Составление тепловых балансов подогревателей и определение долей отборов




Составление тепловых балансов подогревателей начинаем с верхнего ПВД П8.

44. Подогреватель П8 является сложным и включает в себя пароохладитель ПО, собственно подогреватель СП и охладитель дренажа ОД.

Схема потоков пара, дренажа и питательной воды показана на рис.3.

Уравнение теплового баланса в П8 и далее представляется в
виде равенства тепла, отдаваемого в подогревателе греющим паром и горячими дренажами, и тепла, воспринимаемого водой:

Dп8 (i8 – i др.п8) ηп8 = D (i п8 – i п7)

Здесь Dп8 - расход пара в отборе на П8;

D – расход пара на турбину;

ηп8 - коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду.

Принимаем ηп=0,99 из рекомендованного диапазона ηп = 0,99–0,995.

 

αП8 = = 0,06

 

45. В подогреватель П7 сливается дренаж изП8 и поступает пар протечек уплотнений (см. схему на рис.4):

Рис. 3 Схема потоков пара, воды и дренажа в подогревателе высокого давления П8.

:

Рис. 4 Схема потоков пара, воды и дренажа в ПВД П7.

 

Здесь - расход пара из протечек уплотнений,

— энтальпия пара протечек, берется как средняя величина, так как протечки разных уплотнений имеют разную энтальпию: = 3250 кДж/кг

46. В подогреватель П6 входит питательная вода после питательного насоса с температурой tза н = 173,5°С и энтальпией iза н = 734 кДж/кг (рис. 5),

 

 

Pис. 5 Схема потоков в ПВД П6

 

47. К деаэратору. (рис. 6) подводятся потоки основного конденсата турбины D к.д дренажей из подогревателей высокого давления,

D др = D п8 + D п7 + + D п6

греющего пара из отбора D д, иногда, кроме того, пар из уплотнений турбины, штоков стопорных и регулирующих клапанов, D у.д. Из деаэратора отводится поток питательной воды D п.в, кроме того, пар на концевые уплотнения турбины, эжекторы конденсатора и уплотнений турбины D э

 

Рис.6 Схема потоков в деаэраторе

Материальный баланс деаэратора запишется в виде

D к.д + D др + D д + D у.д. = D п.в + D э.у.

иди в долях расхода пара на турбину:

α к.д + α др + α д + α у.д = α п.в + α э.у

Уравнение теплового баланса деаэратора запишется в виде

(D к.д i п4 + D др i др п6 + D д i д + D у.д. i у.д)·ηп = D п.в i ' д.н + D э.у. i'' д

иди в долях расхода пара на турбину

α к.д i п4+ α др i др п6 + α д i д + α у.д i у.д = (α п.в i' д.н + α э.у i'' д) .

Здесь принимаем α у.д = 0,006; i у.д = 3300 кДж/кг; α п.в = 1; αэ.у =0,011;

i " д — энтальпия сухого насыщенного пара, отводимого из деаэратора на эжекторы и концевые уплотнения турбин находится из таблиц [4] по давлению в деаэраторе Рд= 0,685 МПа, i '' д = 2762 кДж/кг.

Из двух уравнений — материального и теплового баланса - находим искомые величины α к.д и α д.

В уравнении материального баланса

α др = α п8 + α п7 + + α п6 = 0,0785+0,076+0,007+0,044=0,2055

 

т. е. уравнение запишется в виде

α к.д + 0,2055 + α д + 0,006 =1 + 0,011

α к.д = 0,7995 – α д

Подставляя α к.д в уравнение теплового баланса, получим

(0,7995 – α д)·606,3 + 0,2055 · 807,5 + αд·3246 + 0,006· 3300=

=

отсюда

α д = 0,023;

α к.д = 0,7995 – 0,0227 = 0,777;

 

Рис. 7 Схема потоков в подогревателе низкого давления П4

48. Для подогревателя П4 (рис. 7)

D п4(i 4i пр п4) = D к.д(i п4i п3 ) ;

α п4(i 4i пр п4) = α к.д(i п4i п3 ) ;

49. Горячими теплоносителями в подогревателе ПЗ (рис. 8) является пар после турбопривода питательного насоса с расходом D'из и энтальпией i тп 2 = 2978 кДж/кг и дренаж П4 с расходом D п4 и энтальпией i др.п4 =554,8 кДж/кг. Холодным теплоносителем является смесь двух потоков: основного конденсата из конденсатора с расходом D' к = D кд D п.4D' п3D' п2 и энтальпией i п2 = 373 кДж/кг и дренажа из П2 с расходом Dп4 + D' п3 + D'n2 и энтальпией i др.п2= 394 кДж/кг.

 

 

Рис. 8 Схема потоков в ПНД ПЗ

 

 

В уравнении теплового баланса подогрев каждого из этих потоков, представим в виде

[ D' п3 (i тп2 i др.п3) + D п.4 (i др.п4i др.п3)]·ηп3 =

= D'к (i п3i п2) +(D п4 + D' п3 + D' п2)·(i п3 i др.п2)

или в долях

[ α' п3·(i тп2 i др.п3) + α п4·(i др.п4i др.п3)]·ηп3 =

= α' к·(i п3i п2) + (α' п3 + α п4 + α' п2) · (i п3i др.п2)

 

Подставляя известные величины

[ α' п3 (2978-510) + 0,0373 (554,8 – 510)] 0,99 =

=(0,777 – 0,0373 – α ' п3 – α ' п2)·(488 – 373) + (0,0373 + α' п3 + α' п2) ·(488 – 394);

α' п3+ 0,0085· α' п2 = 0,0387.

получим уравнение с двумя неизвестными. Решим его совместно с уравнением теплового баланса для подогревателя П2.

50. В подогреватель П2 (рис. 9) поступает пар протечек уплотнений в количестве . Принимаем долю = 0,008 и энтальпию = 2750 кДж/кг. Тогда

α' п2 = α п2 + = α п2 + 0,008

Запишем уравнение теплового баланса в долях расхода

α п2·(i 2i др.п2) + ·(i др.п2)+ (α п4 + α' п3) (i др.п3 i др.п2) =

= α' к·(i п2i п1)

 

 

 

 

Рис. 9 Схема потоков в ПНД П2

 

Найдем значение α' к

α' к = α 'к.д.α п4α' п3α 'п2


Подставляем α 'п2 = α п2 + 0,008 в уравнение теплового баланса (п. 49)

 

α 'п2 = 0,0387 – 0,0085 α 'п2 = 0,0387 – 0,0085 (α п2 + 0,008);
α' п3 = 0,0386 – 0,0085 α 'п2

получаем

α' к = 0,777 – 0,0373 – 0,0386 + 0,0085 α п2α п2 – 0,008;
α 'к = 0,6931 – 0,9915 α п2

 

Подставляя полученные выражения для α' п3 и α'к в уравнение
теплового баланса, получаем уравнение с одним неизвестным α п2:

α п2 (2760 – 394) + 0,008·(2750 – 394) + (0,0373 + 0,0386 –
– 0,0085 α п2)·(510 – 394) = (0,6931– 0,9915 α п2)·(373 – 257,5) ;

α п2=0,0214;
α 'п2=0,008+0,0214=0,0294;
α 'п3 = 0,0386 – 0,0085 = 0,0384;
α 'к = 0,6931 – 0,9915·α'п2 = 0,6719;

 

51. Дляподогревателя П1 совместно с сальниковым подогревателем (рис. 10) принимаем долю расхода через СП =0,004, энтальпию пара на входе в СП, = 2750 кДж/кг и энтальпию дренажа на выходе из СП:

iдр.сп= iдр.п3= 278,4 кДж/кг.

 

Рис.10 Схема потоков в ПНД П1 и сальниковом подогревателе СП

 

Записываем уравнение теплового баланса в долях расхода

[ α п1·(i 1i др.п1) + · (i др.сп)] · η п = α 'к · (i п1i к.н)

 

α 'п1 = 0,0353;

Доля пара, поступающего в конденсатор, составит


α к = α 'кα 'п1 = 0,6719 – 0,0353 – 0,004 = 0,6326;

 

 

Определение расходов пара, воды и тепла.

 

Определим приведенное теплопадение для всей турбины сумму произведений долей расхода пара на теплопадение отсеков турбины.

Разбиение ЦВД турбины на отсеки показано на рис. 11.

 

 

Рис.11 Схема утечек и отборов из ЦВД турбины

 

52. Первый отсек ЦВД (до отбора на П8):

α1 = 1α штα упл1 = 1 – 0,003 – 0,015 = 0,982;

Δ hi 1 = i0 – i8 = 3406 – 3114 = 292 кДж/кг;
α1 · Δ hi 1 = 0,982 · 292 = 286 кДж/кг.

 

53. Второй отсек ЦВД (до отбора на П7);

α2 = α1 – α п8= 0,982 – 0,0785 = 0,9035;
Δ hi 2 = i8 i7 = 3114 – 3016,5 = 97,5 кДж/кг;

α2 · Δ hi 2 = 0,9035 · 97,5 = 88,2 кДж/кг.

