые мощности поверхностей нагрева котла и самого котла

QППВД GГ (Id Iв ), МВт;

QИВД GГ (Iв Is ), МВт;

QЭВД GГ (Is Iухвд ), МВт;

QИНД GГ (Iухвд Iинд ), МВт;

13

QЭНД GГ (Iинд Iух ), МВт;

QКУ GГ (Id Iух ), МВт.

5.3 Тепловая диаграмма котла-утилизатора

По полученным расчетам строится t Q диаграмма для КУ, примерный вид показан на рисунке 2.

Рисунок 2-Тепловая диаграмма КУ

5.4 Определение КПД, мощности паровой турбины, процесс

расширения

Объемный расход пара последней ступени

DK kt ' , м3 ,где

с

DK D0 , кгс .

kt ' f (Pk , s0 ), м3 .

кг

По опытным характеристикам готовых последних ступеней ЛМЗ выбираем

очередь выбирается таким, чтобы получить наименьшее количество выходных потоков, число которых удорожает конструкцию паровой

14

турбины. По графикам для данных размеров лопаток определяем Hв.с.

(Приложение 1).

Оптимальный объемный расход через эту ступень (D к )опт , м3 [2].

с

Выбирается конструкция паровой турбины. Обычно состоит из одного цилиндра высокого давления и одного-двух цилиндров низкого давления

(определяется количеством выходных потоков).

Разделительное давление Рр , МПа в первом приближении принимаем равным 0,15 0, 25, МПа , в дальнейшем требует технико-экономических расчетов.

Тогда

рt f (Pр , s0 ), м3 .

кг yрt f (Pр , s0 ).

Располагаемый теплоперепад ЦВД

H0цвд h0 hрt , кДжкг .

Параметры пара на линии насыщения процесса в ЦВД

Ps f (s0 ), МПа.

Часть располагаемого теплоперепада в области влажного пара

H0влцвд hs hрt , кДжкг .

15

Коэффициент, учитывающий работу части отсека в области влажного пара

где ву 0 0,15коэффициент учитывающий эффективность влагоудаления.

Средний удельный объем пара

ср 0 рt , м3 .

кг

Относительный внутренний КПД ЦВД

Действительное значение параметров пара на выходе из ЦВД

hp h0 (h0 hрt ) oi , кДжкг .

p f (Pр , hp ), м3 .

кг

yр f (Pр , sр ).

Теоретические значения параметров пара на выходе из ЦНД

kt f (Pk , sp ), м3 .

кг ykt f (Pk , sp ).

Располагаемый теплоперепад ЦНД

H0цнд hр hkt , кДжкг .

16

Коэффициент, учитывающий работу части отсека в области влажного пара

где ву 0 0,15коэффициент учитывающий эффективность влагоудаления,

так как весь процесс расширения проходит в области влажного пара то

H0влцнд 1.

Н0цнд

Относительный внутренний КПД ЦНД

Действительные значения параметров пара на выходе из ЦНД

hk hp (hp hkt ) oi , кДжкг .

k f (Pk ,hk ), м3 .

кг

yk f (Pk , sk ) 0,15.

Конечная влажность не должна превышать 15%, иначе требуется изменить начальные параметры и произвести перерасчет.

Действительный теплоперепад турбины

Hi h0 hk , кДжкг .

Действительная мощность турбины

Ni Hi D0 , МВт.

Электрическая мощность ПТУ

NЭПТУ Ni мех э.г., МВт,

где мех , э.г. 0,98 0,99.

17

Рисунок 3-Процесс расширения пара в турбине

5.5 Расчет показателей тепловой экономичности

Суммарная электрическая мощность брутто ПГУ

NЭПГУ nГТУ NЭГТУ NЭПТУ , МВт.

Суммарная тепловая мощность, подведенная в камеры сгорания ГТУ

Абсолютный электрический КПД брутто ПГУ

Тепловая мощность ПСУ

QПСУ QКС nГТУ NЭГТУ , МВт.

Электрический КПД паросиловой установки

18

Тепловая мощность ПТУ

QПТУ КУ QПСУ , МВт.

Абсолютный электрический КПД паротурбинной установки

Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии

6. Расчет двухконтурной ПГУ [2].

6.1 Описание тепловой схемы.

Рассмотрим двухконтурную утилизационную ПГУ, состоящую из ГТУ,

котла утилизатора, паровой турбины и деаэратора. Конденсат перед входом в котел подогревается путем рециркуляции части конденсата прошедшего экономайзер низкого давления, после экономайзера конденсат поступает в деаэратор. После чего насыщенная вода разбивается на два потока. Один следует в испаритель низкого давления, который служит для генерации пара,

часть которого предназначена для питания деаэратора, а часть направляется в цилиндр высокого давления паровой турбины. Второй поток направляется в основной контур, где превращается в перегретый пар и идет на турбину.

Пренебрегаем потерями в стопорных и регулирующих клапанах турбины,

выхлопном патрубке турбины, а также потерями в перепускном патрубке.

19

Рисунок 4-Схема двухконтурной ПГУ: 1-котел-утилизатор, 2-газовая турбина, 3-паровая турбина, 4-

электрогенератор, 5-деаэратор, 6-питательный насос контура ВД, 7-

питательный насос контура НД, 8-конденсатный насос, 9-конденсатор, 10-

насос рециркуляции.

6.2 Определение паропроизводительности, КПД, тепловых

мощностей поверхностей нагрева КУ, параметров пара и дымовых

газов.

Параметры дымовых газов на входе в КУ

GГ GГТУ NГТУ , кгс ,

где N ГТУ - число ГТУ по заданию, GГТУ - см. п.4.

d , С.(см. п.4)

Id f ( d ), кДжкг .

20