ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Дана принципиальная тепловая схема ТЭС, включающая паровой котел (ПК), подогреватели высокого давления поверхностного типа (ПВД-1 и ПВД-2), питательный насос (ПН), деаэрационную установку (Д), подогреватели низкого давления (ПНД), конденсатный насос (КН), конденсатор турбины (К). В ПВД и ПНД конденсат пара сливается каскадно. Паровая турбина имеет два регулируемых отбора пара: на производственный потребитель (ПП) и теплофикационный потребитель (ТП), подключенный к сетевому подогревателю (СП). Восполнение потерь пара и воды в схеме осуществляется за счет подпитки химически очищенной воды, подаваемой в добавочный деаэратор (Ддв). В это же деаэратор сливается конденсат пара промышленного и теплофикационного отборов.
Дано:
Wэ=165 МВт; Р0=24МПа; t0=565 0С;P1=2,8 МПа;P2=1,3МПа;Р3=0,3 МПа;Р4=0,12 МПа;Рд=0,7; Рк=0,003МПа; Dт=7,77 кг/с;Dп=12 кг/с; δDп=0,75; Рок=1,2; Qm=15МВт; tхов=35оС;tвк=76 оС; η0i=0,86; ηэм=0,98; ηт=0,98; ηн=0,6; ηк=0,91, kрег=1,15.
Рисунок 1 - Принципиальная тепловая схема ТЭС
Расчет процесса расширения пара в турбине
Определяем энтальпию острого пара перед турбиной, кДж/кг:
.
Теоретический теплоперепад в первом отсеке, кДж/кг:
.
Действительный теплоперепад в первом отсеке, кДж/кг:
.
Энтальпия пара в первом отборе, кДж/кг:
.
Теоретический теплоперепад во втором отсеке кДж/кг:
.
Действительный теплоперепад во втором отсеке кДж/кг:
.
Энтальпия пара во втором отборе, кДж/кг:
.
Теоретический теплоперепад в третьем отсеке, кДж/кг:
.
Действительный теплоперепад в третьем отсеке, кДж/кг:
.
Энтальпия пара в третьем отборе, кДж/кг:
|
|
.
Теоретический теплоперепад в четвертом отсеке, кДж/кг:
.
Действительный теплоперепад в четвертом отсеке, кДж/кг:
.
Энтальпия пара в четвертом отборе, кДж/кг:
.
Теоретический теплоперепад в пятом отсеке, кДж/кг:
.
Действительный теплоперепад в пятом отсеке, кДж/кг:
.
Энтальпия пара в пятом отсеке, кДж/кг:
.
По найденным значениям строем процесс расширения пара в турбине на h-s диаграмме (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Процесс расширения пара в проточной части турбине
Расчет расхода пара на турбину
 ,
| (2.1) |
где 
– коэффициент регенерации;
– электрическая мощность, кВт;
– электромеханический КПД;
– коэффициент недовыработки паром теплофикационного отбора;
– расход пара на отопление, кг/с;
– коэффициент недовыработки паром отопительного отбора;
– расход пара на производство, кг/с.
,
,
где 
– энтальпия в теплофикационном отборе.
 ,
| (2.2) |
где 
– тепловая энергия, кВт;
– КПД теплообменника;
– энтальпия конденсата пара теплофикационного отбора, кДж/кг.
,
,
.
Определение расхода питательной воды на котельный агрегат
Для прямоточного котла расход питательной воды, кг/с:
 ,
| (2.3) |
где 
– внутренние потери пара и конденсата, кг/с;
– расход пара на собственные нужды станции, кг/с.
,
,
Расход химически очищенной воды, кг/с:
Энтальпия химически очищенной воды, кДж/кг:
,
.
Расчет регенеративной схемы
Расчет ПВД-1
|
|
Рисунок 3 – Расчетная схема подогревателя высокого давления 1.
,
кДж/кг,
,
МПа,
кДж/кг,
,
кДж/кг.
Расчет ПВД-2
Рисунок 4 – Расчетная схема подогревателя высокого давления 2.
,
,
,
кДж/кг.
Подогреватель поверхностного типа. Предназначен для подогрева основного конденсата или питательной воды за счет тепла пара,отбираемого из проточной части турбины.
Подставляя найденные величины в систему уравнений:
Найдем расходы отборного пара, кг/с:
Расчет питательного насоса
Рисунок 5 – Расчетная схема питательного насоса
,
Удельный объем на всасе насоса, м3/кг:
.
Приращение энтальпии, кДж/кг:
.
Энтальпия на выходе, кДж/кг:
.
Расчет деаэратора
Рисунок 4 - Расчетная схема деаэрационной установки
Деаэрационная установка предназначена для дегазации технологической воды от растворенных в ней агрессивных газов, приводящих к химической коррозии металла станционного оборудования. Одновременно установка служит подогревателем смешивающего типа, состоящая из бака-аккумулятора и деаэрационной колонки, в которой происходит дегазация воды. В деаэратор подается греющий пар из отборов турбины и считается, что давление пара по всему объему аппарата остается неизменным, сам процесс теплообмена происходит в области насыщения, причем греющий пар полностью конденсируется.
,
,
кДж/кг.
Подставляем найденные величины в систему уравнений:
Составляем матрицу:
Найдем главный определитель:
.
Находим второстепенные определители:
|
|
,
.
Найдем искомые расходы, кг/с:
,
.