Расчет принципиальной тепловой схемы и технико-экономических показателей работы энергоблока Т-180/210-130

      ,

     где   – доля покрытия теплофикационной нагрузки турбо установкой;

                   – температура прямой сети;

                   – температура обратной  цепи.

     

     Применяем равный подогрев сетевой воды в этом случае

       – температура воды за  первым подогревателем.

     Температура насыщения пара в подогревателе:

       –температурный напор;

       – температура насыщения  в ПСН;

       температура насыщения в  ПСВ.

     По  таблице термодинамических свойств  воды и водяного пара [ 1.   ] находим  давление насыщения :

      ;

      ;

     Давление  в отборах определяем по формуле:

      , где 

                  ;

                  .

     На  найденные давления в отборах  имеются технические ограничения:

• пределы изменения давления пара в верхнем отопительном отборе (включены оба отопительных отбора) 0,059-0,29 ;
• пределы изменения давления пара в нижнем отопительном отборе (верхний отопительный отбор отключён) 0,049-0,196 ;

     Данное  ограничение выполняется, так как .

     Давление  пара в отборах турбины принимаем  по справочным данным. 
 
 
 
 
 

     Таблица 3.1.

                                  

     Принимаем потери в регулирующих клапанах 4%, в перепускных трубах 2%, в диафрагме ЧНД 5%; относительный внутренний КПД: ЦВД – 0,8; ЦСД – 0,84; ЦНД – 0,78.

      ;

      ;

      .

     Так как пар на ПНД-2 и ПСВ отбирается из одного отбора (т.6), а давление , то давление в регенеративном отборе на ПНД-2 равно 0,2173 .

     Скорректируем давление в 5 отбое:

     

     Так как турбина работает в номинальном  режиме, то можно принять  =1

      . 

По рассчитанным данным строим процесс расширения в hs-диаграмме (рис.3.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Расчет тепловой схемы. 

     Составление таблицы состояния пара и воды в системе регенерации

     Уточняем  давление в подогревателях:

      ,

     где:

       – потери давления в  паропроводах отборов, принимаем  6 %.

     Температура воды в подогревателях:

      ,

     где:

       – температурный напор,  принимаем 4 в ПВД, 3 в ПНД.

     Принимаем давление воды в ПНД 1,5 МПа, в ПВД:

     Рв=1,25 Ро=1,25 12,75=15,94 МПа                                                                                                    

     Состояния пара и воды в системе регенерации  отражены в таблице 4.1 

     Таблица 4.1.

 
 
 
 

     Расчёт  расширителя непрерывной  продувки

     Так как турбина имеет только отопительные отборы и работает с барабанным котлом, устанавливаем одну ступень расширителя непрерывной продувки

     Давление  в расширителе:

      МПа.

     По  Р_р находим: кДж/кг, кДж/кг.

     По  давлению в барабане котла Р_бар=14 МПа находим h_пр=h^`_бар=1572,8 кДж/кг.

     Принимаем КПД расширителя h_р=0,98.

     Тепловой  баланс расширителя:

     

       

     Расчёт  деаэратора подпитки теплосети 

Так как применяется  двухступенчатый подогрев сетевой  воды, то для деаэрации подпиточной  воды используется вакуумный деаэратор.

     Расход  сетевой воды:

      ,

     где  кДж/ч;

                  кДж/(кг ^oС).

      кг/ч

Величина подпитки теплосети:

      т/ч.

     Составим  уравнение смешения для определения  температуры на входе в ПСН:

      ,

     где   для вакуумных деаэраторов.

     

     Определим расход пара в  верхний  и в нижний подогреватель:

      ,

     где   –  определяем по давлению вподогревателе; .

      т/ч;

      ,

     где   – определяем по давлению подогревателей;

       т/ч. 

     Составление баланса пара и воды

     Принимаем расход пара на турбину G_т=1. Тогда подвод свежего пара к стопорным клапанам ЦВД G_o=G_т+G^пр_упл=1,02 G_т. Паровая нагрузка парогенератора G_пе=G_o+G_ут=1,012 G_o=1,032G_т, где потеря от утечек через неплотности G_ут=0,012 G_o=0,01224 G_т. Расход питательной воды G_пв=G_пе+G_пр=1,04 G_т, где расход продувочной воды G_пр=0,008 G_пе=0,008256 G_т. Приведенный расход продувочной воды G^{`</sup><sub>пр</sub>=G<sub>пр</sub>-G<sub>p</sub>= G<sub>пр</sub>-0,41G<sub>пр</sub>=0,59 G<sub>пр</sub>. Расход добавочной воды G<sub>доб</sub>=G<sub>ут</sub>+G<sup>`}_пр=0,01224G_т+0,59 * 0,00832G_т = 0,0172 G_т. 

     Расчет  системы ПВД 

     Из  таблицы 4.1 находим:

     h₁=3190 кДж/кг                           h₂₁^оп=1062 кДж/кг

     h₂=3097 кДж/кг                           h₂₂^оп=948 кДж/кг

     h₃=3390 кДж/кг                           h₂₃^оп=753 кДж/кг 

     h_j^опп = f (P_{под j}, t_{н j}+20)                  h_{др j} = f (P_{под j}, t_{в j+1}+10)

     h₁^опп=2865 кДж/кг                        h_др1=959,5 кДж/кг

     h₂^опп=2858 кДж/кг                        h_др2=779,3 кДж/кг

     h₃^опп=2779 кДж/кг                        h_др3=703,9 кДж/кг 

     Повышение энтальпии воды в питательных  насосах:

       кДж/кг.

     Энтальпия воды перед ПВД 3 с учетом работы питательных насосов:

     h₁₃=h^`_д+Dh_пн=666+20,9=686,9 кДж/кг.

     Расход  пара уплотнений, подаваемый на подогреватель:

     

     Энтальпия пара уплотнений:

       кДж/кг.

     Тепловой  баланс для ПВД 1:

     

       

     Тепловой  баланс для ПВД 2:

     

       Тепловой баланс для ПВД 3:

     

       

     Определяем  нагрев воды в ОПП:

     

       кДж/кг.

       кДж/кг.

       кДж/кг. 

     Уточняем  энтальпии воды за подогревателями.

       кДж/кг.

       кДж/кг.

       кДж/кг. 

     Составляем  уточненные тепловые балансы.

     Для ПВД 1:

     

       

     Для ПВД 2:

     

  

     Так как ПВД-3 включён по схеме Виалена, то наэтомэтапеуравнение для ПВД-3 не меняется. 

     Необходимо  уточнить .

       кДж/кг, t_пв=255 ^оС. 

      Расчет  деаэратора питательной  воды

     Составим  уравнение материального баланса:

      ,

     где G_пв=1,04G_т; G_вып=0,002G_ок; G_р=0,002G_т;

     

     Тогда

     1,04+0,002 G_ок=0,1627+G_д+G_ок

     

     Уравнение теплового баланса:

     

     

     Отсюда  G_ок=0,8629 G_т;     G_д=0,00806. 

      Расчет  системы ПНД

     h₄=3240 кДж/кг                 h₂₄=654 кДж/кг               h_др4=618 кДж/кг

     h₅=3110 кДж/кг                 h₂₅=547 кДж/кг               h_др5=561 кДж/кг

     h₆=3010 кДж/кг                 h₂₆=525 кДж/кг               h_др6=541 кДж/кг

     h₇=2890 кДж/кг                 h₂₇=391 кДж/кг               h_др7=405 кДж/кг

                                     h^’_псв=541 кДж/кг

                                     h^’_псн=405 кДж/кг

     Составим  систему уравнений из тепловых балансов ПНД 4-5, связанных дренажными насосами: