Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую эффективность подогрева (стр. 12 из 13)

Толщина трубной доски (без анкерных связей):

Полученная величина толщины трубной доски превышает предельное значение, поэтому необходимо устанавливать анкерные связи. Принимаем из прототипа диаметр окружности анкерных связей Dc=810 мм и их число – 6.

Допускаемое напряжение для анкерных связей

Выразим из формулы для трубной доски произведение числа анкерных связей на их площадь, приняв в качестве приближения толщину трубной доски из прототипа dТД_пр=90 мм.

Площадь сечения одной анкерной связи

Диаметр анкерной связи

Глава 4. Задание.

4.1. Описание задания.

Заменить в тепловой схеме второй (по ходу основного конденсата) подогреватель низкого давления смешивающего типа П7 (рис. 4.1.) на поверхностный и проследить влияние на тепловую экономичность.

Рис. 4.1. Первоначальная схема включений ПНД.

Эффективность регенеративного подогрева зависит от правильного выбора параметров пара регенеративных отборов, числа регенеративных подогревателей, их схемы включения и типа.

Для более полного анализа схем включений поверхностных подогревателей в систему регенеративного подогрева рассмотрим несколько вариантов: 1 – конденсат из поверхностного подогревателя П7 сливается в смешивающий подогреватель П8 (рис.4.2.); 2 – дренажи в ПНД сливаются каскадно, а из П7 дренаж перекачивается дренажным насосом и смешивается с основным потоком питательной воды после подогревателя П7 (рис.4.3.).

4.2. Выполнение задания.

Рис. 4.2. Измененная схема включения ПНД (Вариант 1).

Рассчитываемая часть тепловой схемы – включения ПНД представлена на рис.4.2. Расчет основной тепловой схемы остаётся неизменным до пункта 1.3.19. (нахождения доли отбора пара на подогреватель П7) и кроме пункта 1.3.9. (нахождение параметров пара в отборе на подогреватель П7). Равномерное распределение регенеративного подогрева, параметры пара в отборах (кроме П7, П8) остались неизменными.

4.2.1. Параметры отбора пара на П7

Давление воды за П7

Энтальпия воды за П7 составит

По значениям

и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значение температуры воды за П7

Температура насыщения в подогревателе, с учетом недогрева

По температуре насыщения

находим значения давления и энтальпии в подогревателе из таблиц теплофизических свойств пара

Давление пара в отборе

Из процесса работы пара в турбине в h, S-диаграмме, находим значения энтальпии и энтропии пара в отборе

По значениям

и определяем из таблиц теплофизических свойств пара и воды значения температуры и степени сухости

4.2.2. Доля отбора пара на подогреватель П7

Уравнение теплового баланса для П7

Поток конденсата из конденсатора

Уравнение материального баланса для П8

Выражаем долю основного конденсата, проходящего через П7, после смешивающего подогревателя П8

Подставляем в уравнение теплового баланса П7

4.2.2. Доля отбора пара на смешивающий подогреватель П8

Уравнение теплового баланса для П8

Преобразовываем уравнение материального баланса для П8

Подставляя, получим следующее уравнение

Находим

4.2.3. Контроль материального баланса пара и конденсата

Пропуск пара в конденсатор

Доля потока конденсата после основного конденсатора с паровой стороны с учетом конденсата турбоприводов и других потоков равна

Доля потока конденсата из основного конденсатора со стороны регенеративной системы

Равенство

выполнено, материальный баланс сходится.

4.2.4. Определение энергетических показателей турбоустановки

Таблица 4.1.

Энергетическое уравнение турбоустановки в табличной форме

Цилиндр	Отсек турбины	Доля пропуска пара через отсек αj	Теплоперепад пара в отсеке Δhj, кДж/кг	Внутренняя работа на 1 кг свежего пара αj∙Δhj, кДж/кг
ЦВД	0 -1	1	293.1	293.1
	1-2	0.94902	66.8	63.4
ЦСД	2-3	0.83436	240.3	200.5
	3-4	0.71862	306	219.9
	4-5	0.6863	134	92
	5-6	0.65554	139.5	91.5
ЦНД	6-7	0.62869	116.5	73.2
	7-8	0.5989	152	91
	8-К	0.57244	146.6	83.9

Внутренняя работа турбины на 1 кг свежего пара

Расход пара на турбину

Удельный расход пара

Полный расход теплоты на турбоустановку

Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии

Расход теплоты на станцию

КПД станции (брутто)

КПД станции (нетто)

Расходы натурального топлива

Удельный расход условного топлива нетто

4.2.5. Основные выводы, характеризующие полученные результаты.

Замена смешивающего подогревателя П7 на поверхностный и использование схемы включения, приведенной на рис.4.1. снизила эффект от применения регенерации. Основные показатели, характеризующие изменения в сравнении с исходной тепловой схемы приведены в табл.4.2.

В связи с наличием недогрева в поверхностных подогревателях при том же равномерном распределении регенеративного подогрева, увеличилась температура насыщения и давление в подогревателе, что привело к увеличению параметров пара в отборе. Возросло количество пара отбираемого на П7, а на П8 уменьшилось, так как осуществлялся каскадный слив дренажа из П7 в П8. В результате происходило вытеснение отборного пара (на П8) паром, образовавшимся при вскипании дренажа из П7. Т.е. подогрев воды в П8 вёлся частично паром из предыдущего отбора. Увеличился поток пара, поступающий в конденсатор, а, следовательно, возрастают потери в окружающую среду.

Приведенный теплоперепад пара в турбине уменьшился. Вследствие чего увеличился общий расход пара на турбоустановку на 0.2 кг/c. Увеличился полный расход теплоты на турбоустановку. КПД станции (нетто, брутто) уменьшились на 0.058% и 0.054%, расход натурального топлива увеличился на 231 кг/ч, удельный расход топлива нетто также соответственно увеличился на 0.5 г/(кВт×ч).