Расчет упрощенной схемы паротурбинной установки (стр. 2 из 7)
Для привода ПН используется турбопривод (ТПН) конденсационного типа. ТПН питается паром из третьего отбора турбины, т. е. Тем же паром, что и П3. Отработавший в ТПН пар поступает в конденсатор турбопривода (К – ТПН), откуда собственными конденсатными насосами откачивается в конденсатор главной турбины.
Питательная вода после ПН проходит через два подогревателя поверхностного типа П1 и П2. Эти подогреватели называются подогревателями высокого давления (ПВД) - по давлению проходящей через них воды. По этому же принципу подогреватели П4 и П5 называют подогревателями низкого давления (ПНД).
П1 и П2 питаются паром из первого и второго отборов турбины соответственно. Конденсат греющего пара (дренаж), образовавшийся в П1, сбрасывается в П2, где частично участвует в нагреве воды, таккак имеет температуру более высокую, чем температура насыщения при давлении в П2.Из П2 удаляется дренаж, расход которого равен сумме расхода греющего пара П2 и дренажа; поступающегоиз П1.
В подогревателях поверхностного типа водане может быть нагрета до температуры насыщения, так как необходим температурный напор для передачи теплоты через металлическую стенку трубки; поэтому недогрев вэтих подогревателях не равен нулю и составляет 1,5-3,0С и более. Для его снижения в случае, если греющий париз отбора сильно перегрет устанавливают пароохладители (ПО). В ПО вода дополнительно нагревается, что снижает её недогрев до 0-1,5 °С. Кроме того, ПВД, П1 и П2 оборудованы встроенными охладителями дренажа (ОД), За счет частичного использования теплоты дренажа вода нагревается, что уменьшает необходимый для её нагрева расход пара из отбора. Пройдя П2 и П1, питательная вода поступаетв котел.
Восполнение потерь рабочего тела в схеме энергоблока осуществляется путем подпитки чистой водой, которая с расходом
= 0,02 подводится в конденсатор главной турбины.2.Расчет и построение h,S-диаграммы расширения пара в проточной части турбины
Для построения процесса расширения пара в турбине необходимо определить его состояние в наиболее характерных точках: «0» – перед стопорным клапанам турбины; «1» – в камере 1 - го отбора; «2» – на выхлопе ЦВД и камере 2-го отбора; «ПП» – после промпароперегревателя перед ЦСД; «3», «4» и «5» –камерах третьего, четвёртого и пятого отборов соответственно; «К» – на входе в конденсатор.
Расчёты для построения h, S – диаграммы процесса расширения пара в турбине сведены в таблицу 2.1. h-S– диаграмма процесса расширения пара в проточной части турбины представлена на рис. 2.1.
Таблица 2.1.Расчеты для построения h,S– диаграммы процесса расширения пара в турбине.
| № п/п | Наименование величины | Обозначение | Размерность | Способ определения | Значение | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 1 | Параметры свежего пара | |||||
| 1.1 | Давление | Ро | МПа | Заданно | 23,5 | |
| 1.2 | Температура | t0 | 0С | Заданно | 545 | |
| 1.3 | Энтальпия | h0 | кДж/кг | f(Po;to) | 3338,9 | |
| 2 | Параметры пара промперегрева | |||||
| 2.1 | Давление | Рпп | МПа | Задано | 3,9 | |
| 2.2 | Температура | tпп | 0С | Задано | 545 | |
| 2.3 | Энтальпия | hпп | кДж/кг | f(Pпп;tпп) | 3548,7 | |
| 3 | Потеря давления в тракте промперегрева | ∆Рпп | МПа | 0,12Рпп=0,08*3,8 | 0,39 | |
| 4 | Давление пара на выхлопе ЦВД (во 2-ом отборе) |  | МПа | Рпп+∆Рпп | 4,3 | |
| 5 | Энтальпия пара на выхлопе ЦВД при теоретическом расширении пара (без потерь) |  | кДж/кг | f(  ;Sо) | 2889,3 | |
| 6 | Располагаемый теплоперепад ЦВД |  | кДж/кг | ho- | 449,6 | |
| 7 | Внутренний относительный КПД ЦВД  |  | К-300-240 | 0,781 | ||
| 8 | Использованный теплоперепад 2-го отбора |  | кДж/кг |  | 351,14 | |
| 9 | Энтальпия пара на выхлопе ЦВД и в камере 2-го отбора |  | кДж/кг |  | 2987,8 | |
