75 группа 2 вариант / ТЭС и АЭС / Часть 3 / Расчет тепловой схемы
.pdf6.2. Расчёт выпара деаэратора (для всех вариантов)
Необходимая деаэрация воды обеспечивается обязательным нагревом воды до кипения и выделением при этом пара с выпаром (выделяемые из воды газы вместе с небольшой, неконденсированной частью пара) в количестве не менее 1,5 - 3 кг на тонну деаэрированной воды.
Величину выпара принимаем равной 2 кг на тонну деаэрированной воды для всех вариантов:
Dвыпд = 0,002Dпв .
Энтальпию выпара для всех вариантов принимаем по параметрам насыщения в корпусе деаэратора ( PП5 = 0,7 МПа):
hвыпд = h ''= f( 0,7) = 2762,7 кДж/кг.
6.3. Расчёт расхода пара на деаэратор
Материальный баланс деаэратора:
|
|
Dпв + Dвыпд |
= DОК−II + D5 + (D6 |
+ D7 |
+ D8 ) ; |
|
|
|
||
|
|
DОК−II |
= Dпв + Dвыпд - D5 - (D6 |
+ D7 |
+ D8 ) |
|
|
|
||
|
|
DОК−II =1, 02D0 + 0, 002 ×1, 02D0 - D5 - |
; |
|
|
|
||||
|
|
0,1420D0 |
|
|
|
|||||
|
|
|
DОК−II = 0,8760D0 - D5 . |
|
|
|
|
|||
|
Тепловой баланс деаэратора: |
|
|
|
|
|
||||
|
DпвhП5 + Dвыпд hвыпд |
= DОК−II hП4 + D5h3 + (D6 |
+ D7 + D8 )hПн |
6 ; |
|
|
||||
DпвhП5 + Dвыпд hвыпд = (0,8760D0 - D5 ) hП4 + D5h3 + (D6 + D7 + D8 )hнП6 |
||||||||||
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
D5 = |
Dпв × hП5 + Dдвыпhвыпд |
- 0,8760D0 × hП4 - (D6 + D7 + D8 )hПн |
6 |
; |
||||||
|
(h3 - hП4 ) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D5 = |
1, 02D0 697,1+ (1, 02D0 0, 002)2762, 7 − 0,8760D0 651,5 − 0,1420D0 788, 3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3368 − 651, 5) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
D5 = 0,0125D0 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
DОК−II |
= 0,8800D0 - 0, 0115D0 |
= 0,8635D0 . |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
7. РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
7.1. Описание группы ПНД
Группа ПНД состоит из трёх подогревателей поверхностного типа (ПНД-1, 3, 4) и одного подогревателя смешивающего типа (ПНД-2). ПНД-1 встроен в конденсатор.
Слив конденсата греющего пара из ПНД-1, 3, 4 производится в конденсатор через гидрозатворы.
Слив конденсата греющего и основного пара из ПНД-2 в количестве D'ок + D2 производится на всас конденсатных насо-
сов второго подъёма (КЭН-II).
Расчётная схема подогревателей низкого давления показана на рис. 9.
32
Рис. 9. Расчётная схема подогревателей низкого давления
33
|
7.2. Расхода пара на П-4 |
|
Составляем уравнение теплового баланса: |
|
|
DОК−II hП3 + h4 D4 = DОК−II hП4 + hнП4 D4 , |
|
|
где DОК−II = 0,8635D0 (см. п. 7.3). |
|
|
Определяем расход греющего пара на П-4: |
|
|
(hП4 − hП3 ) |
(651,5 − 519, 6) |
|
D4 = (h4 − hнП4 ) |
DОК−II = (3198 − 668, 2) 0,8635D0 |
= 0, 0450D0 . |
7.3. Расхода пара на П-3
Составляем уравнение теплового баланса:
DОК−II hП2 + h5D3 + hнП4 D4 = DОК−II hП3 + hнП3 (D3 + D4 ) .
Определяем расход греющего пара на П-3:
|
|
= |
DОК−II (h |
П3 |
− hП2 ) + D4 (hнП3 |
− hПн 4 ) |
||
D |
|
|
|
|
|
|
; |
|
3 |
|
|
h5 − hПн |
3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
D3 |
= |
0,8635D0 (519, 6 − 434,1) + 0, 0450D0 (535,9 − 668, 2) |
; |
|
|
2992 − 535,9 |
|
|
|
D3 = 0, 0276D0 . |
|
7.4. Расхода пара на П-2
П-2 является подогревателем смешивающего типа, поэтому для его расчета необходимо записать уравнения теплового и материального балансов:
материальный баланс |
DОК−I |
+ D2 + D3 + D4 = DОК−II ; |
|
DОК−I |
= DОК−II − (D2 + D3 + D4 ) |
тепловой баланс
DОК−I hОУ + h6 D2 + (D3 + D4 )hнП3 = DОК−II hП2 ;
(DОК−II − (D2 + D3 + D4 ))hОУ + h6 D2 + (D3 + D4 )hнП3 = DОК−II hП2 .