 

Разбиение ЦСД на отсеки производим в соответствии с рис.12;

Рис.12 Схема утечек и отборов из ЦСД турбины

 

54. Первый отсек ЦСД (до отбора на П6):

α3 = α2α упл2α упл3α п7= 0,9035 – 0,008–0,006–0,076 – 0,8135;
Δ hi 3 = i" пп- i6 = 3608 — 3408 = 200 кДж/кг;
α4 · Δ hi 3 = 0,8135 · 200 = 162,7 кДж/кг

 

55. Второй отсек ЦСД (до отбора на деаэратор):

α4 = α3 – α п6 – α тп

Долю расхода пара на турбопривод питательного насоса определяем из баланса мощности

 

α тп ·hiТП · ηмтп = Δ i пн

α4 = 0,8135 0.044 0,097 = 0,6725.

Δ hi 4 = i6 i д = 3408 – 3246 = 162 кДж/кг,
α4 · Δ hi 4 = 0,6725 · 162 = 109 кДж/кг.

 

56. Третий отсек ЦСД (до отбора на П4);

α5 = α4 – αд = 0,6725 0,023 = 0,6495.

Δ hi 4 = i д – i4 = 3246 3048 = 198 кДж/кг.
α5 ·Δ hi 5= 0,6495 · 198 = 128,5 кДж/кг

 

57. Четвертый отсек ЦСД (до отбора на ПЗ):

α6 = α5 – αп4 = 0,6495 -0,0373 = 0,6122;
Δ hi 6 = i 4 – i3 = 3048 2895 = 153 кДж/кг

α6 · Δ hi 6 = 0,6122 ·153 = 93,8 кДж/кг,

Разбиение ЦНД на отсеки производим в соответствии с рис.13

 

58. Первый отсек ЦНД (до отбора на 112). После турбопривода питательного насоса часть пара в количестве а'пз = 0,0384 поступает в ПЗ, а остальной пар в количестве

0,097– 0,0384 = 0,0586

подается в ЦНД с энтальпией i тп2 = 2978 кДж/кг.

 

Рис.13 Схема отборов из ЦНД турбины

 

Энтальпия пара на входе в ЦНД i цнд определится как средне взвешенная из энтальпий двух потоков пара:

;
α7 = α6 + = 0,6122 +0,0586 = 0,6708;

кДж/кг;
α7 · Δ hi 7 =0,6708 · 140 = 94 кДж/кг.

 

59. Второй отсек ЦНД (до отбора на П1):

α8 = α7 – α п2 = 0,6708 0,0214 = 0,6494;

Δ hi 8 = i2 – i 1 = 2760 2618 = 142 кДж/кг;

α8 · Δ hi 8 =0,6494 · 142= 92,3 кДж/кг.

 

60. Третий отсек ЦНД:

αк = α9 = α8 αп1 = 0,6494–0,0353 = 0,6141;
Δ hi 9 = i 1 i к = 2618 2400 = 217 кДж/кг;
α9 · Δ hi 9 = 134 кДж/кг.

 

61. Суммарное приведенное теплопадение:

 

62. Расход пара на турбину:

 

 

Здесь ΔNм.г - сумма потерь мощности, механических и в генераторе, определяется выражением:

Величину механического КПД турбогенераторной установки принимаем равной ηи= 0,995, а величину КПД электрогенератора ηг = 0,975 из рекомендуемого диапазона ηг = 0,97—0,98.

 

63. По известным долям расхода и расходу пара через турбину
определяем отдельные потоки, пара и воды:

 

D п8 = α п8 ·D = 0,0785 · 286 = 22,4 кг/с;
D
п7 = α п7 ·D = 0,076 · 286 = 21,7 кг/с;
= ·D = 0,007 · 286 = 2,0 кг/с;
D
п6 = α п6 · D = 0,044 · 286 = 12,6 кг/с;
D
п = α п ·D = 0,023 · 286 = 6,58 кг/с;
D
кд = а кд ·D = 0,777 · 286 = 222 кг/с;
D
п4 = α п4 · D = 0,0373 · 286 = 10,66 кг/с;
D'
п3 = α' п3 ·D = 0,0384 · 286 = 10,98 кг/с;
D'
п2 = α' п2 ·D = 0,0294 · 286 = 8,42 кг/с;
D п1 = α п1 · D = 0,0353 · 286 = 10,1 кг/с;
Dк = αк · D = 0,6326 · 286 = 181 кг/с;

D пп = α пп · D = (α3 + αупл 3) D= (0,8135-0,006) 286 = 202,5 кг/с;
D
тп = α тп · D = 0,097 · 286 = 27,7 кг/с.

64. Мощность турбопривода питательного насоса:

 

N п.т =Dтп · hiтп · η м.т.п= 27,7 · 432 · 0,98 = 11750 кВт = 11,75 МВт.

65. Расход тепла на турбоустановку составит:

 

Q э = D · (i0i п8) + Dпп (i" пп + I' пп)= 286 (3406 – 1211) + 202,5 (3608–

– 3016,5) = 748 ·103 кВт = 748 МВт.

 

66. КПД турбоустановки брутто по выработке электроэнергии

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: