75 группа 2 вариант / Выпускная квалификационная работа / Записка / Пояснительная записка

41

Зная расходы пара на каждый ПВД из уравнения теплового баланса для пароохладителя может быть найдена величина энтальпии воды за ПВД.

ПВД-9:

α9 · (h9 – h'9) = αпв · (hпв – hв9); hпв = hв9 + [α 9 · (h9 – h'9)/α пв];

hпв = 1177,35 + [0,07265 · (3050,7 – 2839)/1,018] = 1192 кДж/кг.

По Рпв = 29,9 МПа и hпв = 1192 кДж/кг определяем все остальные параметры питательной воды (в частности ее температуру tпв)

ПВД-8:

α8 · (h8 – h'8) = αпв · (h'в8 – hв8);

h'в8 = 1042,8 + [0,08146 · (2951,58 – 2841,22)/1,018] = 1051 кДж/кг.

По Рв8 = 31,37 МПа и hв8 = 1051 кДж/кг определим все остальные параметры воды.

ПВД-7:

α7 · (h'7(за вын. по) – h"7) = αпв · (h'в7 – hв7);

h'в7 = 860 + [0,050037 · (3075,55 – 2823,33)/1,018] = 872,2 кДж/кг.

По Рв7 = 31,87 МПа и hв7 = 872,2 кДж/кг определим все остальные параметры воды за ПВД-7.

Зная все параметры воды и пара по каждому ПВД, определяем расходы пара из уравнения теплового баланса в целом для каждого ПВД и находим погрешность расчета.

ПВД-9:

α9 · (h9 – h'9) = αпв · (hпв – hв9) · к9; α9 = αпв · [(hпв – h'в8)/(h9 – hк9)] · к9;

α9 = 1,018 · [(1102 – 1051)/(3050,7 – 1075,35)] · 100 = –0,0727;

Погрешность: δ = (Δα 9/α 9) · 100 = [(0,07265 + 0,0727)/0,07265] · 100 = = 0,1 %.

ПВД-8:

α8 · (hк9 – hк8) + α8 · (h8 – hк8) = αпв · к8 · (h'в8 – h'в7);

42

α8 = [1,018 · 1,007 · (1051 – 872,8) – 0,07265 · (1,07563 – 883,287)]/(2951,58

– 83,287) = 0,08156;

Погрешность: δ = (Δα8/α8) · 100 = [(0,08146 – 0,08156)/0,08146] · 100 = = [–0,048] % = 0,048 %.

ПВД-7:

(α9 + α8) · (hк8 – hк7) + α7 · (h'7 – hк7) = αпв · к7 · (h'в8 – h'пн);

α7 = [1,018 · 1.006 · (872,8 – 715,9) – (0,07265 + 0,08146) · (883,3 – 730)]/(3099 – 30) = 0,05;

Погрешность: δ = (Δα7/α7) · 100 = [(0,050037 – 0,05)/0,050037] · 100 =

=0,074 %.

4.8.Определение параметров воды за выносным пароохладителем и

параметров воды на входе в котел

Вода в паровой котел поступает после смешения двух потоков: основного потока питательной воды W1 и потока W2 после выносного пароохладителя ПВД-7. Причем α пв = W1 + W2 = 1,012. Исходя из геометрических размеров трубопроводов к вынесенному пароохладителю и к ПВД-7, и исходя из одинаковой скорости воды в них, решая уравнение неразрывности находим:

Wвынпo = W2 = 7,9 % от αпв;

Решая уравнение теплового баланса для вынесенного пароохладителя, определяем энтальпию воды за вынесенным ПО:

α7 · (h7 – h'7 (за вын. по)) = 0,079 · αпв · (h"в – hпв);

h"в = [0,050037 · (3360,4 – 3099)/(0,079 · 1,018)] + 1192 = 1358,5 кДж/кг.

Тогда tв за вынесенным ПО равна 305 °С.

Решая уравнение теплового баланса для точки смешения потоков находим параметры воды на входе в котел (истинные параметры питательной воды). Обозначим их с индексом «кв» – котловая вода.

W1 · hпв + W2 · h"B = αпв · hкв; W1 = αпв – W2 = αпв · (1 – 0,079);

hкв = [αпв · (1 – 0,079) · hпв + 0,079 · h"в · αпв]/αпв = hпв + 0,079 · (h"в – hпв) = = 1192 + 0,079 · (1358,5 – 1192) = 1205,2 кДж/кг.

По Ркв = 29,9 МПа и hкв = 1205,2 кДж/кг находим tкв = 274,6 °С. Что соответствует проектной температуре воды на входе в котел.

43

4.9. Определение параметров пара и воды в ПНД

Принимаем давление питательной воды за ПНД-5:

Рпв = 1 МПа; Роп = 2 %; tоп = 10 °C; tок = 7 °С; δt = 5 °С.

Сальниковый подогреватель.

При Рк = 0,0035 МПа → tк = 26,69 °C → ctк = 113,44 кДж/кг.

Принимаем (Δtкэн + tcп + tэж) = 8 °С – увеличение температуры в КЭН-I, КЭН-II, сальниковом и эжекторном подогревателях. Заметим, что в сущест-

вующей тепловой схеме блока 1200 МВт эжекторного подогревателя нет.

При Рпв = 1,5 МПа и tсп = 26,69 + 8 = 34,69 °С → ctсп = 148,2 кДж/кг.

ПНД-1:

Пусть Р'1 = 0,0184 МПа → tк = 58,29 °С;

По tпв: tв = tк – δt = 58,29 – 5 = 53,29 °С;

По Рв = 1,4 МПа и tв = 53,29 °С → hвl = 224,152 кДж/кг;

Слив конденсата: по P'1 и tк → hк1 = 243,9 кДж/кг.

ПНД-2:

При Р'2 = 0,0463 МПа → tн = 79,54 °С;

По tпв: tв2= 79,54 – 5 = 74,54 °С → hв2 = 313 кДж/кг (при Рпв = 1,3 МПа);

Слив конденсата: по Р'2 и tн → hк2 = 331,1 кДж/кг.

ПНД-3: После ОП-3:

Р"3 = 0,98 · 0,112 = 0,1098 МПа → t"3 = 102,5 °C;

tоп-3 = t"3 + Δtоп = 102,5 + 10 = 112,5 °С;

По Р"3 и tоп-3 → h'3= 2700,2 кДж/кг.

Питательная вода после собственно подогревателя:

Рпв = 1,2 МПа; tв3 = t"3 – δt = 102,5 – 5 = 97,5 °С;

По Рпв и tв3 → hB3 = 408,5 кДж/кг; Дренаж после ОК-3:

tк3 = tв2 + Δtок = 74,54 + 7 = 81,54°С;

По Р"3 и tк3 → hк3 = 341,5 кДж/кг.

ПНД-4:

Пар после ОП-4:

Р"4 = 0,98 · 0,234 = 0,23 МПа → t"4 = 124,71 °C;

toп-4 = t"4 + Δtoп = 124,71 + 10 = 134,71 °С;

По Р"4 и toп-4 → hв4 = 503,2 кДж/кг.

Питательная вода после собственно подогревателя:

Рпв = 1,1 МПа → t'4 = tв4 = t"4 – δt = 124,71 – 5 = 119,71 °С;

По Рпв и tв4 → h'4 = 503,2 кДж/кг. Дренаж после ОК-4:

tк4 = tв3 + Δtок + Δtoп-3 = 97,3 + 7 + 9 = 113,3 °С;

По Р"4 и tк4 → hк4 = 445,8 кДж/кг.

44

ПНД-5:

Пар после ОП-5

Р"5 = 0,98 · 0,376 = 0,37 МПа → t"5 = 140,84 °C;

toп-5 = t"5 + Δtoп = 150,84 °С;

По Р"5 и toп-5 → hв5 = 2756,44 кДж/кг.

Питательная вода после собственно подогревателя:

Рпв = 1 МПа → t'5 = tв5 = t"5 – δt = 135,84 °C;

По Рпв и tв5 → hв5 = 571,73 кДж/кг. Дренаж после ОК-4:

tк5 = tв4 + Δtок + Δtоп-4 = 110,71 + 7 + 11 = 128,71 °C;

По P"5 и tк5 → hк5 = 541 кДж/кг.

45

46

4.10. Расчет деаэратора

αд;

h' = 3170 кДж/кг

α'пв; hпв (за пнд-5) = 580,3 кДж/кг Σαпвд; hк7 = 730,1 кДж/кг

αпв;

hд = 693,68 кДж/кг

Рис. 5. Расчетная схема деаэратора.

αпв = αд + α'пв + Σαпвд;

αпв · hд = αд · h' + α'пв · hпв (за пнд-5) + Σαпвд · hк7;

αд = αпв – α'пв – Σαпвд;

1,018 · 693,68 = αд · 3170 + 1,018 · 580,3 – αд · 580,3 – 0,20415 · 580,3 + + 0,20415 · 730,1;

2589,7 · αд = 706,16 – 590,75 + 118,62 – 149,25; αд = 1,018 – 0,0327 – 0,20415 = 0,78.

