Расчет подогревателей низкого давления ПНД № 4 и ПНД № 5 и смесителя СМ1
Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 4, ПНД № 5 и СМ1 составим и решим уравнение теплового баланса.
П4. a4 (hп4 – hн4) = aк(hв4 – hв СМ1)
(3.1.1.1)СМ1.a5 = aкд - a4 - a5 (3.1.1.2)
П5.a5(hп5 – hн5) + a4 (hн4 – hн5) = aк5(hв5 – hв6)
(3.1.1.3)Решаем систему уравнений:
где aк5 – доля конденсата в ПНД № 5,
a4 – доля расхода пара в ПНД № 4,
a5 – доля расхода пара в ПНД № 5,
hв4 = 626,79 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 4,
hп = 0,995 – КПД пара,
hп4 = 3212 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 4,
hн4 = 645,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 4,
hв5 = 542,95 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 5,
hн5 = 559,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 5,
aкд = 0,81273 – доля расхода основного конденсата, подведенного в деаэратор.
(0,81273-a4-a5+a4+a5)626,79-0,992(a4(3212-645,2))=
=0,995((0,81273-a4-a5)542,95+(a4+a5)559,2)
a4 = 0,0274-0,00629a5 (3.1.1.4)
h ((a5(hв5 – hв6)(0,81273-0,0274+0,00629a5-a5) (3.1.1.5)
где hв6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6.
0,995(a5(2918-559,2)+(0,0274-0,00629a5)(645,2-559,2))=
=(542,95-445,82)(0,81273-0,0274+0,00629a5-a5)
a5 = 0,03025
a4 = 0,0274-0,00629·0,03025
a4 = 0,02721
aк5 = 0,81273-0,02721-0,03025
aк5 = 0,75527
Расчет энтальпии смесителя СМ1
hСМ1 =
(3.1.1.6)где hСМ1 – энтальпия конденсата в СМ1.
hСМ1 =
hСМ1 = 541,38 кДж/кг
Расчет подогревателей низкого давления № 6 и № 7
Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 6, ПНД № 7 составим и решим уравнение теплового баланса.
П6. a6 (hп6 – hн6) = aк5(hв6 – hпн) (3.1.2.1)
П7.a7 (hп7 – hн7)+a6(hн6 – hн7)= aк7(hв7 – hв8) (3.1.2.2)
где a6 – доля расхода пара на ПНД № 6,
hп6 = 2812 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 6,
hн6 = 461,36 кДж/кг – энтальпия воды на выходе ПНД № 6,
aк5 = 0,75527 – доля конденсата в ПНД № 5,
hв6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6,
hпн = 438,02 кДж/кг – энтальпия питательного насоса,
a7 – доля расхода пара на ПНД № 7,
hп7 = 2720 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 7,
hн7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7,
aк7 – доля расхода конденсата в ПНД № 7,
hв7 = 383,01 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 7,
hв8 = 219,84 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 8.
Подставим значение в (3.1.2.1):
a6(2812-461,36) = 0,75527(445,82-438,02)
a6 = 0,00251
Подставим значение в (3.1.2.2):
a7(2720-398,02)+0,00251(461,36-398,02) = aк7(398,02-234,42)
a7 = 0,04642
Расчет подогревателя низкого давления № 8, охладителя уплотнений ОУ, смесителя СМ2
Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 8, смесителя СМ2 и охладителя уплотнений ОУ составим и решим уравнения теплового баланса.
П.8 aп8 (hп8 – hн8)+aп7(hп7 – hн7) = aк7(hн8 – h"ОУ) (3.1.3.1)
ОУaОУ (hОУ – h
) = aк7(h – hСМ2) (3.1.3.2)СМ2.aк7hСМ2 = a'к7 – hк +(aп7 +aп8)hн8 +aОУh"ОУ (3.1.3.3)
a'к7 = aк7 - (aп7 + aп8 + aОУ) (3.1.3.4)
где aп8 – доля расхода пара на ПНД № 8,
hп8 = 2512 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 8,
hн8 = 234,12 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 8,
aп7 – доля расхода пара на ПНД № 7,
hн7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7,
aк7 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,
h
= 188,44 кДж/кг – энтальпия дренажа ОУ,h
= 2582,5 кДж/кг – энтальпия пара в ОУ,aОУ = 0,0018 – доля расхода пара на ОУ,
h"ОУ - энтальпия пара после ОУ,
hСМ2 – энтальпия воды в смесителе СМ2,
a'к7 – доля расхода конденсата,
hк = 111,11 кДж/кг – энтальпия конденсата.
