Дипломная работа на тему "Тепловая схема энергоблока"

ГлавнаяФизика → Тепловая схема энергоблока




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Тепловая схема энергоблока":


СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока

1.2 Расчет подогревателей высокого давления

1.3 Расчет турбины привода питательного насоса

1.4 Расчет деаэратора

1.5 Расчет подогревателей низкого давления

1.6 Материальный баланс пара и конденсата

1.7 Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат

1.8 Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока

1.9 Расчет подогревателя низкого давления

2. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Расчет подогревателя высокого давления ПВД № 1 и выбор его типа

2.2 Выбор подогревателей низкого давления поверхностного типа

2.3 Выбор деаэратора

2.4 Выбор конденсатора

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Уникальный банк готовых оригинальных дипломных проектов предлагает вам приобрести любые проекты по желаемой вами теме. Грамотное выполнение дипломных проектов по индивидуальным требованиям в Иркутске и в других городах РФ.

2.5 Выбор конденсатных насосов

2.6 Выбор питательного насоса

2.7 Выбор парогенератора

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока со смешивающими подогревателями

3.2 Материальный баланс пара и конденсата

3.3 Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока. Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат

3.4 Тепловой и гидравлический расчет подогревателя смешивающего типа

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5 ЭКОЛОГИЯ

5.1 Золоулавливание

5.2 Золоудаление

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

ВЫВОД

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

АННОТАЦИЯ

В данной дипломной работе была просчитана тепловая схема энергоблока с турбиной К-500-240, составлены балансы и определены показатели тепловой экономичности энергоблока. По результатам теплового расчета было выбрано основное и вспомогательное оборудование.

В технологической части был рассчитан подогреватель низкого давления поверхностного типа.

В специальной части был рассчитан подогреватель низкого давления смешивающего типа.

Работа включает в себя 116 страниц, 10 таблиц, 10 рисунков, 8 чертежей формата А1.

ВВЕДЕНИЕ

Принципиальная тепловая схема электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. Схема включает основное и вспомогательное оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящего в состав пароводяного тракта электростанции. Основная цель расчета конденсационной электростанции заключается в определении технических характеристик теплового оборудования, обеспечивающих заданный график электрической нагрузки и требуемый уровень энергетических и технико-экономических показателей электростанции.

Целью данной работы является расчет тепловой схемы.

Задачи работы:

1. Расчет тепловой схемы энергоблока с турбиной К-500-240.

2. Расчет гидравлический, тепловой и прочностной подогревателя низкого давления турбоустановки, с целью определения его основных показателей и характеристик работы, отвечающих современным требованиям при проектировании сооружений и эксплуатации основного и вспомогательного оборудования тепловых электрических станций.

3. Расчет подогревателя низкого давления смешивающего типа для замены им подогревателя низкого давления поверхностного типа с целью увеличения коэффициента полезного действия станции hнст и уменьшения расхода топлива на станцию.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока

Энергоблок 500 МВт имеет одновальную быстроходную конденсационную турбину ХТГЗ К-500-240. Первый образец этой турбины (К-500-240) несколько иной конструкции был выполнен в 1964 г. Турбина мощностью 500 МВт рассчитана на начальные параметры пара Р0=23,5МПа (240 кгс/см2), t0 =5400С и должна работать с промежуточным перегревом пара при Рпп=3,63 МПа до tпп=5400С. Давление в конденсаторе Рк =3,5 кПа. Частота вращения турбины n=50с-1. В турбине использованы некоторые конструктивные решения, принятые для модернизированного варианта турбины ХТГЗ К-300-240.

Предусмотрены девять регенеративных отборов пара: первый - из цилиндра высокого давления; второй - из линии отработавшего пара этого цилиндра до промежуточного перегрева; третий, четвертый, пятый, шестой - из цилиндра среднего давления; седьмой, восьмой, девятый - из цилиндров низкого давления.

Имеются три регенеративных подогревателя высокого давления ПВД № 1, 2, 3; деаэратор повышенного давления; пять регенеративных подогревателя низкого давления ПНД № 4, 5, 6, 7, 8. Турбина имеет три цилиндра.

Свежий пар Р=23,54 МПа, t=540 0С поступает в ЦВД. Первые ступени ЦВД размещены во внутреннем корпусе. ЦВД расположен таким образом, что поток пара направляется от генератора к переднему подшипнику. Пар к турбине подается по двум паропроводам. Паровпуск трехстенный - наружный корпус, внутренний корпус и сопловые коробки. Всего в ЦВД 10 ступеней активного типа, первая из которых регулирующая. За регулирующей ступенью давление пара равно 17,05 МПа, а температура - 4950С. За восьмой ступенью ЦВД производится отбор пара на регенерацию. После ЦВД при Р=4,13 МПа, t=2960С по двум трубам диаметром 500 мм пар направляется в парогенератор, где осуществляется промперегрев. Далее, пройдя отсечные и регулирующие клапаны, пар поступает в цилиндр среднего давления с Р=3,61 МПа и t=540 0С.

Первые четыре ступени ЦСД расположены во внутреннем корпусе; диафрагмы остальных устанавливаются в трех обоймах. Всего в ЦСД 11 ступеней. Первые пять из них имеют рабочие лопатки с цельнофрезерованным бандажом. Все рабочие лопатки ЦСД закрученные, переменного по высоте профиля. Ротор ЦСД цельнокованый, корпус сварно-литой. После ЦСД пар, при давлении Р= 0,311 МПа и t=230 0С, двумя ресиверными трубами, проходящими ниже плоскости горизонтального разъема, подается в два двухпоточных ЦНД. Из ЦСД в четвертом отборе пар отводится на деаэратор, и используется для турбины привода питательного насоса ТПН.

Из ЦНД пар направляется в два конденсатора. Роторы низкого давления жесткие, сварно-кованые с шейками под подшипники диаметром 520 мм. В каждом потоке ЦНД по пять ступеней. Последние ступени выполнены, как и в турбине К-300-240, с лопатками длиной L=1050 мм. Эти модернизированные лопатки имеют улучшенные профили, оптимальные в периферийной части относительные шаги и выполнены заодно с бандажом. В рассматриваемой турбине на один поток приходится мощность 125 МВт. В последней ступени организована внутриканальная сепарация влаги из сопловых лопаток. Некоторая разгрузка ступеней низкого давления достигается применением конденсационной турбины для привода питательного насоса. Эта турбина питается паром низкого давления из промежуточного отбора главной турбины, и отбираемый пар не возвращается в основной агрегат, а конденсируется в отдельном конденсаторе.

Все четыре ротора турбины соединены между собой жесткими муфтами. Каждый из роторов опирается на два опорных подшипника, выполненных самоустанавливающимися. Некоторые из них - сегментные. Упорный подшипник сегментного типа с одним упорным гребнем располагается между цилиндрами высокого и среднего давления. Несмотря на противоположное направление потоков пара в ЦВД и ЦСД и двухпоточные конструкции ЦНД в турбине предусмотрены разгрузочные диски, необходимые для уравновешивания осевых усилий во время переходных процессов. В крышках корпусов подшипников имеются масляные бачки, емкость которых рассчитана на обеспечение маслом подшипников при остановке турбоагрегата с отключенными масляными насосами. В турбине предусмотрено валоповоротное устройство, находящееся между двумя ЦНД.

Турбина имеет два фикс-пункта (мертвые точки) в точках пересечения вертикальной плоскости турбины, проходящей через продольные шпонки под осью агрегата, с линиями поперечных шпонок под боковыми опорами первого и третьего выходных патрубков ЦНД (под осями левых опорных подшипников ЦНД).

Рабочей жидкостью гидродинамической системы регулирования турбины является конденсат. Конденсат турбины подогревается в охладителе уплотнений ОУ, пяти регенеративных подогревателях низкого давления. После деаэратора конденсат питательным насосом прокачивается через три подогревателя высокого давления. Дренажи ПВД сливаются каскадно в деаэратор. Из ПНД № 4 дренаж сливается в ПНД № 5 и дренажным насосом подается в смеситель СМ. Дренаж ПНД № 6 сливается в ПНД № 7 и дренажным насосом ДН подается в СМ. Дренаж из ПНД № 8 и из охладителя уплотнений ОУ и эжектора ОЭ подается в конденсатор К.

Централизованная масляная система снабжает маслом подшипники турбины и генератора и состоит из масляного бака, двух главных и одного резервного насосов и маслоохладителей. Масляные насосы приводятся электродвигателями (основные электродвигатели переменного тока, аварийные - постоянного).

Общая длина турбины равна 29,5 м, а всего турбоагрегата с генератором и возбудителем - 46,3 м. Агрегат размещается поперек машинного зала.

Таблица 1.1 – Процесс расширения пара в турбине

--------------------------------------------------
Точка процесса | Давление пара Р, МПа |

Температура пара t, 0С

|
---------------------------------------------------------
0 | 23,54000 | 540,0 |
---------------------------------------------------------

0′

| 22,36000 | 536,0 |
---------------------------------------------------------
РС | 17,05000 | 495,0 |
---------------------------------------------------------
1 | 5,53000 | 339,0 |
---------------------------------------------------------
2 | 3,92000 | 296,0 |
---------------------------------------------------------

2′

| 3,43000 | 540,0 |
---------------------------------------------------------
3 | 1,64000 | 440,0 |
---------------------------------------------------------

3′

| 1,60000 | 435,0 |
---------------------------------------------------------
3К | 0,00523 | 34,0 |
---------------------------------------------------------
4 | 0,70000 | 375,0 |
---------------------------------------------------------
5 | 0,51000 | 295,0 |
---------------------------------------------------------
6 | 0,29500 | 230,0 |
---------------------------------------------------------
7 | 0,14300 | 168,0 |
---------------------------------------------------------
8 | 0,08400 | 120,1 |
---------------------------------------------------------
9 | 0,01670 | 60,0 |
---------------------------------------------------------
К | 0,00345 | 26,7 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.
Таблица 1.3 – Параметры пара и воды регенеративных подогревателей высокого давления

--------------------------------------------------
Параметры | Наименование параметров | Единицы измерения | ПВД1 | ПВД2 | ПВД3 |
---------------------------------------------------------
Pотб | Давление пара | МПа | 5,82 | 4,13 | 1,73 |
---------------------------------------------------------
P″отб | Давление пара с учетом потерь | МПа | 5,53 | 3,92 | 1,64 |
---------------------------------------------------------

tп

| Температура пара |

С0

| 339 | 296 | 440 |
---------------------------------------------------------

hп

| Энтальпия пара | кДЖ/кг | 3037 | 2948 | 3344 |
---------------------------------------------------------

ts

| Температура воды перед подогревателем |

С0

| 270 | 249 | 203 |
---------------------------------------------------------

tпоп

| Температура пара в охладителе пара |

С0

| 280 | 259 | 213 |
---------------------------------------------------------

hпоп

| Энтальпия пара в охладителе пара | кДЖ/кг | 1236,7 | 1129,9 | 911,4 |
---------------------------------------------------------

hsi

| Энтальпия воды перед подогревателем | кДЖ/кг | 1080,8 | 865,9 |
---------------------------------------------------------

tдрi

| Температура дренажа |

С0

| 257 | 211 | − |
---------------------------------------------------------

hдрi

| Энтальпия дренажа | кДЖ/кг | 1120,0 | 902,3 | 780,9 |
---------------------------------------------------------