4.11. Определение расходов пара на ПНД

На основании определенных параметров пара и конденсата составляем уравнения тепловых балансов для четырех участков схемы с ПНД.

I участок:

α5 · (h'5 – hк5) + α4 · (h4 – h'4) = α'пв · (hпв – hв4) · к5;

α5 · (2756,4 – 541) + α4 · (2904 – 2734,6) = 0,78 · (571,73 – 503,2) · 1,005;

II участок:

α4 · (h'4 – hк4) + α5 · (hк5 – h'к4) + α3 · (h3 – h'3) = α'пв · (hв4 – hв3) · к4;

α4 · (2734,6 – 445,8) + α5 · (541 – 445,8) + α3 · (2775 – 2700,2) = 0,78 · · (503,2 – 408,5) · 1,004;

47

III участок:

α3 · (h'3 – hк3) + (α5 + α4) · (hк4 – h'к3) = [(α'пв – α5 – α4 – α3 – α2) · (hв3 – hв2) + + (α5 + α4 + α3 + α2) · (hв3 – hк2)] · к3;

α3 · (2700,2 – 331,1) + (α5 + α4) · (445,8 – 331,1) = [(0,78 – α5 – α4 – α3 –

– α2) · (408,5 – 313) + (α5 + α4 + α3 + α2) · (408,5 – 331,1 )] · 1,003;

IV участок:

α2 · (h2 – hк2) + (α5 + α4 + α3) · (hк3 – hк2) = [(α'пв – α5 – α4 – α3 – α2) · (hв2 –

– hв1) + (α5 + α4 + α3 + α2) · (hв2 – hк1)] · к2;

α2 ·(2648 – 331,1) + (α5 + α4 + α3) · (341,5 – 331,1) = (0,78 – α5 – α4 – α3 –

– α2) · (408,5 – 313) + (α5 + α4 + α3 + α2) · (313 – 224,15)] · 1.002;

Решая совместно систему уравнений находим расходы пара на ПНД в долях от расхода пара на главную турбину:

α5 = 0,02248; α4 = 0,03136; α3 = 0,0288; α2 = 0,02616.

4.12. Определение параметров воды за ПНД

Зная расход пара на каждый ПНД и уравнения теплового баланса для пароохладителей можно найти величину энтальпии за ПНД:

ПНД-5:

α5 · (h5 – h'5) = α'пв · (h5пнд – hв5);

h5пнд = hв5 + [α5 · (h5 – h'5)]/α'пв = 571,73 + [0,02248 · (3025 – 2756,4)]/0,78 =

= 579 кДж/кг;

По параметрам Рпв = 1 МПа и h5пнд находим t5 = 138,3 °С.

ПНД-4:

α4 · (h4 – h'4) = α'пв · (h4пнд – hв4);

h4пнд = hв4 + [α4 · (h4 – h'4)]/α'пв = 503,2 + [0,03136 · (2904 – 2734,6)]/0,78 =

= 509,7 кДж/кг;

По параметрам Рпв = 1,1 МПа и h4пнд находим t4 = 121,7 °С. ПНД-3:

α3 · (h3 – h'3) = α'пв · (h3пнд – hв3);

h3пнд = hв3 + [α3 · (h3 – h'3)]/α'пв = 408,5 + [0,0288 · (2775 – 2700)]/0,78 =

= 411,2 кДж/кг;

По параметрам Рпв = 1,2 МПа и h3пнд находим t3 = 98,2 °С.

В данном разделе ПНД-2 и ПНД-1 не рассматриваются, т.к. они не имеют пароохладителей и параметры питательной воды за ними найдены в разделе «Определение параметров пара и воды в ПНД». В частности была определена температура и энтальпия питательной воды за ПНД-1 и ПНД-2 и за собственно подогревателями ПНД-3,4,5 Составим уравнение теплового баланса для ПНД-1:

α1 · (h1 – hкl) = к1 · (α'пв – α5 – α4 – α3 – α2) · (hв1 – hcп); α1 = [к1 · (α'пв – α5 – α4 – α3 – α 2) · (hв1 – hcп)]/(h1 – hкl);

48

α1 = [1,001 · (0,78 – 0,02248 – 0,03136 – 0,0288 – 0,02616) · (224,2 –

– 148,2)]/(2525 – 224,2) = 0,02352.

4.13. Определение в долях расхода пара в конденсатор

αк = 1 – Σαорб;

αIX = α9 = 0,07265;

αVIII = α8 = 0,08146;

αVII = α7 + αпн = 0,050037 + 0,05942 = 0,109457;

αVI = αд = 0,0327;

αV = α5 = 0,02248;

αIV = α4 = 0,03136;

αIII = α3 = 0,0288;

αII = α2 = 0,02616;

αI = α1 = 0,02352;

αк = 1 – 0,42916 = 0,57084.

