Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metodicheskie_ukazania_k_kursovoy_rabote_po_PGU

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.55 Mб
Скачать

Параметры перегретого пара

Р0 Р0опт 4 8 МПа.

Давление Р0 необходимо оптимизировать, т.е. выбрать таким, чтобы обеспечить максимальную экономичность ПСУ при выполнении ограничений по влажности пара за турбиной.

t0 d t0 , С,

где температурный напор t0 25 50 C.

h f (P ,t

),

кДж

.

 

0

0

0

 

кг

 

 

 

 

s f (P ,t ),

кДж

.

 

0

0

0

кг С

 

 

 

0 f (P0 ,t0 ), м3 .

кг

Параметры воды и пара в барабане

Рб (1,04 1,06) Р0 , МПа. ts f (Pб ), С.

h

f (P ),

кДж

.

 

 

ЭВД

б

кг

 

 

 

h

f (P ),

кДж

.

 

SВД

б

кг

 

 

 

Параметры конденсата

РК , МПа.(по заданию) tк f (Pк ), С.

h f (P ),

кДж

.

 

к

к

кг

 

 

Параметры конденсата перед ГПК КУ

РГПК (1,04 1,06) Рд , МПа.

Принимаем tГПК 60 65 С -для природного газа,

tГПК 110 120 С -для

дизельного топлива (может быть задана в условии).

 

 

21

 

 

h

f (P

,t

 

 

 

),

кДж

.

 

 

ГПК

 

 

 

 

 

ГПК

ГПК

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры насыщенной воды после деаэратора

 

 

 

 

 

 

tд f (Pд ), С.

 

 

 

 

 

 

h f (P ),

кДж

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

д

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повышение энтальпии воды в питательном насосе

 

 

hа v (P P ) 103 ,

кДж

,

 

 

 

 

 

н

б д

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

s ts ts , С,

где температурный напор ts 6 8 C.

IS f ( s ), кДжкг .

Расход пара, генерируемого котлом-утилизатором

D G

 

 

Id Is

,

кг

.

 

h h

 

0

Г

 

 

с

 

 

 

0 ЭВД

 

 

 

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

I

 

I

 

D

 

hЭВД

hВД

,

кДж

.

ухвд

s

 

 

 

 

 

 

0

 

GГ

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ухвд

f (Iухвд ), С.

 

 

22

Параметры воды и пара в барабане низкого давления

Рбнд (1,04 1,06) Pд , МПа.

h

f (P

),

кДж

.

 

 

SНД

бнд

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

h

f (P

 

),

кДж

.

 

 

SБНД

бнд

 

 

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.

h

f (P ,t

 

),

кДж

.

ок

 

ок

ок

 

кг

 

 

 

 

Параметры перегретого пара низкого давления перед камерой смешения

Р1, МПа в первом приближении принимаем равным 1,1 Рд , МПа, в дальнейшем

требует технико-экономических расчетов.

t1 ухвд t1, С,

где температурный напор t1 15 30 C.

h f (P,t ),

кДж

.

 

1

1

1

кг

 

 

 

Температура и энтальпия газов за испарителем низкого давления

инд tбнд tбнд , С,

где температурный напор tбнд 8 12 C.

Iинд f ( инд ), кДжкг .

Расход пара, генерируемого испарителем низкого давления

D

G

 

 

I

ухвд Iинд

,

кг

.

Г

 

 

 

 

нд

 

 

h1

hSНД

 

с

 

 

 

 

 

 

 

23

Уравнение теплового баланса деаэратора

Dк hок Dд h1 (D0 Dнд ) hд .

((Dнд Dд ) D0 ) hок Dд h1 (D0 Dнд ) hд .

Расход пара в деаэратор и в ЦВД

D

(Dнд D0 ) (hд hок )

,

кг

.

 

 

д

h1

hок

 

с

 

 

D1 Dнд Dд , кгс .

Энтальпия и температура газов за пароперегревателем низкого давления

I

 

I

 

D

 

h1 hSБНД

,

кДж

.

ппнд

ухвд

 

 

 

 

 

нд

 

GГ

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ппнд

f (Iппнд ), С.

 

 

 

Уравнения теплового и материального баланса в точке смешения

DЭНД DК DР ;

DЭНД hГПК DК hК DР hОК .

Расход воды по линии рециркуляции, через экономайзер и конденсатор

 

D D

D ,

кг

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

0

 

1

 

с

 

 

D D

 

hГПК hк

,

кг

.

 

 

 

Р

 

К

 

h

 

h

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

ок

ГПК

 

 

D

 

D D ,

кг

.

 

 

 

 

 

 

ЭНД

 

К

 

Р

 

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

I

 

f (t

 

),

кДж

.

окр

н.в.

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

24

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;

QППНД GГ (Iухвд Iппнд ), МВт;

QИНД GГ (Iппнд Iинд ), МВт;

QЭНД GГ (Iинд Iух ), МВт;

QКУ GГ (Id Iух ), МВт.

6.3 Тепловая диаграмма котла-утилизатора

По полученным расчетам строится t Q диаграмма для КУ, примерный вид показан на рисунке 5.

Рисунок 5-Тепловая диаграмма КУ

25

l, м,
dk , м.

6.4 Определение КПД, мощности паровой турбины, процесс

расширения

Объемный расход пара последней ступени

DK kt ' , м3 ,где

с

kt ' f (Pk , s0 ), м3 .