Θпв

| Недогрев воды |

С0

| 2 | 2 | 2 |
---------------------------------------------------------

Рпвi

| Давление воды перед подогревателем | МПа | 33,5 | 34 | 34,5 |
---------------------------------------------------------

tпвi

| Температура воды перед подогревателем |

С0

| 247 | 201 | − |
---------------------------------------------------------

Hпвi

| Энтальпия воды перед подогревателем | кДЖ/кг | 1075,34 | 871,46 | − |
---------------------------------------------------------

Р″пвi

| Давление воды после подогревателя | МПа | 33 | 33,5 | 34 |
---------------------------------------------------------

t″пвi

| Температура воды после подогревателя |

С0

| 268 | 247 | 201 |
---------------------------------------------------------

h″пвi

| Энтальпия воды после подогревателя | кДЖ/кг | 1172,36 | 1075,34 | 871,46 |
---------------------------------------------------------

ri

| Суммарный подогрев воды в ступени регенерации | кДЖ/кг | 97,02 | 203,88 | 128,41 |
---------------------------------------------------------

qi

| Тепло отдаваемое греющим паром в ступени регенерации | кДЖ/кг | 1800,3 | 1867,2 | 2478,1 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 1.4 – Исходные данные турбоагрегата

--------------------------------------------------
1. Завод-изготовитель | ХТГЗ |
---------------------------------------------------------
2. Тип агрегата | К-500-240 |
---------------------------------------------------------
3. Развиваемая мощность, МПа | 500 |
---------------------------------------------------------

4. Параметры свежего пара перед регулирующим клапаном турбины:

- давление, МПа

- температура, оС

|

23,54

540

|
---------------------------------------------------------

5. Параметры свежего пара после регулирующего клапана:

- давление, МПа

- температура, оС

|

22,36

536

|
---------------------------------------------------------

6. Параметры пара промперегрева перед стопорным клапаном ЦСД:

- давление, МПа

- температура, оС

|

3,43

540

|
---------------------------------------------------------
7. Давление пара на выходе в конденсатор, МПа | 0,00345 |
---------------------------------------------------------

8. Внутренний относительный КПД турбины блока по отсекам, % :

- ηцвд

- ηцсд

- ηцнд

|

87,5

91,4

88,0

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1.2 Расчет подогревателей высокого давления

Для расчета подогревателей высокого давления необходимо определить нагрев питательной воды в питательном насосе. Полагая механический коэффициент полезного действия насоса hмн = 0,975, определим его внутренний КПД:

hнi = hн / hмн (1.2.1)

где hн = 0,7869 – КПД насоса,

hнi = 0,7869 / 0,975

hнi = 0,805

Повышение энтальпии воды в насосе определяется по формуле:

Dhнi = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.2.2)

где Vср = 0,00112 м3/кг – средний удельный объем воды в насосе,

Давление питательной воды на нагнетании питательного насоса находим по формуле:

РПН = (РП + РПГ + Рнив + DРс – Рд)·j (1.2.3)

где РП = 25 МПа – давление свежего пара,

РПГ = 4 МПа – потеря давления в парогенераторе,

Рнив = H·g·r·10-6 (1.2.4)

где Н = 30 м,

g = 9,81 м/с2,

r = 0,0011068 м3/кг.

Рнив = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рнив = 0,266 МПа – нивелирные потери,

DРс = 0,588 МПа – потери давления на гидравлическое сопротивление трубопроводов и теплообменников,

Рд = 0,7 МПа – давление в деаэраторе,

j = 1,05 – коэффициент запаса по давлению,

РПН = (25+4+0,266+0,588-0,7)·1,05

РПН = 34 МПа

Давление (подпор) на всасывающей стороне питательного насоса складывается из давления в деаэраторе Рд=0,7 МПа и гидростатического давления, определяемого разностью отметок деаэратора и всасывающего патрубка насоса. Давление на всасывающей стороне насоса можно считать постоянным и равным Рв = 0,9 МПа. Напор питательного насоса в номинальном режиме составит:

DРПН = Рно – Рв (1.2.5)

где Рно = 34 МПа – давление питательной воды,

Рв = 0,9 МПа – давление на всасывающей стороне насоса.

DРПН = 34 – 0,9

DРПН = 33,1 МПа

Повышение энтальпии воды в насосе:

Dhнi = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Dhнi = 46,052 кДж/кг

Расчет подогревателя высокого давления № 1

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 1 составим и решим уравнение теплового баланса:

a1(hп1 – hдр1) + aпр (hпр – hдр1) = aпв (hпв – hв2)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.2.6)

где a1 – доля расхода пара первого отбора,

a1 (3037-1115,34)+0,0008(3323-1115,34)=1,015(1172,36-1075,34) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a1 = 0,0506

hп1 = 3037 кДж/кг – энтальпия пара,

hдр1 = hв2 + 40 (1.2.7)

hдр1 = 1075,34+40

hдр1 = 1115,34 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 1,

aпр = 0,0008 – доля пара на протечки свежего пара,

hпр = h0 = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

hпв = 1172,36 кДж/кг – энтальпия питательной воды,

hв2 = 1075,34 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 2,

hп = 0,995 – КПД пара.

Расчет подогревателя высокого давления № 2

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 2 составим и решим уравнение теплового баланса:

a2 (hп2 – hдр2) + a1 (hдр1 – hдр2) + aпр(hпр – hдр2) = aпв (hв2 – hв3)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.2.8)

где a2 – доля расхода пара второго отбора,

a2 (2948-911,46)+0,0506(1115,34-911,46)+0,0008(3323-911,46) =

1,015(1075,34-871,46) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a2 = 0,0961

hп2 = 2948 кДж/кг – энтальпия пара,

hдр2 = hв3 + 40 (1.2.7)

hдр2 = 871,46+40

hдр2 = 911,46 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 2,

a1 = 0,0506 – доля расхода пара первого отбора,

hдр1 = 1115,34 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 1,

aпр = 0,0008 – доля пара на протечки,

hпр = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

hв2 = 1075,34 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 2,

hв3 = 871,46 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 3,

hп = 0,995 – КПД пара.

Расчет подогревателя высокого давления № 3

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 3 составим и решим уравнение теплового баланса:

a3 (hп3 – hдр3) + (a1 +a2)(hдр2 – hдр3) + aпр(hпр – hдр3) = aпв (hв3 – hпн)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.2.10)

где a3 – доля расхода пара третьего отбора,

a3 (3344-783,052)+(0,0506+0,0961)(911,46-783,052)+0,0008(3323-783,052) =

1,015(871,46-743,052) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a3 = 0,0043

hп3 = 3344 кДж/кг – энтальпия пара,

hдр3 = hд + Dhнi = 40 (1.2.11)

hд = 697 кДж/кг – энтальпия воды в деаэраторе,

Dhнi = 46,052 кДж/кг – нагрев питательной воды в насосе,

hдр3 = 697+46,052+40

hдр3 = 783,052 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 3,

a1 = 0,0506 – доля расхода пара первого отбора,

a2 = 0,0961 – доля расхода пара второго отбора,

hдр2 = 911,46 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 2,

aпр = 0,0008 – доля пара на протечки,

hпр = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

hв3 = 871,46 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 3,

hпн = hд + Dhнi (1.2.12)

hпн = 697 + 46,052

hпн = 743,052 кДж/кг – энтальпия воды после питательного насоса,

hп = 0,995 – КПД пара.

1.3 Расчет турбины привода питательного насоса

Требуется рассчитать долю расхода пара на турбину привода питательного насоса. Для этого составим уравнение:

aтп = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.3.1)

aтп = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

aтп = 0,0618

где aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

Dhнi = 46,052 кДж/кг – нагрев питательной воды в насосе,

Н0 = hп3 – hп3к (1.3.2)

hп3 = 3344 кДж/кг – энтальпия пара третьего отбора,

hп3к = 2358 кДж/кг – энтальпия пара отбора на конденсатор турбины привода питательного насоса,

Н0 = 3344 – 2358

Н0 = 986 кДж/кг – располагаемый теплоперепад турбины привода питательного насоса,

hн = 0,7869 – КПД насоса,

hмн = 0,975 – механический КПД насоса.

1.4 Расчет деаэратора

Составим уравнение теплового и материального баланса деаэратора.

Уравнение материального баланса

aшт + a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.+ aд + aкд = aпв + aу + aэ (1.4.1)

Принимаем коэффициенты:

где aшт = 0,002 – доля расхода пара на утечки из штоков,

a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.– сумма долей расхода пара на подогреватели высокого давления,

a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= a1 + a2 + a3 (1.4.2)

a1 = 0,0506 - доля расхода пара на ПВД № 1,

a2 = 0,0961 - доля расхода пара на ПВД № 2,

a3 = 0,043 - доля расхода пара на ПВД № 3,

a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,0506+0,0961+0,043

a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,1897

aд – доля расхода пара на деаэратор,

aкд – доля расхода основного конденсата, подведенного в деаэратор,

aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

aу = 0,003 – доля расхода пара на протечки через уплотнения,

aэ = 0,003 – доля расхода пара на эжектор.

0,002+0,1897+aкд + aд = 1,015+0,003+0,003

aкд = 0,8293 - aд (1.4.3)

Уравнение теплового баланса

aшт hшт+ a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.hдр3 + aдhд + aкдhв4 = aу h¢д+ aэ h¢¢д + aпв h¢д (1.4.4)

где aшт = 0,002 – доля расхода пара на утечки из штоков,

hшт= 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,1897 – сумма долей расхода пара на подогреватели высокого давления,

hдр3 = 783,052 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 3,

aд – доля расхода пара на деаэратор,

hд = 3212 кДж/кг – энтальпия пара в отборе на деаэратор,

aкд – доля расхода основного конденсата, подведенного в деаэратор,

hв4 = 626,79 кДж/кг – энтальпия воды на выходе ПНД № 4,

aу = 0,003 – доля расхода пара на протечки через уплотнения,

h¢д = 697 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из деаэратора,

aэ = 0,003 – доля расхода пара на эжектор,

h¢¢д = 2762,7 кДж/кг – энтальпия пара на выходе из деаэратора,

aпв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

0,002·3323+0,1897·783,052+3212aд +(0,8293 - aд)·626,79 =

0,003·697+0,003·2762,7+1,015·697

aд = 0,01657

aкд = 0,8293-0,01657

aкд = 0,81273

1.5 Расчет подогревателей низкого давления

Расчет подогревателей низкого давления № 4 и № 5 и смесителя СМ1

Для нахождения доли расхода пара на ПНД №4, ПНД № 5 и СМ1 составим и решим уравнения теплового баланса.

