Работа энергоблока пгу кэс на базе гту ansaldo Energia V64. 3A при изменении температуры наружного воздуха (стр. 1 из 8)

Курсовая работа

Дисциплина: Режимы работы ТЭС

Тема: Работа энергоблока ПГУ КЭС
на базе ГТУ Ansaldo Energia V64.3A
при изменении температуры наружного воздуха

Текст предоставляется для ознакомления и использования в качестве образца. Модификация только правкой титульного листа и удалением комментариев в угловых скобках с целью выдачи данной работы за свою запрещена и может повлечь преследование по закону и по понятиям!

Выполнил студент гр. 5037/1 ................................................... А. В. Игнатьев

Принял преподаватель .................................................................. Д. А. Трещёв

«___» _________ 2010 г.

Оглавление

Введение............................................................................................................................................. 3

Исходные данные............................................................................................................................... 3

1. Расчёт режима работы ГТУ........................................................................................................... 3

1.1. Описание ГТУ и методика расчёта........................................................................................... 3

1.2. Проверка баланса ГТУ................................................................................................................ 4

2. Расчёт одноконтурной утилизационной ПСУ............................................................................ 5

2.1. Основные расчётные зависимости и допущения.................................................................... 5

2.2. Алгоритм расчёта параметров на режиме................................................................................ 8

2.3. Проверка расчёта КПД ПГУ по обратному методу............................................................... 10

3. Расчёт двухконтурной утилизационной ПСУ.......................................................................... 13

3.1. Основные особенности расчётной модели по сравнению с одноконтурной..................... 13

3.2. Расчёт двухконтурной модели................................................................................................. 13

3.3. Проверка расчёта КПД ПГУ по обратному методу............................................................... 14

Вывод................................................................................................................................................ 19

Список использованной литературы............................................................................................. 20

Приложения:

П.1. Система уравнений, описывающая одноконтурную ПГУ

П.2. Алгоритм расчёта одноконтурной ПГУ

П.3. Система уравнений, описывающая двухконтурную ПГУ

П.4. Алгоритм расчёта двухконтурной ПГУ

П.5. Пример подпрограммы расчёта газоводяного (газопарового) теплообменника

Введение

Парогазовые установки отличаются высоким КПД, рассматриваются в перспективе как инструмент покрытия полупиковой электрической нагрузки; значительное количество ПГУ сооружается в настоящее время в России и за рубежом. В данной работе рассматривается два варианта энергоблока на базе двух турбин Ansaldo Energia V64.3A: с одним и двумя уровнями давления генерируемого в котле-утилизаторе пара.

Показатели ГТУ в значительной степени зависят от температуры воздуха перед компрессором; при изменении расхода уходящих газов и их температуры меняются и показатели утилизационного парового контура. В данной работе на базе произведённого в курсе «Парогазовые ТЭС» проектирования ПГУ на номинальный режим (при среднегодовых показателях атмосферных условий) рассчитывается режим работы блоков при температуре наружного воздуха, отличающейся от расчётной.

Исходные данные

Режим ПГУ в настоящем расчёте определяется температурой наружного воздуха. Для расчётного режима ПГУ она принята по среднегодовому значению для места установки (Санкт-Петербурга) по СНиП, для переменного задана преподавателем. Она влияет также на работу градирни, что сказывается на температуре охлаждающей воды [см. 1, c. 459].

Таблица 1. Исходные данные к расчёту номинального и переменного режима

Наименование величины	Обозначение	ЕИ	Значение на режиме
			номинальном	изменённом
Температура наружного воздуха	tн.в	°C	+4,4	−10,0
Температура охлаждающей воды	tохл	°C	22	19

Также в работе используются данные проектировочного расчёта номинального режима, представленные далее по тексту.

1. Расчёт режима работы ГТУ

1.1. Описание ГТУ и методика расчёта

Газотурбинная установка V64.3A итальянской фирмы Ansaldo Energia выпускается по лицензии фирмы Siemens (другое название установки SGT‑1000F) с 1997 г. Схема ГТУ представлена на рис. 1. В состав ГТУ входят: 15‑ступенчатый осевой компрессор (1) с подвижным входными направляющим аппаратом (ВНА), кольцевая камера сгорания (2), 4^х‑ступенчатая турбина (3). При частоте вращения вала турбины 5400 об/мин через редуктор (4) может осуществляться привод генератора (5) с частотой вращения как 3000, так и 3600 об/мин.

Работа газотурбинной части ПГУ по расчётной схеме не зависит от работы утилизационной части, поэтому она рассчитывается отдельно в первую очередь. Показатели ISO – это паспортные данные для ГТУ, приведённые для работы на чистом метане на уровне моря, при относительной влажности 60% и t_н.в = +15°C, без потерь давления воздуха на входе и газов на выходе. В работе учитывается, что величины температуры за газовой турбиной T₄, мощности ГТУ на клеммах генератора N_ГТУ, её КПД

и расхода уходящих газов G_ух определяются при соответствующих наружных температурах, входных и выходных потерях давления Δp_вх = 1 кПа, Δp_вых = 3 кПа. Расчёт производится по упрощённой методике по значениям поправок на входные и выходные параметры, приведённых на графиках на рис. 2:

,
где i – одна из величин T₄, N_ГТУ, , G_ух; – поправки соответственно на Δp_вх, Δp_вых и t_н.в (табл. 2).

Пересчёт показателей ГТУ по ISO на расчётные условия

Величина	ЕИ	Значение в условиях ISO	Поправочные коэффициенты для переменного режима			Значение на переменном режиме	Значение на номинальном режиме
T4	°C	574	1,003	1,0065	0,969	556	568
	K	847				829	841
NГТУ	кВт	75 000	0,983	0,9875	1,091	79 429	75 716
	–	0,359	0,993	0,9875	1,011	0,356	0,355
Gух	кг/с	213	0,990	1	1,074	226,47	218,25

1.2. Проверка баланса ГТУ

Проверка баланса для условий ISO и расчётного среднегодового режима выполнялась в курсе «Парогазовые установки». Аналогичным образом выполним её для переменного режима.

Расход топлива

расход воздуха

тогда с учётом того, что теоретически необходимое количество влажного воздуха

, избыток воздуха в уходящих газах

.

Энтальпии уходящих газов данного состава при стандартной температуре и T₄

,
энтальпии воздуха при стандартной температуре и T₁

(здесь и далее свойства воздуха и газов отсчитываются от абсолютного нуля по интерполяционным полиномам, приведённым в [2]). Уравнение теплового баланса ГТУ:

.

Энтальпии топлива при стандартных условиях и на входе в КС h_топ ориентировочно равны

[3]. Для всех режимов считаем, что КПД генератора, редуктора, механический КПД турбины и КПД камеры сгорания равны соответственно η_ЭГ = 0,985, η_ред = 0,995, η_мех = 0,998, . Тогда левая часть уравнения баланса равна