Определяем расход греющего пара на П-2:
34
|
|
D2 = |
DОК−II (hП2 − hОУ ) − (D3 + D4 ) (hнП3 − hОУ ) |
= |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
h6 − hОУ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
|
0,8635D0 (434,1 − 256,3) − (0, 0276D0 + 0, 0450D0 )(535,9 − 256,3) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2826,9 − 256,3 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
D2 = 0, 0518D0 . |
|
|
|
||||
|
DОК−I = DОК−II − (0, 0518D0 |
+ 0, 0276D0 |
+ 0, 0450D0 ) = 0, 7393D0 . |
|||||||||||
|
|
|
|
7.5. Расхода пара на П-1 |
|
|||||||||
|
|
Составляем уравнение теплового баланса: |
|
|||||||||||
|
|
|
D |
ОК−I |
h |
оэ |
+ h |
D = D |
ОК−I |
h |
П1 |
+ h |
н D , |
|
|
|
|
|
|
|
7 1 |
|
|
П1 1 |
|
||||
Определяем расход греющего пара на П-1:
(hП1 − hоэ ) |
|
(247,9 −121,1) |
|
D1 = DОК−I (h7 − hнП1 ) |
= 0, 7393D0 |
|
= 0, 0399D0 . |
(2616 − 264, 2) |
35
8.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ПАРА
ВКОНДЕНСАТОР
Для проверки расчета расход пара в конденсатор определяется двумя разными методами: по материальному балансу пара и по материальному балансу основного конденсата. Результаты расчетов по обоим методам должны совпадать.
По материальному балансу турбины
Согласно расчетной тепловой схеме, представленной на рис. 1, и выполненным расчетам по определению расходов пара на регенеративные подогреватели, расходы пара в отборы турбины:
первый отбор |
DI = D8 = 0, 0503D0 ; |
|
второй отбор |
DII = D7 = 0, 0777D0 ; |
|
третий отбор |
DIII = D6 + D5 = 0, 0265D0 ; |
|
четвёртый отбор |
DIV = D4 |
= 0, 0450D0 ; |
пятый отбор |
DV = D3 = 0, 0276D0 ; |
|
шестой отбор |
DVI = D2 |
= 0, 0518D0 ; |
седьмой отбор |
DVII = D1 |
= 0, 0399D0 ; |
Всего |
∑ Di = 0,3188D0 . |
|
В конденсатор со стороны турбины поступает количество пара, равное (см. п. 4.1)
Dк = D0 − ∑ Di = D0 − 0,3188D0 = 0, 6812D0 .
По материальному балансу конденсатора
Из конденсатора сливается основной конденсат, в состав которого помимо конденсата, отработавшего в турбине пара, входят добавочная вода цикла (для компенсации утечек), конденсат греющего пара П-1, ОЭ, СП (см. рис. 9). Количество конденсата, сливаемого с ОЭ и СП, является незначительным и в расчёте не учитывается.
36
Рис. 9. Расчётная схема конденсатора турбины
Определяем расход пара в конденсатор по балансу основного конденсата:
D*к = DОК−I − (D1 + Dут ) = 0, 7393D0 − (0, 0399D0 + 0, 02D0 ) ;
D*к = 0, 6794D0 .
Проверка расчёта
Определяем погрешность расчёта:
δD = |
Dк − D*к |
|
= |
0, 6812D0 − 0, 6794D0 |
|
= 0, 0026 (0, 26 %). |
|
Dк |
0, 6812D0 |
||||||
|
|
|
|
||||
Поскольку погрешность составляет менее 1 %, то расчёт выполнен правильно.
37
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ
Для проверки расчета расход пара на турбину определяется двумя разными методами: по энергетическому уравнению мощности и по балансу мощностей турбины. Результаты расчётов по обоим методам должны совпадать.
По уравнению мощности
Расход свежего пара на турбину определяем из уравнения мощности, кг/с,
7
D0 = dэNн + ∑Di yi ,
1
где dэ – удельный расход пара на энерговыработку; уi - коэффициенты недовыработки мощности паром в регенеративных отборах турбины, Di - расходы пара в регенеративные отборы
турбины.