П4. a4 (hп4 – hн4 ) = aк (hв4 – hв см1)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.1)

СМ1.aк5 = aкд - a4 - a5 (1.5.2)

П5. a5·(hп5 – hн5)+a4 (hн4 – hн5)=aк5 (hв5 – hв6 ) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.3)

Решаем систему уравнений:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - доля конденсата в ПНД № 5,

a4 – доля расхода пара на ПНД № 4,

a5 – доля расхода пара на ПНД № 5,

hв4 = 626,79 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 4,

hп = 0,995 – КПД пара,

hп4 =3212 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 4,

hн4 = 645,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 4,

hв5 = 542,95 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 5,

hн5 = 559,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 5,

aкд = 0,81273 – доля расхода основного конденсата, подведенного в деаэратор,

(0,81273 - a4 - a5 + a4 + a5)·626,79 – 0,995·(a4·(3212 – 645,2) =

= 0,995·((0,81273 - a4 - a5)·542,95 + (a4 + a5)·559,2)

a4 = 0,0274 – 0,00629·a5 (1.5.4)

h·((a5·( hп5 – hн5 )+(0,0274 – 0,00629·a5)( hн4 - hп5 )) =

=( hв5 – hв6)(0,81273 – 0,0274 + 0,00629·a5 - a5) (1.5.5)

где hв6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6,

0,995 (a5(2918 – 559,2)+(0,0274 – 0,00629·a5)(645,2 – 559,2) =

=(542,95 – 445,82)(0,81273 – 0,0274 + 0,00629·a5 - a5)

a5 = 0,03025

a4 = 0,0274 -0,00629·0,03025

a4 = 0,02721

aк5 = 0,81273 – 0,02721 – 0,03025

aк5 = 0,75527

Расчет энтальпии смесителя СМ1

hСМ1 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.6)

где hСМ1 – энтальпия конденсата в СМ1,

hСМ1 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

hСМ1 = 541,38 кДж/кг

Расчет подогревателей низкого давления № 6 и № 7 и смесителя СМ2

Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 6, ПНД № 7 и СМ2 составим и решим уравнение теплового баланса.

П6. a6 (hп6 – hн6) = aк5 (hв6 – hсм2)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.7)

СМ2.aк5 · hсм2 ·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= aк7 hв7 + (a6 + a7) hн7 (1.5.8)

П7. a7·(hп7 – hн7)+a6 (hн6 – hн7)=aк7 (hв7 – hв8 ) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.9)

aк7 = aк5 - a6 - a7 (1.5.10)

Решаем систему уравнений:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где hп = 0,995 – КПД пара,

a6 - доля конденсата в ПНД № 6,

hп6 = 2812 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 6,

hн6 = 461,36 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6,

aк5 = 0,75527 – доля конденсата в ПНД № 5,

hв6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6,

hСМ2 – энтальпия конденсата в СМ2,

aк7 – доля конденсата в ПНД № 7,

hв7 = 383,01 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 7,

a7 – доля расхода пара на ПНД № 7,

hн7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

aк7 = -7,1765·a6 – 1,03919·a7 + 0,88354 (1.5.14)

Подставим выражение (1.5.14) в формулу (1.5.9).

a7·(hп7 – hн7)+a6 (hн6 – hн7) = (-7,1765·a6 – 1,03919·a7 + 0,88354)х

х(hв7 – hв8 ) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.15)

где a7 – доля расхода пара на ПНД № 7,

hп7 = 2720 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 7,

hн7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7,

a6 – доля расхода пара на ПНД № 6,

hн6 = 461,36 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 6,

hв7 = 383,01 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 7,

hв8 = 219,84 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 8,

hп = 0,995 – КПД пара.

0,995(a7(2720-398,02)+a6(461,36-398,02))=

= (-7,1765a6 – 1,03919a7 + 0,88354)(383,01 – 219,84)

a6 = -2,0097a7 + 0,11683 (1.5.16)

aк7 = 0,63844 + 1,0097a7 (1.5.17)

Подставим (1.5.16) и (1.5.17) в систему уравнения (1.5.13) и решим ее:

-2338,887(-2,0097a7 + 0,11683)+336,714 = 381,095(0,63844 + 1,0097a7) +

+396,0299(-2,0097a7 + 0,11683) + 396,0299a7

a7 = 0,047951

a6 = 0,020463

aк7 = 0,686856

Расчет энтальпии смесителя СМ2:

hСМ2 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.18)

hСМ2 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

hСМ2 = 382,448 кДж/кг

Расчет подогревателя низкого давления № 8, охладителя уплотнений ОУ, смесителя СМ3

Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 8, смесителе СМ2 и охладителе уплотнений ОУ составим и решим уравнение теплового баланса:

П8. a8q8 = aк7 (hв8 – hОУ)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.19)

ОУ.(aОУ +aэ)(hОУ - hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.)= aк7 (hОУ – hСМ3) (1.5.20)

СМ3. aк7hСМ3 = a8hн8 + (aэ +aОУ ) hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. +aтпhтп +aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.+aдвhдв (1.5.21)

aк8 = aк7 - a8 – (a7 + aОУ) - aтп - aдв (1.5.22)

Решаем систему уравнений:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где a8 – доля расхода пара ПНД № 8,

hн8 = 234,42 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 8,

aэ = 0,004 – доля расхода пара на эжектор,

aОУ = 0,0018 – доля расхода пара на охладитель уплотнений,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. + Dh (1.5.24)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 217,7 кДж/кг – энтальпия воды в конденсаторе,

Dh = 40 кДж/кг – нагрев воды в ОУ,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 217,7 + 40

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 257,7 кДж/кг

aтп = 0,0618 – доля расхода пара на турбину привода питательного насоса,

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 142,47 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара в турбине привода,

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- доля пропуска воды через конденсатор,

aдв = 0,02 – доля расхода добавочной воды,

hдв = 125,75 кДж/кг – энтальпия добавочной воды.

aк7 = 0,686856 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,

hСМ3 – энтальпия воды в смесителе СМ3,

hОУ – энтальпия пара в охладителе уплотнений ОУ.

