Смекни!
smekni.com

Расчёт тепловой схемы паротурбинной установки с турбиной типа К - 11 - 3.6 (стр. 3 из 4)

в подогревателе П4: Р4' = 0,49 МПа.

При транспортировке греющего пара из камеры отбора турбины до соответствующего подогревателя на преодоление путевых и местных сопротивлений затрачивается от 5 до 8% давления в отборе. Поэтому в отборах турбины должны быть соответственно давления:

в первой камере отбора:

Р1 = (1,05…1,08)×Р1' = 1,065×0,034=0,036 МПа;

в третьей камере отбора:

Р3 = (1,05…1,08)×Р3' = 1,065×0,26=0,28 МПа;

в четвёртой камере отбора:

Р4 = (1,05..1,08)×Р4' = 1,065×0,49=0,52 МПа.

Для обеспечения надёжной работы деаэратора при небольшом пониже-нии нагрузки турбины в камере отбора пара в деаэратор атмосферного давления принимается расчётное значение Р2 = 0,117 МПа.

В i-s – диаграмме находим изобары, соответствующие давлениям в камерах отбора турбины Р1, Р2, Р3 и Р4. В точках пересечения этих изобар с линией процесса турбины О'а'b'с'К (рис. 2) определим параметры пара, отбираемого из проточной части турбины для РППВ. Энтальпии греющего пара в отборах 1, 2, 3 и 4 будут соответственно:

i1 = 2561 кДж/кг;

i2 = 2722 кДж/кг;

i3 = 2870 кДж/кг;

i4 = 2980 кДж/кг.

Использованные в турбине перепады энтальпий потоков пара, отводимых в подогреватели, будут:

Hi1 = i0 - i1 = 3337 – 2561 = 776 кДж/кг;

Hi2 = i0 - i2 = 3337 – 2722 = 615 кДж/кг;

Hi3 = i0 - i3 = 3337 – 2870 = 467 кДж/кг;

Hi4 = i0 - i4 = 3337 – 2980 = 357 кДж/кг.

Пароструйный эжектор, как правило, работает свежим паром, который дросселируется до расчётного давления, так что его энтальпия
iэ ≈ i0 = 3332 кДж/кг.

Конденсация греющего пара в эжекторе происходит при давлении, близком к атмосферному, поэтому его энтальпия может быть принята
q'э = 419,7 кДж/кг.

Расход пара в эжектор зависит от мощности ПТУ. Gэ = 0,02…0,4 кг/с.

2.3. Уравнения теплового баланса подогревателей, уравнения баланса мощностей и расходов пара и воды.

В регенеративных подогревателях паротурбинной установки, как и в других теплообменниках, тепло Q, отдаваемое потоками греющего теплоносителя, расходуется на нагрев подогреваемого теплоносителя Q' и на потерю тепла в окружающую среду ΔQ. Уравнение теплового баланса подогревателя устанавливает равенство между количествами подведённого и отведённого тепла:

Q=Q'+ΔQ

или

Q=Q'/η ,

где η – КПД подогревателя.

Значения ΔQ и η определяются по опытным данным для соответствующего типа подогревателя. Их величина зависит от температуры теплоносителей в подогревателе, от качества изоляции корпуса подогревателя. Для предварительных расчетов тепловых схем ПТУ рекомендуются следующие значения КПД:

ПНД — η = 0,99…0,995; ПВД — η = 0,97…0,98; деаэраторы — η = 0,94…0,95.

В соответствии с тепловой схемой (рис.1) уравнения балансов будут иметь следующий вид.

Уравнения теплового баланса:

1. для эжектора Э:

(16);

2. для ПНД П1:

(17);

3. для ПНД Д (П2):

(18);

4. для ПВД П3:

(19);

5. для ПВД П4:

(20);

Уравнение баланса расходов:

(21);

Уравнение мощностей:

(22)

где Gк – расход пара в конденсатор; Gэ – в эжектор; G1, G2, G3 и G4 в подогреватели П1, П2, П3 и П4.

Семь уравнений балансов составляют замкнутую систему, так как определяют связь между семью неизвестными: Gк, Gэ, G1, G2, G3 и G4, а также внутренней мощностью турбины Ni. Остальные величины в этой системе уравнений можно выбрать на основании вышеуказанных рекомендаций и записать в уравнения в численном виде.

Вначале в первом приближении задаем расход по выражению:

Gк = Кк G = (1/K)×G =9,3/1,1 = 8,45 кг/с.

Решаем данную систему уравнений методом последовательных приближений. Результаты расчётов заносим в таблицу 1.

Итак, Gэ=0,05 кг/с, G1=0,53 кг/с, G2=0,53 кг/с, G3=0,42 кг/с,
G4=0,43 кг/с.

Nik= Gk×Hi = 8,45×990,53 = 12005,22 кВт;

Ni1= G1×Hi1 = 0,53×776 = 411,26 кВт;

Ni2= G2×Hi2 = 0,53×615 = 325,95 кВт;

Ni3= G3×Hi3 = 0,42×467 = 196,14 кВт;

Ni4= G4×Hi4 = 0,43×357 = 153,51 кВт;

Ni'=Nik+Ni1+Ni2+Ni3+Ni4 = 8519,8+411,28+325,95+196,14+153,51 =
= 9606,68 кВт.

Расчётная внутренняя мощность равна Ni'= 9606,68 кВт.

Сравним её с принятой в начале расчёта по выражению (4).

Для предварительного расчёта расхождение не более ±3% допустимо.

Окончательные результаты расчета приведены в табл. 1.


Таблица 1

1

Наименование величины

Размер-ности

К

Э

П1

П2(Д)

П3

П4

2

Давление пара в камере отбора турбины

Мпа

0,006

0,036

0,117

0,28

0,52

3

Давление пара в теплообменнике

Мпа

0,00426

0,1

0,034

0,1

0,26

0,49

4

Подогреваемый теплоноситель

Энтальпия при выходе из теплообменника

кДж/кг

121,42

138,62

279,16

419,7

516,45

613,2

5

Энтальпия при входе в теплообменник

кДж/кг

121,42

279,16

302,46

419,7

516,45

6

Повышение энтальпии в теплообменнике

кДж/кг

17,2

140,54

96,75

96,75

7

Расход подогреваемого теплоносителя

кг/с

8,45

8,45

10,04

10,04

8

Сообщенное тепло

кДж/кг

145,34

1187,56

1255,56

994,59

994,59

9

Поправка на потерю тепла

кДж/кг

1,005

1,005

1,053

1,02

1,02

10

Сообщенное тепло с учетом поправки

кДж/кг

146,07

1193,5

1322,11

1014,48

1014,48

11

Греющий теплоноситель

Энтальпия при входе в теплообменник

кДж/кг

––

3337

2561

2722

539,75

2870

636,5

2980

12

Энтальпия при выходе из теплообменника

кДж/кг

419,7

302,46

419,7

539,75

636,5

13

Понижение энтальпии в теплообменнике

кДж/кг

2917,3

2258,54

2302,3

120,05

2330,25

96,75

2343,25

14

Отдаваемое тепло

кДж/кг

146,07

1193,5

1322,11

1014,48

1014,48

15

Расход греющего теплоносителя

кг/с

8,45

0,05

0,53

0,53

0,42

0,43

16

Использованный перепад энтальпий в турбине

кДж/кг

1008,26

776

357

17

Внутренняя мощность

кВт

8519,8

411,28

325,95

196,14

153,51

3. Экономические показатели работы ПТУ и определение экономического эффекта от применения регенерации