9
Министерство образования и науки Российской Федерации
Факультет
Кафедра
КУРСОВАЯ РАБОТА
по направлению
- Электроэнергетика
Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую
эффективность подогрева
Студент ( )
Руководитель ( )
АННОТАЦИЯ
Курсовая работа на тему
___________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________
состоит из _____ стр. текста, _____ рис., _____ таблиц, _____ листов чертежей.
БЛОЧНАЯ КЭС, ПРОМПЕРЕГРЕВ, ТУРБОПРИВОД, ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМИЧНОСТИ, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, РАСЧЕТ ПНД
В общей части работы приведены расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока мощностью 250 МВТ, определение показателей тепловой экономичности, выбор основного и вспомогательного оборудования энергоблока (котельной и турбинной установок).
В конструкторской части работы были проведены расчеты тепловой, гидравлический и механический расчеты подогревателя низкого давления.
В индивидуальном задании рассмотрены вопросы замены одного подогревателей низкого давления смешивающего типа на поверхностный и влияние схем включения подогревателей на тепловую эффективность регенеративного подогрева.
В результате, показатели экономичности снизились, что в конечном итоге привело к увеличению расходов топлива.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. Расчёт принципиальной схемы ТЭС. 7
1.1. Составление принципиальной тепловой схемы. 7
1.2. Построение процесса расширения водяного пара в проточной части турбины. 10
1.3. Распределение регенеративного подогрева по ступеням. 15
1.4. Определение энергетических показателей конденсационной паротурбинной установки. 31
Глава 2. Выбор основного и вспомогательного оборудования 34
2.1. Выбор турбоустановки. 34
2.2. Выбор парового котла. 34
2.3. Выбор оборудования пылеприготовления. 36
2.3.1. Выбор типа мельниц. 36
2.3.2. Выбор схемы пылеприготовления. 37
2.3.3. Выбор числа и производительности мельницы. 37
2.4. Выбор тягодутьевых машин. 38
2.4.1. Выбор дутьевых вентиляторов. 39
2.4.2. Выбор дымососов. 40
2.5. Выбор насосов. 42
2.5.1. Выбор питательных насосов. 42
2.5.2 Выбор бустерных насосов. 44
2.5.3 Выбор конденсатных насосов. 45
2.5.4 Выбор циркуляционных насосов охлаждающей воды. 47
2.6. Выбор регенеративных подогревателей. 48
2.6.1. Выбор подогревателей высокого давления. 49
2.6.2. Выбор ПНД поверхностного типа. 50
2.6.3. Выбор ПНД смешивающего типа. 52
2.7. Выбор деаэратора. 53
Глава 3. Расчёт ПНД. 54
3.1. Описание схемы включения, конструкции и принципа действия. 54
3.2. Тепловой расчет подогревателя. 56
3.3. Определение основных геометрических характеристик. 61
3.4. Гидравлический расчет. 62
3.5. Расчет на прочность. 65
Глава 4. Задание. 70
4.1. Описание задания. 70
4.2. Выполнение задания. 70
4.3. Расчет основной тепловой схемы. 78
4.4. Общий вывод по работе. 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ВВЕДЕНИЕ
Жизнь современного человека на Земле немыслима без использования электроэнергии.
Основу современной энергетики составляют технологии трансформации энергии различных природных ее источников. В настоящее время в мире наиболее широко представлена теплоэнергетика, базирующаяся на источниках органического происхождения (нефтяное топливо, уголь и газ). В последние десятилетия активно развивалась и атомная энергетика с использованием реакторов на тепловых нейтронах типов ВВЭР и РБМК (первичный источник энергии - ядерное топливо).
На долю тепловых электрических станций приходится около 80%, производимой электроэнергии в России, около 13% на гидроэлектростанции и около 7% на атомные электростанции.
Все шире находит применение парогазовая технология, на основе которой формируются парогазовые установки (ПГУ). Представляющие собой надстройку паротурбинного цикла, где в надстроечной части применяется газовая турбина, отработавшие газы которой из-за наличия в них достаточного количества неиспользованного в камере сгорания ГТУ кислорода подаются в топку котла-утилизатора, для генерации водяного пара, работающего в паровой турбине.
Еще в 1980-х годах в электроэнергетике страны стали проявляться признаки стагнации: производственные мощности обновлялись заметно медленнее, чем росло потребление электроэнергии.
В 1990-е годы, в период общеэкономического кризиса в России, объем потребления электроэнергии существенно уменьшился, в то же время процесс обновления мощностей практически остановился.
Выделяют несколько факторов кризисного состояния энергетики:
- спад производства во всех отраслях ТЭК;
- низкий технический уровень основного оборудования ТЭК, быстро растущая его изношенность и, как следствие, высокая стоимость производимых ТЭР;
- экологическое неблагополучие вокруг объектов ТЭК;
- спад инвестиций в отрасли ТЭК;
- нарушения энергоснабжения из-за неплатежей, а в ряде регионов из-за недостаточной мощности источников энергии;
- расточительное энергопотребление: высокая энергоемкость ВВП, скромные успехи в работе по энергосбережению.
Сегодня почти каждая вторая тонна сжигаемого топлива расходуется непроизводительно. Удельная энергоемкость ВВП в РФ почти в 3 раза выше, чем в странах Западной Европы и в 1,8 раза выше, чем в США.
Все это вызвало необходимость преобразований в электроэнергетике, которые создали бы стимулы для повышения эффективности энергокомпаний и позволили существенно увеличить объем инвестиций в отрасли. В противном случае, при дальнейшем расширении внешнеэкономического сотрудничества, российские предприятия проиграли бы экономическое соревнование не только на зарубежных рынках, но и на внутреннем рынке страны.
Основная цель расчета принципиальной тепловой схемы проектируемого конденсационного энергоблока заключается в определении технических характеристик теплового оборудования (расходов пара, воды и топлива) и энергетических показателей энергоблока и его частей (КПД и удельных расходов теплоты и топлива). ПТС при про-ектировании рассчитывается при максимальной (номинальной) мощности энергоблока NЭ. Эта величина является исходной в данном расчете и определяет вы-бор оборудования энергоблока электростанции.
Глава 1. Расчёт принципиальной схемы ТЭС.
1.1. Составление принципиальной тепловой схемы.
Таблица 1.1.
Исходные данные для расчета тепловой схемы
|
|
Параметры
|
Обозначения
|
Размерность
|
Величина
|
|
1
|
Мощность турбоустановки
|
|
МВт
|
250
|
|
2
|
Начальные параметры
|
|
МПа/C
|
24.5/550
|
|
3
|
Параметры промперегрева
|
|
МПа/C
|
4.5/550
|
|
4
|
Конечное давление
|
|
МПа
|
0.004
|
|
5
|
Температура питательной воды
|
|
C
|
278
|
|
6
|
Давление пара в деаэраторе
|
|
МПа
|
0.7
|
|
7
|
Схема включения деаэратора
|
Предвключенный в 3-ий отбор
|
|
8
|
Тип привода питательного насоса
|
Турбопривод
|
|
9
|
Схема включения приводной турбины
|
Предвключенная во 3-ой отбор, с конденсацией
|
|
10
|
Давление в конденсаторе приводной турбины
|
|
МПа
|
0.0065
|
|
11
|
Внутренние относительные КПД турбины по отсекам
|
|
-
|
0.86
|
|
|
|
|
|
0.9
|
|
|
|
|
|
0.83
|
|
12
|
Внутренний относительные КПД турбопривода
|
|
-
|
0.84
|
|
13
|
Величина утечек пара и конденсата
|
|
-
|
0.015
|
|
14
|
Вид топлива
|
Твердое (Ангренский бурый уголь)
|
|
15
|
Число регенеративных подогревателей, в том числе:
- ПВД
- ПНД (без учета деаэратора)
|
-
|
шт
|
8
3
5
|
|
16
|
Схема ПНД
|
Поверхностные - 3
Смешивающие - 2
|
|
17
|
Схема слива дренажа ПНД
|
С точкой смешения
|
|
18
|
Недогревы в ПВД
|
|
|
2
|
|
19
|
Недогревы в ПНД
|
|
|
4,5
|
|
20
|
Метод подготовки добавочной воды
|
Химический
|
|
|
Энергоблок мощностью 250 МВт состоит из прямоточного котла и трёхцилиндровой конденсационной турбины выполненной на сверхкритические параметры пара с промежуточным перегревом, тремя выхлопами в конденсатор и развитой системой регенеративного подогрева питательной воды. Свежий пар с параметрами 24.5 МПа, 550 C через группу стопорных и регулирующих клапанов поступает в ЦВД. Пар расширяется в группе ступеней ЦВД, затем направляется на промежуточный перегрев 4.5 МПа, 550C. После промежуточного перегрева пар поступает к стопорным клапанам ЦСД, а затем направляется к ступеням ЦСД. После ЦСД пар по перепускным (ресиверным) трубам попадает в 2-х поточный ЦНД.