0,681056hОУ + 1,49466 = 234,42a8 + 1,49466 + 8,8 + 217,7aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.+ 2,515

hОУ = 208,166 + 24,55 a8 (1.5.25)

Подставим (1.5.25) в формулу (1.5.19):

a8q8 = aк7 (hв8 – 208,166 + 24,55 a8)·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5.26)

2277,58a8 = (0,686856·219,84 – 0,686856(208,166 + 24,55a8) Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a8 = 0,00351

hОУ = 208,155 + 24,55·0,00351

hОУ = 208,252 кДж/кг

Подставим это значение в формулу (1.5.23).

aк7hСМ3 = aк7 hОУ - (aОУ + aэ)(hОУ - Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.)

0,686856 hСМ3 = 0,681056·208,252 + 1,49466

hСМ3 = 208,669 кДж/кг

1.6 Материальный баланс пара и конденсата

Доли отборов пара из турбины:

a1 = aп1 + aшт = 0,0506 + 0,002 = 0,0526

a2 = aп2 = 0,0961

a3 = aп3 + aтп = 0,043 + 0,0618 = 0,1048

a4 = aд = 0,01657

a5 = aп4 = 0,02721

a6 = aп5 = 0,03025

a7 = aп6 = 0,020463

a8 = aп7 = 0,047951

a9 = aп8 = 0,00351

Пропуск пара в конденсатор турбины:

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= a0 - ΣaI - aу - aупл - aОУ (1.6.1)

где a0 = 1 – весь пар,

ΣaI = 0,399454 – сумма всех долей расходов пара,

aу = 0,002 – доля расхода пара на утечки,

aупл = 0,002 – доля расхода пара на уплотнение,

aОУ = 0,001 – доля расхода пара на охладитель уплотнений.

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1 – 0,399454 – 0,002 – 0,002 – 0,001

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,595546

Количество конденсата в конденсаторе:

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= aк7 - a8 - aэ - aОУ - aтп - aдв (1.6.2)

где aк7 = 0,686856 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,

a8 = 0,00351 – доля расхода конденсата на ПНД № 8,

aэ = 0,004 – доля расхода конденсата на эжектор,

aОУ = 0,0018 – доля расхода конденсата на охладитель уплотнений,

aтп = 0,0618 – доля расхода конденсата на турбину привода,

aдв = 0,02 – доля расхода конденсата на добавочную воду,

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,686856 – 0,00351 – 0,004 – 0,0018 – 0,0618 – 0,02

aРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,595746

Определим погрешность материального баланса:

D = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

D = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

D = 0,034%, что меньше 0,2%, следовательно, погрешность удовлетворяет условию.

1.7 Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат

Данные, необходимые для расчета энергетического баланса и расхода пара на турбоагрегат, сведены в таблицу.

Таблица 1.7.1 – Суммарная работа пара в отдельных отсеках турбины

--------------------------------------------------
Отсек турбины | Давление пара, МПа |

aj

|

Внутреннее теплопадение Нij, кДж/кг

|

Внутренняя работа на 1 кг свежего пара ajНij, кДж/кг

|
---------------------------------------------------------
0'-1 | 23,54-5,82 |

a0-aшт=1-0,002=0,998=a0'1

| 286 | 285,43 |
---------------------------------------------------------
1-2° | 5,82-4,13 |

a1-2=a0'1-a1=0,998-0,0506=0,9474

| 89 | 84,32 |
---------------------------------------------------------
2'-3 | 3,61-1,73 |

a2'-3=a12-a2=0,9474-0,0961=0,8513

| 196 | 166,85 |
---------------------------------------------------------
3-Д | 1,73-0,7 |

a3-Д=a2'-3-a3-aтп=

=0,8513-0,043-0,0618=0,7465

| 132 | 98,54 |
---------------------------------------------------------
Д-4 | 0,7-0,537 |

aД-4=a3-Д-a4=

=0,7465-0,01657=0,72993

| 156 | 113,87 |
---------------------------------------------------------
4-5 | 0,537-0,311 |

a4-5=aД-4-a4=

0,72993-0,02721=0,70272

| 138 | 96,98 |
---------------------------------------------------------
5-6 | 0,311-0,15 |

a5-6=a4-5-a5=

=0,70272-0,03025=0,67247

| 106 | 71,28 |
---------------------------------------------------------
6-7 | 0,15-0,088 |

a6-7=a5-6-a6=

0,67247-0,020463=0,652007

| 92 | 59,58 |
---------------------------------------------------------
7-8 | 0,088-0,0176 |

a7-8=a6-7-a7=

=0,652007-0,047951=0,604056

| 208 | 125,64 |
---------------------------------------------------------
8-К | 0,0176-0,00363 |

a8-К=a7-8-a8=

=0,604056-0,00351=0,600546

| 174 | 104,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Определяем расход пара на турбину:

Д0 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.7.1)

где Д0 – расход пара на турбину, кг/с,

WЭ = 500 МВ – номинальная мощность турбоустановки,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1207,39 кДж/кг – сумма внутренней работы на 1 кг свежего пара,

hМ = 0,994 – механический КПД,

hГ = 0,99 – КПД генератора.

Д0 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Д0 = 420,82 кг/с

Удельный расход пара на турбину:

d0 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.7.2)

где d0 - удельный расход пара на турбину, кг/кВт·ч;

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину;

WЭ = 500 МВт – мощность турбины;

WТП= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.7.3)

где aПВ = 1,015 – доля расхода питательной воды,

Vср = 0,0011 м3/кг – удельный объем пара,

РН = 34,5 МПа – давление питательного насоса,

РВ = 0,7 МПа – давление в деаэраторе,

hН = 0,805 – внутренний КПД насоса.

WТП= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

WТП= 19727,68 кВт

a0 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a0 = 2,915 кг/кВт·ч

Расходы пара и воды:

Дi = ai·Д0 (1.7.4)

где Дi – расход пара или воды, кг/с;

aI – доля расхода пара или воды,

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину.

Д1 = a1·Д0 (1.7.5)

Д1 = 0,0526·420,82

Д1 = 22,14 кг/с

ДП1 = aП1·Д0 (1.7.6)

ДП1 = 0,0506·420,82

ДП1 = 21,29 кг/с

Д2 = a2·Д0 (1.7.7)

Д2 = 0,0961·420,82

Д1 = 40,44 кг/с

Д3 = a3·Д0 (1.7.8)

Д3 = 0,1048·420,82

Д3 = 44,1 кг/с

ДП3 = aП3·Д0 (1.7.9)

ДП3 = 0,043·420,82

ДП3 = 18,095 кг/с

Дд = aд·Д0 (1.7.10)

Дд = 0,01657·420,82

Дд = 6,97 кг/с

Д4 = a4·Д0 (1.7.11)

Д4 = 0,02721·420,82

Д4 = 11,45 кг/с

Д5 = a5·Д0 (1.7.12)

Д5 = 0,03025·420,82

Д5 = 12,73 кг/с

Д6 = a6·Д0 (1.7.13)

Д6 = 0,020463·420,82

Д6 = 8,61 кг/с

Д7 = a7·Д0 (1.7.14)

Д7 = 0,047951·420,82

Д7 = 20,18 кг/с

Д8 = a8·Д0 (1.7.15)

Д8 = 0,00351·420,82

Д8 = 1

ДРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= a Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.·Д0 (1.7.16)

ДРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,595546·420,82

ДРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 250,62 кг/с

Количество пара, поступившего на промежуточный перегрев:

Дпп = aпп·Д0 (1.7.17)

где Дпп – количество пара, поступившего на промежуточный перегрев, кг/с;

aпп= 0,8513 – доля расхода пара на промежуточный перегрев;

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину.

Дпп = 0,8513·420,82

Дпп = 358,24 кг/с

Паровая нагрузка парогенератора:

Дпг = aпг·Д0 (1.7.18)

где Дпг – паровая нагрузка парогенератора, кг/с;

aпг = 1,015 – доля расхода;

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину.

Дпг = 1,015·420,82

Дпг = 427,13 кг/с

Расход пара на турбопривод:

Дтп = aтп·Д0 (1.7.19)

где Дтп – расход пара на турбопривод, кг/с;

aтп= 0,0618 – доля расхода пара;

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину.

Дтп = 0,0618·420,82

Дтп = 26,01 кг/с

Расход добавочной воды:

Ддв = aдв·Д0 (1.7.20)

где Ддв – расход добавочной воды, кг/с;

aдв= 0,02 – доля расхода добавочной воды;

Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину.

Ддв = 0,02·420,82

Ддв = 8,42 кг/с

1.8 Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока

Полный расход тепла на турбоустановку:

Qту = Д0 (h0 - hпв)+Дпп(hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - h°Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.) (1.8.1)

где Д0 = 420,82 кг/с – расход пара на турбину,

h0 = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

hпв= 1172,36 кДж/кг – энтальпия питательной воды,

Дпп = 358,24 кг/с – количество пара, поступившего на промежуточный перегрев,

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 3540 кДж/кг – энтальпия пара в пароперегревателе,

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 2948 кДж/кг – энтальпия пара перед пароперегревателем.

Qту = 420,82 (3323-1172,36) + 358,24 (3540-2948)

Qту = 1117110,405 кВт

Расход тепла турбоустановки на производство электроэнергии:

QРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Qту – Ддв (hпв – hдв) (1.8.2)

где Qту = 1117110,405 кВт – полный расход тепла на турбоустановку,

Ддв = 8,42 кг/с – расход добавочной воды,

hпв = 1172,36 кДж/кг – энтальпия питательной воды,

hдв = 125,75 кДж/кг – энтальпия добавочной воды,

QРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1117110,405-8,42·(1172,36-125,75)

QРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1108297,949 кВт

Удельный расход тепла турбоустановки на производство электроэнергии (без учета собственного расхода электроэнергии и с учетом расхода тепла на турбопривод):

qРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.3)

где QРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1108297,949 кВт – расход тепла турбоустановкой на производство электроэнергии,

WЭ = 500 МВт – мощность турбоустановки,

WТП = 19,72768 МВт – мощность турбопривода.

qРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

qРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 2,132 кДж/кВт

Коэффициент полезного действия турбоустановки на производство электроэнергии:

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.4)

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 0,469

Тепловая нагрузка парогенератора:

Qпг= Дпг(hпг – hпв)+Дпп(hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. – hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.) (1.8.5)

где Дпг = 427,13 кг/с – расход пара на парогенератор,

hпг = 3322,95 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

hпв = 1172,36 кДж/кг – энтальпия питательной воды,

Дпп = 358,24 кг/с – расход пара на пароперегреватель,

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 3554,5 кДж/кг – энтальпия пара в парогенераторе,

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 2956,64 кДж/кг – энтальпия пара перед парогенератором.

Qпг= 427,13 (3322,95-1172,36)+358,24(3554,5-2956,64)

Qпг= 1132758,873 кВт

Коэффициент полезного действия транспорта тепла:

hтр = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.6)

hтр = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

hтр = 0,986

Расход тепла топлива:

Qс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.7)

где hпг = 0,925 – коэффициент полезного действия парогенератора,

Qс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Qс = 1224604,187 кВт

Коэффициент полезного действия энергоблока (брутто):

hэс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.8)

hэс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

hэс = 0,424

Удельный расход тепла на энергоблок:

qэс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.9)

qэс = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

qэс = 2,358 кДж/кВт

Коэффициент полезного действия энергоблока (нетто):

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= hэс (1-Эсн) (1.8.10)

где Эсн = 0,03 – собственный удельный расход электроэнергии.

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,424 (1-0,03)

hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,411

Удельный расход условного топлива (нетто) на энергоблок:

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.11)

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 83,02 г/МДж = 300,58 г/кВт·ч

Коэффициент полезного действия станции:

hст = hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.·hтр · hпг (1.8.12)

где hРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,411 – коэффициент полезного действия энергоблока (нетто),

hтр = 0,986 – коэффициент полезного действия транспорта,

hпг = 0,925 – коэффициент полезного действия парогенератора.

hст = 0,411·0,986·0,925

hст = 0,377

Удельный расход условного топлива на станцию (нетто):

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8.13)

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

bРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 326,26 г/кВт·ч

1.9 Расчет подогревателя низкого давления

Произведем тепловой, гидравлический и прочностной расчет подогревателя низкого давления ПНД № 4.

Тепловой расчет ПНД № 4

Расход греющего пара:

Д0 = Gк Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.1)

где Gк = aкд·Д0 (1.9.1.2)

где aкд = 0,81273 – доля расхода конденсата в деаэраторе,

Д0 = 420,82 кг/с – расход греющего пара на турбину,

Gк = 0,81273·420,82

Gк = 342 кг/с

hвых = 626,79 кДж/кг – энтальпия воды на выходе,

hвх = 542,95 кДж/кг – энтальпия воды на входе,

hп = 3056 кДж/кг – энтальпия пара (см. таблицу 1.1),

hн = 645,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара (см. таблицу 1.1),

hп = 0,98 – коэффициент полезного действия.

Д0 = 342·Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Д0 = 12,14 кг/с

Количество теплоты, передаваемое греющим паром в подогревателе:

Q = Д0 (hп - hн) hп (1.9.1.3)

где Д0 = 12,14 кг/с – расход греющего пара в подогревателе,

hп = 3056 кДж/кг – энтальпия пара (см. таблицу 1.1),

hн = 645,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара (см. таблицу 1.1),

hп = 0,98 – коэффициент полезного действия.

Q = 12,14 (3056 – 645,2) 0,98

Q = 28681,8 кВт

Значение температурного напора:

Dt = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.4)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = tн4 – tн5

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 153-133

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 20°С

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = tн4 – t"в4

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 4°С

Dt = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Dt = 9,9°С

Для расчета принимаем коэффициент теплопередачи К=4,668 кВт/м2·°С.

Требуемая поверхность в этом случае составит:

F = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.5)

где Q = 28681,8 кВт – количество теплоты, передаваемое греющим паром в подогревателе,

К = 4,668 кВт/м2·°С – коэффициент теплопередачи,

Dt = 9,9°С – температурный напор,

F = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

F = 620,6 м2

С учетом принятой поверхности предварительно принимаются основные размеры подогревателя. Подогреватель выполняется с одной трубной доской и U-образными латунными трубками диаметром 16х0,75 мм. Приняв шахматное расположение труб (S1 = 22 мм и S2 = 19 мм) с коэффициентом заполнения трубной доски h = 0,48 и скорость движения воды в трубах wв = 1,2 м/с, можно определить число параллельных труб по ходу воды:

Z1 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.6)

где Gк = 342 кг/с – расход конденсата,

Vк = 0,00107 м3/кг – удельный объем конденсата,

wв = 1,2 м/с – скорость движения воды в трубах,

dв = 0,0145 м – внутренний диаметр трубки.

Z1 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Z1 = 1848 шт.

Площадь трубной доски, занятая трубами:

Fтр = Z Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.7)

где Z = 2Z1 = 3696 шт. – количество трубок в трубной доске,

dн = 0,016 м – наружный диаметр трубки,

h = 0,48 – коэффициент заполнения трубной доски.

Fтр = 3696· Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Fтр = 1,547 м2

Средняя длина труб:

l = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.8)

где F = 620,6 м2 – требуемая поверхность для теплопередачи,

Z1 = 1848 шт. – количество трубок,

dн = 0,016 м – наружный диаметр трубки.

l = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

l = 3,34 м

Средняя активная длина труб для отдельных отсеков подогревателя:

Накт = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.9)

где ΣНi = 1+1,1+1,24 – сумма длины отдельных отсеков,

Накт =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Накт =1,122 м

Удельное количество теплоты, передаваемое греющим паром в подогреватель:

q = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.10)

где Q = 28681,8 кВт – количество теплоты, передаваемое греющим паром в подогреватель,

F= 620,6 м2 – требуемая поверхность,

q = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

q = 46,22 кВт/м2

Для определения коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке труб необходимо вначале установить режим движения пленки конденсата.

Значение числа Рейнольдса для пленки конденсата на нижней кромке поверхности:

Re = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.11)

где q = 46,22 кВт/м2 – удельное количество теплоты,

l = 3,34 м – средняя длина труб,

r = 2104,3 кДж/кг – удельная теплота испарения,

r = 914,12 кг/м3 – плотность среды,

ν = 0,1994·10-6 м2/с – кинетическая вязкость.

Re = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Re = 402

Так как Re = 402 > Reкр = 100, то средний коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенкам труб:

a1 = l Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.12)

где l = 0,6837 Вт/м·°С – теплопроводность,

g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения,

ν = 0,1994·10-6 м2/с – кинетическая вязкость,

Pr = 1,149 – число Прандтля,

Re = 402 – число Рейнольдса.

a1 = 0,6837 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

a1 = 9542 Вт/м2·°С

Физические параметры конденсата, движущегося внутри труб, принимаются при значении температуры, равном:

tср = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.13)

где tвх = 129°С – температура конденсата на входе,

tвых = 149°С – температура конденсата на выходе,

tср = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

tср = 139°С

Число Рейнольдса в этом случае:

Reж = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9.1.14)

где wв = 1,2 м/с – скорость движения

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Тепловая схема энергоблока". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 570

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>