| 10 | Температура пара на выхлопе ЦВД и камере 2-го отбора |  | 0С | f(  ) | 320 | |
| 11 | Параметры пара в 1-м отборе | |||||
| 11.1 | Давление | Р1 | МПа | Табл. 3.1. | 5,43 | |
| 11.2 | Энтальпия при теоретическом расширении пара |  | кДж/кг | f(P1;so) | 2942,5 | |
| 11.3 | Располагаемый теплоперепад для потока пара 1-го отбора | Н01 | кДж/кг | h0-h1t | 396,4 | |
| 11.4 | Использованный теплоперепад для потока пара 1-го отбора | Hi1 | кДж/кг |  | 309,59 | |
| 11.5 | Энтальпия | h1 | кДж/кг | h0-Hi1 | 3029,3 | |
| 11.6 | Температура | t1 | 0С | f(Р1;h1) | 340 | |
| 12 | Внутренний относительный КПД ЦСД |  | К-300-240 | 0,878 | ||
| 13 | Параметры пара в камере 3-го отбора: | |||||
| 13.1 | Давление | Р3 | МПа | Табл 3.4. | 0,88 | |
| 13.2 | Энтальпия при теоретическом расширении пара от входа в ЦСД (точки ПП) до Р3 | h3t | кДж/кг | f(sпп;Р3) | 3080,5 | |
| 13.3 | Распологаемый теплоперепад для потока пара 3-го отбора при расширении в ЦСД |  | кДж/кг |  | 468,2 | |
| 13.4 | Использованый теплоперепад для потока пара 3-го отбора при расширении в ЦСД |  | кДж/кг |  | 411,08 | |
| 13.5 | Энтальпия | h3 | кДж/кг |  | 3137,6 | |
| 13.6 | Температура | t3 | 0C |  | 339 | |
| 14 | Параметры пара в камере 4-го отбора (на выхлопе ЦСД) | |||||
| 14.1 | Давление | Р4=  | МПа | Табл. 3.4. | 0,240 | |
| 14.2 | Энтальпия при теоретическом расширении пара от входа в ЦСД (точки ПП) до Р4 | h4t | кДж/кг | f(sпп;Р4) | 2786,7 | |
| 14.3 | Располагаемый теплоперепад для потока пара 4-го отбора при расширении в ЦСД |  | кДж/кг | hпп-h4t | 762 | |
| 14.4 | Использованный теплоперепад для потока 4-го отбора при расширении в ЦСД |  | кДж/кг |  | 669,04 | |
| 14.5 | Энтальпия |  | кДж/кг | hпп-  | 2879,6 | |
| 14.6 | Температура | t4 | 0C |  | 210 | |
| 15 | Внутренний относительный КПД |  | К-300-240 | 0,805 | ||
| 16 | Параметры пара в камере 5-го отбора | |||||
| 16.1 | Давление | P5 | МПа | Табл. 3.4. | 0,04 | |
| 16.2 | Энтальпия при теоретическом расширении потока пара 5-го отбора в ЦНД | h5t | кДж/кг | f(s4;Р5) | 2580 | |
| 16.3 | Располагаемый теплоперепад для потока пара 5-го отбора при расширении в ЦНД |  | кДж/кг |  | 299,6 | |
| 16.4 | Использованный теплоперепад для потока пара 5-го отбора при расширении в ЦНД |  | кДж/кг |  | 241,2 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 16.5 | Энтальпия пара в отборе | h5 | кДж/кг |  | 2638,5 | |
| 16.6 | Энтальпия сухого насыщенного пара при давлении |  | кДж/кг |  | 2641,2 | |
| 16.7 | Энтальпия воды на линии насыщения при давлении |  | кДж/кг |  | 328,5 | |
| 16.8 | Степень сухости пара в отборе | х5 | - |  | 0,99 | |
| 17 | Параметры пара на выхлопе ЦНД (входе в конденсатор) | |||||
| 17.1 | Давление | Рк | кПа | Задано | 3,5 | |
| 17.2 | Энтальпия пара при теоретическом расширении в ЦНД |  | кДж/кг | f(s4;Рк) | 2230 | |
| 17.3 | Располагаемый теплоперепад ЦНД |  | кДж/кг |  | 649,66 | |
| 17.4 | Использованный теплоперепад ЦНД |  | кДж/кг |  | 522,98 | |
| 17.5 | Энтальпия пара на выхлопе ЦНД |  | кДж/кг |  | 2356,7 | |
| 17.6 | Энтальпия сухого насыщенного пара при Рк |  | кДж/кг |  | 2549,9 | |
| 17.7 | Энтальпия воды на линии насыщения при Рк |  | кДж/кг |  | 111,84 | |
| 17.8 | Степень сухости пара на входе в конденсатор | хк | - |  | 0,92 | |
| 18 | Использованный теплоперепад 1кг пара при расширении в турбине |  | кДж/кг | ho-  +hпп-hк | 1543,2 | |
3. Определение параметров пара и воды в характерных точках ПТС
3.1 Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подогревателе П1
Исходной величиной, определяющей искомые параметры, является заданное значение температуры питательной воды. Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подключённом к нему подогревателе П1 сведены в таблицу 3.1.