Регенеративная система включает в себя 5 ПНД (2 - смешивающих, 3 - поверхностных), деаэратор и 3 ПВД. После деаэратора питательная вода бустерными и питательными насосами прокачивается через ПВД. Все ПВД имеют встроенные пароохладители и охладители дренажа греющего пара. Дренажи ПВД сливаются каскадно в деаэатор.
Питательный насос приводится в действие приводной турбиной, предвключенной в 3-й отбор. Сброс отработавшего пара производится в собственный конденсатор с давлением 0.0065 МПа.
Смешивающие подогревателе горизонтального типа устанавливаются один над другим (гравитационная схема), что позволяет не использовать дополнительный насос для перекачки конденсата.
Деаэратор присоединяется через дроссельный регулирующий клапан к 3-му регенеративному отбору (предвключенная схема).
Рис. 1.1. Принципиальная тепловая схема блока
1.2. Построение процесса расширения водяного пара в проточной части турбины.
Первый этап расчета ПТС заключается в определении состояний водяного пара в ступенях турбины. Для этого строят процесс работы пара в турбине в h, S-диаграмме. Используем методику [4]. Исходными данными для построения процесса служат значения начального давления и температуры пара перед турбиной (р0, t0), давления и температуры промежуточного перегрева пара (рпп, tпп), конечного давления отработавшего пара в кон-денсаторе турбины рк. Кроме того, необходимо знать значения внутреннего относительного КПД отдельных отсеков (группы ступеней) турбины. КПД турбин новых типов (с новыми параметрами пара или повышенной мощности) при расче-те ПТС определяют ориентировочно по аналогии с известными типами турбин в зависимости от объемного пропуска и перепада давлений пара в данном отсеке.
При построении процесса расширения пара в турбине учитываются потери давления:
в стопорных и регулирующих клапанах ЦВД р0=(0,04…0,05)р0;
в промежуточном пароперегревателе рпп=0,1рпп;
в стопорных клапанах ЦСД р=0,02рпп.
При расчете тепловой схемы принимаем:
§ давление питательной воды рпв=1,3р0
§ потеря давления воды в каждом ПВД pПВД=0,2 МПа
§ давление воды за конденсатным насосом КН-2, перед поверхностным ПНД pкн2=1,5 МПа
§ потеря давления воды в каждом ПВД pПНД=0,1 МПа
Точка 0 (перед соплами первой ступени турбины)
Из задания на расчет известны давление и температура пара перед стопорным клапаном
По ним находим из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтальпии и энтропии
Оценим потери давления при течении в паровом сите, в стопорном и регулирующих клапанах
Тогда, давление в точке 0
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии и температуры в точке 0
Точка 2 (на выходе из ЧВД)
Из задания на расчет известны давление и температура промперегрева
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение энтропии
Потери давления в промежуточном пароперегревателе
Тогда, давление на выходе из ЦВД
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретические значения энтальпии и температуры
Действительное значение энтальпии
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии и температуры
Точка ПП (на входе в ЦСД)
Потери давления в стопорных клапанах ЦСД
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии и температуры
Точка 6 (на выходе из ЧСД)
Для построения процесса в ЦСД предварительно зададимся давлением за ним
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретическое значение энтальпии
Действительное значение энтальпии
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретическое значение энтропии
Точка к (на входе в конденсатор турбины)
Из задания на расчет известно конечное давление
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретическое значение энтальпии
Действительное значение энтальпии
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии, степень сухости и температуру
По значению находим значения энтальпии и энтропии на линии насыщения конденсата из таблиц теплофизических свойств пара
Точка ПВ (на входе в паровой котёл)
Температура питательной воды задана
Принимаем давление питательной воды
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии, энтальпии и объема
Деаэратор (предвключенный в 3-й отбор)
Давление в деаэраторе задано
По значению находим значения энтальпии, температуры и объема на линии насыщения конденсата из таблиц теплофизических свойств пара
Давление воды за П4 (на входе в деаэратор)
Принимаем подогрев воды в деаэраторе
Температура воды на входе в деаэратор (после П4)
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение энтальпии воды на входе в деаэратор
1.3. Распределение регенеративного подогрева по ступеням.