4.14. Определение расхода пара на турбоустановку по h,s-диаграмме

Δhпп = h"пп – h'пп = 3540 – 2948 = 592 кДж/кг; hh9 = h0 – h9 = 3323 – 3050 = 273 кДж/кг;

hh8 = h0 – h8 = 3323 – 2951,6 = 371,4 кДж/кг;

hh7 = h0 – h7 + Δhпп = 3323 – 3360 + 592 = 555 кДж/кг; hh6 = h0 – h6 + Δhпп = 3323 – 3170 + 592 = 745 кДж/кг; hh5 = h0 – h5 + Δhпп = 3323 – 3025 + 592 = 890 кДж/кг; hh4 = h0 – h4 + Δhпп = 3323 – 2904 + 592 = 1011 кДж/кг; hh3 = h0 – h3 + Δhпп = 3323 – 2775 + 592 = 1140 кДж/кг; hh2 = h0 – h2 + Δhпп = 3323 – 2648 + 592 = 1267 кДж/кг; hhl = h0 – h1 + Δhпп = 3323 – 2525 + 592 = 1390 кДж/кг; hhк = h0 – hк + Δhпп = 3323 – 2335 + 592 = 1580 кДж/кг.

Определяем Σαm · hhm:

αIX · hh9 = 0,07265 · 273 = 19,87 кДж/кг; αVIII · hh8 = 0,08146 · 371,4 = 32,32 кДж/кг; αVII · hh7 = 0,109457 · 55 = 60,8 кДж/кг;

αVI · hh6 = 0,0327 · 745 = 24,36 кДж/кг; αV · hh5 = 0,02248 · 890 = 20,0072 кДж/кг;

αIV · hh4 = 0,03136 · 1011 = 34,7 кДж/кг; αIII · hh3 = 0,0288 · 1140 = 32,832 кДж/кг; αII · hh2 = 0,02616 · 1267 = 35,15 кДж/кг; αI · hh1 = 0,02352 · 1390 = 33,7 кДж/кг;

49

Σαm · hhm = 273,88 кДж/кг.

αк · hhк = 0,57084 · 1580 = 916,43 кДж/кг.

Σαm · hhm + αк · hhк = 273,88 + 916,43 = 1190,31 кДж/кг.

Расход свежего пара на турбину:

D = (1200 · 103)/(1190,31 · 0,99 · 0,994) = 1036 кг/с = 3729,2 т/с.

4.15. Определение количественных расходов пара и воды

ПВД-9: Д9 = α9 · Д = 0,07265 · 3729,2 = 271,37 т/ч; ПВД-8: Д8 = α 8 · Д = 0,08146 · 3729,2 = 304,02 т/ч; ПВД-7: Д7 = α7 · Д = 0,050037 · 3729,2 = 187,4 т/ч;

Д-7: Дд = αд · Д = 0,0327 · 3729,2 = 186,9 т/ч; Дпн: Дпн = αпн · Д = 0,05942 · 3729,2 = 221,6 т/ч; ПВД-5: Д5 = α5 · Д = 0,02248 · 3729,2 = 83,83 т/ч;

ПВД-4: Д4 = α4 · Д = 0,03134 · 3729,2 = 116,95 т/ч; ПВД-3: Д3 = α3 · Д = 0,0288 · 3729,2 = 107,4 т/ч; ПВД-2: Д2 = α2 · Д = 0,02616 · 3729,2 = 95,56 т/ч; ПВД-1: Д1 = α1 · Д = 0,02352 · 3729,2 = 87,71 т/ч; Конденсатор: Дк = αк · Д = 0,57084 · 3729,2 = 2163 т/ч; Утечки: Дут = 0,01 · 3729,2 = 37,292 т/ч;

Уплотнения: Дупл = 0,005 · 3729,2 = 18,65 т/ч;

На эжекторы: Дэж = 0,003 · 3729,2 = 11,19 т/ч;

Расход питательной воды: Дпв = 1,018 · 3729,2 = 3796,32 т/ч.

4.16. Определение мощности по отборам и сведение баланса по мощности

Nэ = (h0 – hотб)/3600 · Дh · ηm · ηг;

ΣNэ = 1210,12 МВт.

Невязка [δ] = [(1200 – 1210,12)/1200] · 100 = 0,84 %.

4.17.Определение энергетических показателей

1.Полный расход тепла на турбоустановку:

Qтy = Д · (h0 + hпв) + Дпп · (h"пп – h'пп);

50