кг

По опытным характеристикам готовых последних ступеней ЛМЗ выбираем

размеры лопаток Размеры лопаток определяются по

оптимальному расходу пара через последнюю ступень, который в свою очередь выбирается таким, чтобы получить наименьшее количество выходных потоков, число которых удорожает конструкцию паровой

турбины. По графикам для данных размеров лопаток

определяем Hв.с.

(Приложение 1).

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальный объемный расход через эту ступень (D )

 

,

м3

[2].

 

 

 

 

 

к

опт

 

с

 

Количество выходных потоков z

DK kt '

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(D )

опт

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

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

(определяется количеством выходных потоков).

Давление в камере смешения

Рсм Р1, МПа.

Тогда

h

f (P , s ),

кДж

.

 

 

 

tсм

 

см

0

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

f (P , s ),

м3

.

 

 

tсм

см

 

0

 

кг

 

 

 

 

 

 

Влажность в ЦВД до камеры смешения отсутствует, весь теплоперепад находится в области перегретого пара.

26

h1,

Располагаемый теплоперепад ЦВД до камеры смешения

H0цвд1 h0 htсм , кДжкг .

Средний удельный объем пара

ср 0 tсм , м3 .

кг

Относительный внутренний КПД ЦВД до камеры смешения

oi

(0,92

 

0, 2

) (1

 

H0цвд1

700

).

 

D0

 

 

 

2

 

 

20000

 

Действительное значение энтальпии пара перед камерой смешения

hсмцвд h0 (h0 htсм ) oi , кДжкг .

Здесь необходимым условием повышения экономичности является hсмцвд

иначе следует задаться другими параметрами (ими могут быть понижение давления в камере смешения, понижение температурного напора перед ППНД, увеличение температурного напора за ИВД, увеличение начального давления, уменьшение начальной температуры).

Энтальпия пара в камере смешения

h

D hцвд D h

кДж

 

0 см

1 1

,

 

.

 

 

 

см

D0

D1

кг

 

 

 

f (P , h ),

м3

.

 

 

см

см

см

 

 

кг

 

 

 

 

 

s

f (P , h

 

),

кДж

.

 

 

см

см см

 

кг С

 

 

 

 

Теоретические значения параметров пара на выходе из ЦВД

Ркцвд

hкцвдt

кцвдt

yкцвдt

Рр , МПа.

f (Pкцвд , sсм ),

f (Pкцвд , sсм ),

f (Pкцвд , sсм ).

кДжкг .

м3 . кг

27

Располагаемый теплоперепад ЦВД после камеры смешения

H0цвд2 hсм hкцвдt , кДжкг .

Параметры пара на линии насыщения процесса в ЦВД

Ps f (sсм ), МПа.

h

f (P , s ),

кДж

.

 

s

s см

кг

 

 

Часть располагаемого теплоперепада в области влажного пара

H0влцвд hs hкцвдt , кДжкг .

Коэффициент, учитывающий работу части отсека в области влажного пара

 

 

1 0,8 (1

 

)

y y

kt

 

H0влцвд

k

 

 

0

 

вл

ву

2

 

Н0цвд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ву 0 0,15коэффициент учитывающий эффективность влагоудаления.

Средний удельный объем пара

 

 

 

 

 

м3

.

 

 

цвд

,

 

ср

 

 

кt см

 

кг

Относительный внутренний КПД ЦВД после камеры смешения

oi

(0,92

0, 2

) (1

 

H0цвд

700

) kвл .

DК

20000

 

 

 

 

 

Действительные значения параметров пара на выходе из ЦВД

hкцвд

кцвд

sкцвд

yкцвд

hсм (hсм hкцвдt ) oi , кДжкг .

f (Рцвд , hцвд ), м3 .

кк кг

f (Рцвд , hцвд ), кДж .

к к кг С

f (Ркцвд , sкцвд ).

28

Теоретические значения параметров пара на выходе из ЦНД

hцнд f (P , sцвд ),

кДж

.

 

 

 

кt

к

к

 

кг

 

 

 

 

цнд f (P , sцвд ),

м3

.

 

кt

к

к

 

кг

 

 

 

 

yкцндt f (Pк , sкцвд ).

Располагаемый теплоперепад ЦНД

H0цнд hкцвд hкцндt , кДжкг .

Коэффициент, учитывающий работу части отсека в области влажного пара

 

 

 

 

y y

H0влцнд

 

k

1 0,8 (1

 

)

0 kt

 

 

,

ву

 

 

вл

 

 

2

 

Н0цнд

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

0,87 (1

H0цнд 400

) k

 

 

H

в.с. .

oi

 

вл

 

 

 

10000

 

 

Н0цнд

 

 

 

 

 

 

Действительные значения параметров пара на выходе из ЦНД

hк hкцвд (hкцвд hкцндt ) oi , кДжкг .

k f (Рк , hк ), м3 .

кг

s

f (Р ,h ),

кДж

.

 

к

к к

кг С

 

 

yk f (Рк , sк ) 0,15.

Конечная влажность не должна превышать 15%, иначе требуется изменить начальные параметры и сделать пересчет.

29

Действительный теплоперепад ЦВД до камеры смешения

Hiцвд h0 hсмцвд , кДжкг .

Действительный теплоперепад ЦВД после камеры смешения

Hiцвдсм hсм hкцвд , кДжкг .

Действительный теплоперепад ЦНД

Hiцнд hкцвд hк , кДжкг .

Действительная мощность турбины

Ni Hiцвд D0 Hiцвдсм DК Hiцнд DК , МВт.

Электрическая мощность ПТУ

NЭПТУ Ni мех э.г., МВт.

где мех , э.г. 0,98 0,99.

Рисунок 6-Процесс расширения пара в турбине

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]