Решаем систему уравнений:
h"ОУ = 125,51+174,58a8 (3.1.3.5)
Подставляем (3.1.3.5) в уравнение (3.1.3.1)
2277,58a8 + 7,594 = 165,58 – 0,70634(125,51 + 174,58a8)
a8 = 0,028878
h"ОУ = 125,51+174,58·0,028878
h"ОУ = 130,55 кДж/кг
3.2 Материальный баланс пара и конденсата
Доли отборов пара из турбины:
a1 = aп1 + aшт = 0,0506+0,002 = 0,0526
a2 = aп2 = 0,0961
a3 = aп3 + aтп = 0,043+0,0618 = 0,1048
a4 = aд = 0,01657
a5 = aп4 = 0,02721
a6 = aп5 = 0,03025
a7 = aп6 = 0,00251
a8 = aп7 = 0,04642
a9 = aп8 = 0,028878
Пропуск пара в конденсатор турбины:
a
= a0 - Σai - aу - aупл - aОУ (3.2.1)где a0 = 1 – весь пар,
Σai = 0,405338 – сумма всех долей расходов пара,
aу = 0,002 – доля расхода пара на утечки,
aупл = 0,002 – доля расхода пара на уплотнения,
aОУ = 0,001 – доля расхода пара на охладитель уплотнений,
a
= 1 – 0,405338 – 0,002 – 0,002 – 0,001a
= 0,589662Количество конденсата в конденсаторе:
a
= aк7 - a8 - aэ - aОУ - aтп - aдв (3.2.2)где aк7 = 0,70634 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,
a8 = 0,28878 – доля расхода конденсата на ПНД № 8,
aэ = 0,004 – доля расхода конденсата на эжектор,
aОУ = 0,0018 – доля расхода конденсата на охладитель уплотнений,
aтп = 0,0618 – доля расхода конденсата на турбину привода,
aдв = 0,02 – доля расхода конденсата на добавочную воду.
a
= 0,70634 – 0,028878 – 0,001 – 0,0618 – 0,02 – 0,004a
= 0,590662Определим погрешность материального баланса.
D =
(3.2.3)D =
D = 0,1696%, что меньше 0,2%, следовательно, погрешность удовлетворяет условию.
3.3 Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока.
Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат
Для того, чтобы посчитать энергетический баланс, составим таблицу.
Таблица 3.1 Суммарная работа пара в отдельных отсеках турбины
Отсек турбины | Давление пара, МПа | aj | Внутреннее теплопадение Нij, кДж/кг | Внутренняя работа на 1 кг свежего пара ajНij, кДж/кг |
0'-1 | 23,54-5,82 | a0-aшт=1-0,002=0,998=a0'1 | 286 | 285,43 |
1-2 | 5,82-4,13 | a1-2=a0'1-a1=0,998-0,0506=0,9474 | 89 | 84,32 |
2'-3 | 3,61-1,73 | a2'-3=a12-a2=0,9474-0,0961=0,8513 | 196 | 166,85 |
3-Д | 1,73-0,7 | a3-Д=a2'-3-a3-aтп==0,8513-0,043-0,0618=0,7465 | 132 | 98,54 |
Д-4 | 0,7-0,537 | aД-4=a3-Д-a4==0,7465-0,01657=0,72993 | 156 | 113,87 |
4-5 | 0,537-0,311 | a4-5=aД-4-a4=0,72993-0,02721=0,70272 | 138 | 96,98 |
5-6 | 0,311-0,15 | a5-6=a4-5-a5==0,70272-0,03025=0,67247 | 106 | 71,28 |
6-7 | 0,15-0,088 | a6-7=a5-6-a6=0,67247-0,00251=0,66996 | 92 | 61,64 |
7-8 | 0,088-0,0176 | a7-8=a6-7-a7==0,66996-0,04642=0,62354 | 208 | 129,7 |
8-К | 0,0176-0,00363 | a8-К=a7-8-a8==0,62354-0,028878=0,594662 | 174 | 103,47 |
Определяем расход пара на турбину:
Д0 =
(3.3.1)гдеWЭ = 500 МПа – мощность энергоблока,
= 1212.08 кДж/кг – сумма внутренней работы на 1 кг свежего пара,hМ = 0,994 – КПД механический,
hГ = 0,99 – КПД генератора.
Д0 =
Д0 = 419,196 кг/с = 1509,11 т/ч
Удельный расход пара на турбину:
d0 =
(3.3.2)где WЭ = 500 МПа – мощность энергоблока;
WТП=
(3.3.3)где aПВ = 1,015 – доля расхода питательной воды,
Д0 = 419,196 кг/с – расход пара на турбину,
Vср = 0,0011 м3/кг – удельный объем,
РН = 34,5 МПа – давление в насосе,
РВ = 0,7 МПа – давление в деаэраторе,
hН = 0,805 – КПД турбопривода.
WТП=
WТП= 19651,54 кВт
a0 =