Регенеративный подогрев питательной воды на КЭС при промежуточном перегреве пара имеет ряд особенностей. Относительное повышение КПД от регенерации при промежуточном перегреве пара меньше, чем без него, так как КПД исходного цикла без регенерации более высок, а отборы пара после промежуточного перегрева уменьшаются. Пар в отборах после промежуточного перегрева имеет более высокую энтальпию, чем пар такого же давления в турбине без промежуточного перегрева. Использование более перегретого пара для подогрева воды менее выгодно из-за уменьшения отборов пара на регенерацию и увеличения пропуска пара в конденсатор и, следовательно, потери теплоты в нем.
Давление первого отбора пара из ЦВД выбирают в зависимости от технико-экономического обоснования оптимальной температуры питательной воды tПВ. Одним из регенеративных отборов, обычно вторым, является отбор из противодавления ЦВД, из холодной линии промежуточного перегрева. В подогреватель №3 поступает пар с наибольшим перегревом. При обычной схеме включения пароохладителя этого подогревателя вследствие большей необратимости процесса теплообмена в горячей ступени применяют подогрев в холодной ступени (паром за ЦВД) 2>3, а именно 2=(1,31,7)3.
При известном значении tпв и равномерном распределении подогрева по ступеням для любого подогревателя системы
,
где hпв - энтальпия питательной воды, кДж/кг; hк - энтальпия конденсата, кДж/кг; z - число подогревателей.
Если первый отбор за промежуточным пере-гревателем провести при давлении пара, близком к давлению на входе в ЧСД турбины (непосредственно за промежуточным перегревателем), то КПД цикла не только не возрастет, но даже уменьшится. По мере снижения давления в этом отборе КПД цикла начинает возрастать. Из этого следует, что существует точка на линии расширения пара за перегревателем, в которой расположение регенеративного отбора не оказывает никакого влияния на КПД цикла. Эта точка названа индифферентной точкой линии расширения за перегревателем. Параметры ИТ определяют из условия равенства КПД турбоустановки с дополнительным «горячим» отбором и без него.
1.3.1. Первый ПВД (П1)
Температура питательной воды известна и является температурой за П1
Температура, при которой происходит конденсация пара определяется
Недогрев до температуры насыщения, также задан
По температуре насыщения находим значения давления и энтальпии из таблиц теплофизических свойств пара
Определяем давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры
1.3.2. Второй ПВД (П2)
Второй отбор пара совмещен с холодной ниткой промежуточного перегрева. Поэтому параметры пара в отборе нами получены ранее, при рассмотрении Точки 2 процесса расширения пара в турбине
Определяем давление пара в подогревателе
По значению определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтальпии и температуры в подогревателе
С учетом недогрева воды в ПВД, определяем температуру воды за ним
Давление воды в ПВД с учетом потерь
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение энтальпии воды за П2
Температурный напор в охладителях дренажа
Температура охлажденного дренажа
Энтальпия охлажденного дренажа по значениям и
1.3.3. Подогрев воды в питательном насосе (ПН)
Гидравлический КПД насоса
Удельный объем воды
Давление воды за питательным насосом
Подогрев воды в питательном насосе (ПН)
Энтальпия воды за питательным насосе (ПН)
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за ПН
1.3.4. Третий ПВД (П3)
Подогрев "холодным" паром энергетически выгоднее чем "горячим". Принимаем 2=1,73.
Из этого уравнениям находим энтальпию воды за П3
Давление воды за ПВД
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за П3
Температура насыщения в подогревателе, с учетом недогрева
По температуре насыщения находим значения давления и энтальпии в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Определяем давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры
Температура охлажденного дренажа П2
Энтальпия охлажденного дренажа
Температура охлажденного дренажа П3
Энтальпия охлажденного дренажа
1.3.5. Доля расхода пара на подогреватель П1
Уравнение теплового баланса для П1
Находим из этого уравнения
1.3.6. Доля расхода пара на подогреватель П2
Уравнение теплового баланса для П2
Находим из этого уравнения
1.3.7. Индифферентная точка
Внутренний абсолютный КПД ЧВД условной конденсационной турбины
Количество теплоты, переданное в паровом пароперегревателе, за вычетом отборов из ЧВД турбины
Теплоперепад между энтальпией и энтальпией пара в индифферентной точке
Энтальпия пара в индифферентной точке
Следовательно, третий отбор находится за индифферентной точкой.
1.3.8. Равномерное распределение подогрева для всех ПНД за индифферентной точкой
1.3.9. Подогреватель смешивающего типа ПНД (П8)
Энтальпия воды за П8 составит
По энтальпии насыщения воды находим значения давления и температуры в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения степени сухости и температуры
1.3.10. Подогреватель смешивающего типа ПНД (П7)
Энтальпия воды за П7 составит
По энтальпии насыщения воды находим значения давления и температуры в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения температуры и степени сухости
1.3.11. ПНД поверхностного типа (П6)
Давление воды за П6
Энтальпия воды за П6 составит
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за П6
Температура насыщения в подогревателе, с учетом недогрева
По температуре насыщения находим значения давления и энтальпии в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Определяем давление пара в отборе
Уточняем значение энтальпии пара в отборе (на выходе из ЧСД).
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретическое значение энтальпии
Действительное значение энтальпии
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды теоретическое значение энтропии
1.3.12. ПНД поверхностного типа (П5)
Давление воды за П5
Энтальпия воды за П5 составит
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за П5
Температура насыщения в подогревателе, с учетом недогрева
По температуре насыщения находим значения давления и энтальпии в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Определяем давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры
1.3.13. ПНД поверхностного типа (П4)
Давление воды за П4
Энтальпия воды за П4 составит
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за П4
Температура насыщения в подогревателе, с учетом недогрева
По температуре насыщения находим значения давления и энтальпии в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара
Определяем давление пара в отборе
Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры
1.3.14. Доля расхода пара на подогреватель П3
Уравнение теплового баланса для П3
Находим из этого уравнения
1.3.15. Турбопривод
Давление в конденсаторе приводной турбины
Внутренний относительный и механический КПД турбопривода
Давление и энтальпия пара на входе в турбопривод с учетом потерь
По значениям и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения энтропии на входе в турбопривод
Теоретическая энтальпия пара поступающего в конденсатор
Действительное значение энтальпии
Действительный перепад в турбоприводе
Доля отбора пара на приводную турбину
1.3.16. Доля отбора пара на деаэратор
Уравнение теплового баланса для деаэратора
Уравнение материального баланса для деаэратора
Решаем систему из 2-х уравнений
Находим долю отбора пара на деаэратор и долю воды "пришедшей" в деаэратор
1.3.17. Доля отбора пара на П4
Уравнение теплового баланса для П4
1.3.18. Доли отбора пара на П5, П6
Уравнение теплового баланса для П5
Уравнение смешения в смесителе
Уравнение теплового баланса для П6
Решаем, полученную систему из 3-х уравнений
Энтальпия в точке смешения
Доля отбора пара на П5, П6
1.3.19. Доля отбора пара на смешивающий подогреватель П7
Уравнение теплового баланса для П7
Уравнение материального баланса для П7
Тогда получим следующее уравнение
Решая его, находим
1.3.20. Доля отбора пара на смешивающий подогреватель П8
Уравнение теплового баланса для П8
Поток конденсата из конденсатора
Тогда получим следующее уравнение
Решая его, находим
1.3.21. Контроль материального баланса пара и конденсата
Одним из важных критериев правильности выполнения расчета является контроль материального баланса пара и конденсата, который выражается уравнением
.
Пропуск пара в конденсатор
Доля потока конденсата после основного конденсатора с паровой стороны с учетом конденсата турбоприводов и других потоков равна
Доля потока конденсата из основного конденсатора со стороны регенеративной си-стемы
Равенство выполнено, материальный баланс сходится.
1.3.22. Процесс расширения пара в турбине в h-s диаграмме
Таблица 1.2.
Параметров воды и пара по элементам тепловой схемы
|
Точка процесса
|
Элемент схемы
|
Пар в отборе
|
Пар (конденсат) в подогревателе
|
Вода за подогревателем
|
|
|
|
P, МПа
|
t, С
|
h, кДж/кг
|
P, МПа
|
t, С
|
h, кДж/кг
|
hдр, кДж/кг
|
Pв, МПа
|
tв, С
|
hв, кДж/кг
|
, С
|
|
0
|
|
23.275
|
545.5
|
3345.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
П1
|
6.737
|
359.4
|
3052
|
6.416
|
280
|
1236.7
|
1175.1
|
31.85
|
278
|
1219.8
|
2
|
|
2
|
П2
|
4.95
|
319.1
|
2985.2
|
4.702
|
260.1
|
1135.5
|
924.2
|
32.05
|
258.1
|
1126
|
2
|
|
ПП
|
|
4.5
|
550
|
3556.3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
П3
|
1.832
|
429.8
|
3316
|
1.745
|
205.6
|
877.7
|
783.4
|
32.25
|
203.6
|
881.8
|
2
|
|
Д
|
Деаэратор
|
1.832
|
429.8
|
3316
|
0.7
|
165
|
697.1
|
-
|
0.7
|
165
|
697.1
|
0
|
|
4
|
П4
|
0.508
|
273.7
|
3010
|
0.47
|
149.5
|
630.1
|
630.1
|
1.2
|
145
|
611.4
|
4,5
|
|
5
|
П5
|
0.264
|
204.1
|
2876
|
0.244
|
126.6
|
531.9
|
531.9
|
1.3
|
122.1
|
513.4
|
4,5
|
|
6
|
П6
|
0.123
|
130.9
|
2736.5
|
0.114
|
103.4
|
433.5
|
433.5
|
1.4
|
98.9
|
415.4
|
4,5
|
|
7
|
П7
|
0.043
|
77.7
|
2588
|
0.04
|
75.8
|
317.4
|
-
|
0.04
|
75.8
|
317.4
|
0
|
|
8
|
П8
|
0.015
|
54.1
|
2468
|
0.014
|
52.4
|
219.4
|
-
|
0.014
|
52.4
|
219.4
|
0
|
|
К
|
Конденсатор
|
0.004
|
29
|
2321.4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КТП
|
Конденсатор ТП
|
0.0065
|
37.6
|
2405.4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4. Определение энергетических показателей конденсационной паротурбинной установки
Таблица 1.3.
Энергетическое уравнение турбоустановки в табличной форме
|
Цилиндр
|
Отсек турбины
|
Доля пропуска пара через отсек ?j
|
Теплоперепад пара в отсеке
?hj, кДж/кг
|
Внутренняя работа на 1 кг свежего пара
?j•?hj, кДж/кг
|
|
ЦВД
|
0 -1
|
?01=?0 =1
|
h0 - h1 =3345.1 - 3052=
293.1
|
322.8
|
|
|
1-2
|
?12=1 -?1=1-0.05098=0.94902
|
h1 - h2 =3052 - 2985.2=
66.8
|
40.02
|
|
ЦСД
|
2-3
|
?23=?12-?2 = 0.94902- 0.11466= 0.83436
|
hпп - h3 =3556.3 - 3316=
240.3
|
205.32
|
|
|
3-4
|
?34=?23-?3-?Д-?ТП =
= 0.83436- 0.04734- 0.02114- 0.04726= 0.71862
|
h3 - h4 = 3316 - 3010=
306
|
98.25
|
|
|
4-5
|
?45=?34-?4=
=0.71862-0.03232=0.6863
|
h4 - h5 =3010 - 2876=
134
|
76.8
|
|
|
5-6
|
?56=?45-?5=
=0.6863-0.03076=0.65554
|
h5 - h6 =2876 - 2736.5=
139.5
|
88.41
|
|
ЦНД
|
6-7
|
?67=?56-?6=
=0.65554 - 0.02685=0.62869
|
h6 - h7 =2736.5 - 2588=
148.5
|
109.07
|
|
|
7-8
|
?78= ?67 - ?7=
=0.62869 - 0.02905=0.59964
|
h7 - h8 =2588 - 2468 =
120
|
95.16
|
|
|
8-К
|
?8к= ?78 - ?8=
=0.59964 - 0.02795=0.57169
|
h8- hК =2468 - 2321.4=
146.6
|
101.35
|
|
|
1.4.1. Приведенный теплоперепад
Внутренняя работа турбины на 1 кг свежего пара -, где ?j - доля пропуска пара через отсек, а ?hj - теплоперепад в отсеке.