Удельный расход пара на энерговыработку определяется по формуле
dэ = |
1000 |
= |
|
1000 |
= 0, 6427 |
кг/МДж, |
Dh0hмhг |
1581× 0,996 × 0,988 |
|||||
где Dh0 - суммарный теплоперепад в проточной части турбины (см. п. 3.3); hì – механический КПД турбины (для всех вари-
антов hм = 0,996); hг - КПД генератора (для всех вариантов, hг = 0,988).
Коэффициенты недовыработки мощности по отборам турбины определяются по формулам:
- для отборов пара до промежуточного перегрева пара
y= hi - hк + Dhпп ;
iDh0
где Dhпп - повышение энтальпии пара в промежуточном пароперегревателе (см. п. 3.3).
38
- для отборов пара после промежуточного перегрева пара
|
|
yi |
|
= |
hi - hк |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dh0 |
||||||||
Производим |
подсчет |
|
коэффициентов недовыработки |
|||||||||||||||
мощности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
первый отбор |
y1 |
= |
3144 - 2375, 2 + 508,5 |
= 0,8079; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
||
второй отбор |
y2 |
= |
|
|
|
3045,3 - 2375, 2 + 508,5 |
= 0,7455; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
||||||
третий отбор |
y3 |
= |
3368 - 2375, 2 |
= 0,6280; |
||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
четвёртый отбор |
y4 |
= |
|
|
3198 - 2375, 2 |
= 0,5204; |
||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пятый отбор |
y5 |
= |
2992 - 2375, 2 |
= 0,3901; |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шестой отбор |
y6 |
= |
2826,9 - 2375, 2 |
= 0, 2857; |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
||
седьмой отбор |
y7 |
= |
2616 - 2375, 2 |
= 0,1523. |
||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1581 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем произведение yiDi для каждого отбора пара: |
||||||||||||||||||
первый отбор |
DI y1 = 0,0503D0 × 0,8079 = 0,0406D0 ; |
|||||||||||||||||
второй отбор |
DII y2 |
= 0,0777D0 × 0,7455 = 0,0579D0 ; |
||||||||||||||||
третий отбор |
DIII y3 |
= 0,0265D0 × 0, 6280 = 0,0166D0 ; |
||||||||||||||||
четвёртый отбор |
DIV y4 |
|
= 0, 0450D0 ×0,5204 = 0,0234D0 ; |
|||||||||||||||
пятый отбор |
DV y5 = 0,0276D0 × 0,3901 = 0, 0108D0 ; |
|||||||||||||||||
шестой отбор |
DVI y6 |
|
= 0,0518D0 ×0, 2857 = 0,0148D0 ; |
|||||||||||||||
седьмой отбор |
DVII y7 |
= 0,0399D0 × 0,1523 = 0, 0061D0 ; |
||||||||||||||||
Всего |
∑ Di yi |
= 0,1703D0 |
||||||||||||||||
Подставляем найденные значения в уравнение мощности: D0 = 0,6427·210+ 0,1703D0 ;
39
0,8297D0 =134,967;
D0 =162,7 кг/с или D0 =162,7 ×3, 6 = 585,6 т/ч.
По балансу мощностей потоков пара
Подсчитываем, какую мощность выработал пар, отбираемый на регенерацию, в турбине. Полученное значение суммируем с мощностью, выработанной конденсационным потоком пара (поток пара, проходящий через всю турбину в конденсатор) в турбине, МВт:
Nн |
= ∑(Di Dhi ) + Dк (h0 - hк ) hмhг ×10−3 |
, |
|
|
7 |
|
|
|
1 |
|
|
где hi - срабатываемый теплоперепад пара в турбине до отбо-
ра на регенерацию.
Срабатываемый теплоперепад пара в турбине определяется в зависимости от места отбора пара:
- для отборов пара до промежуточного перегрева
hi = h0 − hi ;
- для отборов пара после промежуточного перегрева
Dhi = h0 - hi + Dhпп.
Мощность пара, выработанная в турбине паром, кВт: первый отбор
NI = D1 (h0 − h1 )ηмηг =
= 0,0503D0 (3447,7 - 3144)0,996·0,988 = 15,03D0 ;
второй отбор
N2 = DII (h0 − h2 )ηмηг =
= 0,0777D0 (3447,7 - 3045,3)0,996·0,988 = 30,77D0 ;
третий отбор
N3 = DIII (h0 - h3 + Dhпп )hмhг =
= 0,0265D0 (3447, 7 - 3368 + 508,5)0,996·0,988 = 15,34D0 ;
четвёртый отбор
N4 = DIV (h0 - h4 + Dhпп )hмhг =
= 0,0450D0 (3447,7 - 3198 + 508,5)0,996·0,988 = 33,57D0 ;
40