Расчет тепловой схемы турбоустановки с турбиной К-1000-60/1500-1 (стр. 7 из 9)

G'_ОК=1.005G_ПВ-D_II-D_пп1-D_пп2-D_I-D_III-G_с-D_д

G'_ОК=Y-G_с

G'_ОК=1563,397-0,13 * Y

G'_ОК=0,890 *Y

получим

Y=1532,3 кг/с

и следовательно

G_c=168,7кг/с

D_пп1^вх=68,8 кг/с

D_пп2^вх=75,5 кг/с

D_I=61,6 кг/с

D_II=62,7 кг/с

D_III=63,7 кг/с

D_д=27,2 кг/с

G_ПВ=1882,5 кг/с

G’_ОК=1363,7 кг/с

D=D₀+D_ПП= 1836,4 кг/с

Расчет процессов в ПНД

ПНД4

Энтальпия пара на входе в П4 из 4-го отбора :

h_П4=2823,2 кДж/кг

Параметры спива на выходе из П5:

t_S,П4=158 °С

h_{сл п4}=f(pп4,tП4)= 666,9 кДж/кг

Количество пара 4-го отбора на входе П4 определяется на основании совместного решения уравнений теплового и материального баланса П4. Запишем уравнение ТБ сепратора, учитывающее материальный баланс.

D_IV.(h_П4-_{hсл п4})= G’_ОК.с_рΔt

Из этого уравнения определим D_IV

D_IV= G’_ОК.с_рΔt/(h_П4-h_{сл п4})

D_IV=84,8 кг/с

ПНД3

Энтальпия пара на входе в П3 из 5-го отбора :

h_П3=2694,5 кДж/кг

Параметры спива на выходе из П3:

t_S,П3=128 °С

h_{сл п3}=f(p_п3,t_П3)= 537,8 кДж/кг

Количество пара 5-го отбора на входе П3 определяется на основании совместного решения уравнений теплового и материального баланса П3. Запишем уравнение ТБ сепратора, учитывающее материальный баланс.

D_V.h_П4+D_IVh_{сл п4}-(D_V+D_IV)h_{сл п3}=( G’_ОК -D_V-D_IV)с_рΔt

Из этого уравнения определим D_V

D_V= G’_ОК.с_рΔt-D_IV(h_{сл п4}-h_{сл п3}+с_рΔt)/(h_п3-h_{сл п3}+с_рΔt)

D_V=65,6 кг/с

ПНД2

Энтальпия пара на входе в П2 из 6-го отбора :

h_П2=2418,4 кДж/кг

Параметры спива на выходе из П2:

t_S,П2=98 °С

h_{сл п2}=f(p_п2,t_П2)= 410,6 кДж/кг

Количество пара 6-го отбора на входе П2 определяется на основании совместного решения уравнений теплового и материального баланса П2. Запишем уравнение ТБ сепратора, учитывающее материальный баланс.

D_VI.(h_П2-h_{сл п2})=( G’_ОК -D_V-D_IV).срΔt

Из этого уравнения определим D_VI

D_VI=( G’_ОК -D_V-D_IV).с_рΔt/(h_П2-h_{сл п2})

D_VI=70,9 кг/с

ПНД1

Энтальпия пара на входе в П1 из 7-го отбора :

h_П1= 2415,9 кДж/кг

Параметры спива на выходе из П1:

t_S,П1= 68 °С

h_{сл п1}=f(p_п1,t_П1)= 284,64 кДж/кг

Количество пара 7-го отбора на входе П1 определяется на основании совместного решения уравнений теплового и материального баланса П1. Запишем уравнение ТБ сепратора, учитывающее материальный баланс.

D_VII.h_П1+D_VIh_{сл п2}-(D_VI+D_VII)h_{сл п1}=( G’_ОК -D_V-D_IV-D_VI-D_VII)с_рΔt

Из этого уравнения определим D_VII

D_VII=( G’_ОК -D_V-D_IV)с_рΔt-D_VI(h_{сл п2}-h_{сл п1}+с_рΔt)/(h_п1-h_{сл п1}+с_рΔt)

D_VII=59,7 кг/с

Расход оснавного канденсата после канденсатора

G_ok= G’_ОК -D_III-D_IV-D_II-D_I

G_ok=1082,9 кг/с

С помощью полученных значений расходов получим расход на входе ЦСД:

D₀^ЦСД=(Y-G_c)-D_ТП= 1346,6 кг/с

ТЕПЛОФИКАЦИОНАЯ УСТАНОВКА

Промышленность и население необходимо снабжать не только электроэнергией, но и теплотой. Аналогично передаче электроэнергии по электрическим сетям, для подачи теплоты к потребителям существуют тепловые сети. Основным носителем теплоты для горячего водоснабжения и отопления является горячая вода. Соответствующая схема установки теплоснабжения показана на рис. 4. для случая, когда тепловая сеть представляет собой замкнутый контур, образованный подающей и обратной магистралями. Для циркуляции воды предусмотрен сетевой насос. Для восполнения убыли воды в связи с ее утечками и расходованием на бытовые нужды предусмотрена установка подготовки добавочной воды.

Вода подогревается в нескольких последовательных сетевых подогревателях. В теплоэнергетике принято осуществление этого подогрева в основном за счет теплоты

пара, частично проработавшего в турбине. Поэтому кроме конденсационных электростанций развиваются также теплоэлектроцентрали(ТЭЦ). Теплофикация, т. е. комбинированная выработка электроэнергии и теплоты, является характерной чертой отечественной энергетики.

Рис. 4. Схема установки теплоснабжения:

1— сетевой насос;2— основной сетевой подогреватель;3— греющая среда основного сетевого подогревателя;4— пиковый сетевой подогреватель;5— греющая среда пикового сетевого подогревателя;6— подающая магистраль сетевой воды;7— тепловой потребитель;8— обратная магистраль сетевой воды;9— продувка тепловой сети;10 — подпиточный сетевой насос;11 — установка подготовки добавочной воды теплосети.

В этой работе задана теплофикационая установка, которая паказана на рис.5.

Рис.5. теплофикационая установка

Прямая и обратная температура в теплофикационой установке:

t_пр=110 °С

t_обр=65 °С

Количество сетевых подогревателей n=3.

Нагрев сетевой воды в каждом подогревателе:

Δt_СП=(t_пр-t_обр)/n=15.0 °С

Температуа сетевой воды в узловых точках теплофикационой установки

t_СП1=t_обр+Δt_СП=80.0 °С

t_СП2=t_СП1+Δt_СП=95.0 °С

t_СП3=t_СП2+Δt_СП=110.0 °С

Расход сетевой воды в теплофикационой установке:

G_СП=Q_ТП/[c_p(t_пр-t_обр)]= 609,9 кг/с

По полученным температурам сетевой воды выбераем отборы турбиы, соответствующие с этими температурами. По параметрам отборов определяються энталпии слива из каждого подогревателя:

h_{сл СП3}=h"=f(p_V)= 548,79 кДж/кг

h_{сл СП2}=h"=f(p_V)= 548,79 кДж/кг

h_{сл СП1}=h"=f(p_VI)= 420,80 кДж/кг

Количество пара каждого отбора на входе подогревателей определяется на основании совместного решения уравнений теплового и материального баланса подогревателей. Запишем уравнение ТБ сепратора, учитывающее материальный баланс.

D_СП3=G_СП.с_р.Δt_СП/(h_V-h_{сл СП3})= 17,75 кг/с

D_СП2=G_СП.с_р.Δt_СП-D_СП3(h_{сл СП3}-h_{сл СП2})/(h_V-h_{сл СП2})= 17,75 кг/с

D_СП1=G_СП.с_р.Δt_СП-D_СП2(h_{сл СП2}-h_{сл СП1})/(h_VI-h_{сл СП1})= 16,81 кг/с

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ МОЩНОСТИ ТУРБИНЫ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ

Существуют различные подходы при расчетах тепловых схем турбоустановок по способу задания исходных данных, по определению мощности и потоков пара и воды в элементах тепловой схемы. В [1] анализируются 4 способа задания исходных данных и определяемых величин. Так, например, если задается расход пара на турбину D₀, то определяемой величиной при расчете тепловой схемы является электрическая мощность турбоустановки N_э, и наоборот. При исходном задании величины пропуска пара в конденсатор турбины D_K, определяемыми величинами являются D₀, и N_э.

Внутренная Мощность турбины

Наминальный расход пара перед СРК по[4] состовляет D=1836,4 кг/с

Протечки пара через уплотнения штоков клапанов турбины D_прКл=1.8 кг/c

Расход пара через СПП:

D_ПП2=75,5 кг/c

D_ПП1=68,8 кг/c

D_С=Y=1532,3 кг/c

Протечки пара через уплотнения ЦСД ; D_{уплКл-ЦНД}=1.4 кг/c

Расход пара на входе в ЦСД; D₀^ЦСД=1346,6 кг/c

Количество пара каждого подогревателя

D_СП1=16,71 кг/c

D_СП2=17,75 кг/c

D_СП3=17,75 кг/c

расход пара через отсек

D_отс1=D₀-D_ПП2-D_прКл=1759,0 кг/c

D_отс2=D_отс1-D_ПП1-D_I= 1628,6 кг/c

D_отс3=D_отс2-D_II= 1565,9кг/c

D_отс4=D_отс3-D_III-D_тп-G_c-D_д-D^упл_Кл-ЦСД= 1314,1 кг/c

D_отс5=D_отс4 -D_IV= 1229,74кг/c

D_отс6=D_отс5-D_СП2-D_СП3-D_V-D^упл_Кл-ЦНД = 1125,8 кг/c

D_отс7=D_отс6-D_СП1-D_VI= 1038,2 кг/c

D_отс8=D_отс7-D_VII= 978,5 кг/c

Энталпия рабочего тела после СПП; h_ПП2= 2937,1 кДж/кг, за ЦНД h_k= 2230,5 кДж/кг и перед ЦВД h₀= 2776,5 кДж/кг

теплоререпад отсека

Δh_отс1=h₀-h_I= 128,5 кДж/кг

Δh_отс2=h_I-h_II= 47,9 кДж/кг

Δh_отс3=h_II-h_III= 50,2 кДж/кг

Δh_отс4=h_ПП2-h_IV= 102,6 кДж/кг

Δh_отс5=h_IV-h_V= 126,4 кДж/кг

Δh_отс6=h_V-h_VI= 129,4 кДж/кг

Δh_отс7=h_VI-h_VII= 145,6 кДж/кг

Δh_отс8=h_VII-h_k= 202,5 кДж/кг

Используя полученые значения, получаем внутреннюю мощность турбины:

W_i=Σ(D_отсj.Δh_отсj)= 1168,0 МВт

КПД генератора и механический КПД турбогенератора приняты соответственно

η_мех= 0.99

η_г= 0.988

мощность на клеммах генератора

N_э.расч=W_i.η_мех.η_г= 1142,4 МВт

Гарантированная мощность

N_э=0.98N_э.расч= 1119,6 МВт

Расход электроэнергии на привод насосов

КПД электроприводов всех наэсов[1]; η_пр= 0.86

Раход рабочего тела через конденсатные и дренажные насосы

D_к= 1082,7 кг/c

D_дрП1= 130,6 кг/c

D_дрП3= 150,4 кг/c