Механический КПД турбины и КПД генератора
1.4.2. Расход пара на турбину
Удельный расход пара
Таблица 1.4.
Расходы пара в отборы турбины
|
Элемент схемы
|
=D/D0
|
D, кг/c
|
Элемент схемы
|
=D/D0
|
D, кг/c
|
|
П1
|
0.05098
|
10.9
|
П4
|
0.03232
|
6.9
|
|
П2
|
0.11466
|
24.4
|
П5
|
0.03076
|
6.6
|
|
П3
|
0.04734
|
10.1
|
П6
|
0.02685
|
5.7
|
|
Д
|
0.02114
|
4.5
|
П7
|
0.02905
|
6.2
|
|
ТП
|
0.04726
|
10.1
|
П8
|
0.02795
|
6
|
|
|
1.4.3. Полный расход теплоты на турбоустановку
1.4.4. Эффективная мощность турбопривода
1.4.5. Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии
1.4.6. Абсолютный электрический КПД
1.4.7. Расход теплоты на станцию
Учитываем потери в трубопроводах и котельной установке
1.4.8. КПД станции (брутто)
1.4.9. КПД станции (нетто)
Доля электрической мощности, расходуемой на собственные нужды
1.4.10. Расходы топлива
Вид топлива - Ангренский бурый уголь, его низшая теплота сгорания
Расходы натурального и условного топлива
Удельный расход условного топлива нетто
Глава 2. Выбор основного и вспомогательного оборудования
2.1. Выбор турбоустановки.
Мощность турбины КЭС выбирается в соответствии с мощностью блока. Принимаем за прототип турбоустановку К-330-240 производства Ленинградского металлического завода. Описание проектируемой турбины: трёхцилиндровая конденсационная турбина с промежуточным перегревом пара, тремя выхлопами в конденсатор и развитой системой регенеративного подогрева питательной воды. Система регенеративного подогрева питательной воды и основного конденсата состоит из 5 ПНД (2 - смешивающих, 3 - поверхностных), деаэратора и 3 ПВД. Турбина имеет восемь отборов: два - из ЦВД (один из которых, совмещён с «холодной» ниткой промперегрева); четыре - из ЦСД (деаэратор и турбопривод включены в 3-й отбор); два - из ЦНД.
Таблица 2.1.
Параметры проектируемой турбины К-250-240
|
Мощность номинальная, МВт
|
250
|
|
Начальные параметры пара:
|
|
· давление, МПа
|
24,5
|
|
· температура, °С
|
550
|
|
Параметры пара после промперегрева:
|
|
· давление, МПа
|
4,5
|
|
· температура, °С
|
550
|
|
Номинальный расход свежего пара, кг/с (т/ч)
|
213 (767)
|
|
|
2.2. Выбор парового котла.
Выбор парового котла определяется, главным образом, выбранным типом турбины, суммарной мощностью и режимом работы ТЭС.
Исходными данными для выбора парового котла служат заданные параметры острого пара и промежуточного перегрева, температура питательной воды, тип топлива, а также полученный из расчета тепловой схемы расход пара в голову турбины:
На блочных КЭС производительность котла DПЕ, т/ч, выбирается по максимальному расходу пара в голову турбины D0 с учетом 5% расхода пара на собственные нужды:
Параметры пара на выходе из котла выше, чем перед турбиной, на величину потерь давления и температуры в паропроводах:
;
.
В качестве прототипа выбираем прямоточный котел марки Пп-1000-25-545/545 БТ (П-64) и составляем техническое задание на проектирование котла (табл.2.2.).
Таблица 2.2.
Параметры проектируемого котла
|
Номинальный расход свежего пара, т/ч
|
805
|
|
Топливо
|
Ангренский бурый
|
|
Начальные параметры пара:
|
|
|
· давление, МПа
|
25,7
|
|
· температура, °С
|
556
|
|
Параметры пара после промперегрева:
|
Страницы: [1] | 2 | 3 |
|