Δtпн = [υ· (Рн – Рв) ·103] / (с · ηпн) оС (3.12)
где Рн – давление на стороне нагнетания, МПа
Рв – давление на стороне всасывания, МПа
с – удельная теплоемкость, кДж/кг· оС
ηпн – кпд питательного насоса%, ηпн = 0,85%
Δtпн = [0,0011· (18 – 0,8) ·103] / (4,19 · 0,85) = 5,3 оС
tпн = 165 + 5,3 = 190,3 оС
tср = (343,18 + 170,3) / 2 = 256,74 оС
υ = 0,0016680 м3/кг
= 1/0,0016680 = 599,5 кг/м3
(
· Нн) / 102 = (0,5995 ·48) / 102 = 0,28 МПа= 15,2+0,69+1,7+0,28 = 17,87 МПа
= – + ρ . МПа (3.13)где
= 0,69 МПа – давление в деаэраторе = 0,01 МПа – сопротивление водяного тракта до входа в питательный и предвключенный насосρ
= 0,909 т/м – плотность воды = 21 МПа – высота столба воды на всасывающей стороне насоса, принимается по условию кавитационного запаса на всосе насоса. = 0,69 – 0,01 + 0,902. = 0,865 МПа =17,87 – 0,865 = 17,005 МПаВ соответствии с расчетами подача составляет Dпн =766,48 м³/ч, напор Hпн=17.005 м. Выбираем по литературе [1] насос ПЭ-780–200 в количестве двух штук: два рабочих и один в резерве (хранится на складе).
Характеристика насоса ПЭ-780–200
– Напор 2030 м
– Допустимый кавитационный запас 15
– Мощность 4500 кВт
– КПД насоса 80%
– Частота вращения n=2985 об/мин
В соответствии с нормами технологического проектирования суммарная производительность деаэраторов питательной воды выбирается по ее максимальному расходу.
Суммарный запас питательной воды в баках основных деаэраторов должен обеспечивать работу в течение 3,5 минут.
К основному деаэратору предусматривается подвод резервного пара для удержания в них давления при сбросах нагрузки и деаэрация воды при пусках. Тепло выпара деаэратора питательной воды используется в тепловой схеме станции. Расход питательной воды:
= (1 + α +β). , т/ч (3.14)где α = 0,02 т/ч, β = 0,02 т/ч – расходы питательной воды на продувку и собственные нужды в долях от паропроизводительности
- максимальный расход пара на турбину. = (1 + 0,01 + 0,01). 670= 683,4 т/чМинимальная полезная вместительность деаэраторного бака (БДП)
. , м (3.15)где
=3,5 мин – время в течение, которого обеспечивается суммарный запас питательной воды в баках основного деаэратора = 1,1 м /т – удельный объем воды - расход питательной воды, т/ч;= 3,5. 1,1. = 43,9 м
В соответствии с полученными расчетами
=683,4; выбираем деаэратор типа ДП-1000.Рабочее давление 0,69 МПа с деаэраторным баком 120 м
.В соответствии с НТП расширителей непрерывной продувки служат для использования теплоты непрерывной продувки и частичного возврата рабочего тепла в тепловую схему ТЭС.
Для котлов с давлением более 10 МПа применяется двухступенчатая сепарация продувочной воды при норме напряженности объема 1000 м³/м³ (1000 м³ образующегося пара в час на 1 м³ полезного объема расширителя).
Количество продувочной воды регламентируется ПТЭ. Продувка равна 1,5% от Dк.
Расчет расширителей непрерывной продувки первой ступени:
Dпр = βпр · Dкном, т/ч (3.16)
βпр = 1,5% от паропроизводительности котла
Dпр = 0,01 · 670 = 6,7 т/ч
Давление в барабане котла:
Рб = Рок + ∆Рпп, МПа (3.17)
Рок – номинальное давление пара в котле, МПа
Рок = 13,75 МПа
∆Рпп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, МПа
∆Рпп = 1,4 Мпа
Рб = 13,75 + 1,4 = 14,15
В данном случае целесообразно завести пар из первой ступени сепаратора в деаэратор, поэтому давление в РНП – Ι, и потеря продувочной воды определяется из уравнения теплового и материального баланса расширителя продувки:
Qпр = Qс1 + Q0,7 (3.18)
Dпр ·iб · η = Dc1 · i''Ι + D0,7 · i'Ι
Dпр ·iб · η = Dc1 · i''Ι + Dпр · i'Ι – Dс1 · i'Ι
Dпр · (iб · η – i'Ι) = Dc1 · (i''Ι – i'Ι)
Dc1 = Dпр · (iб · η – i'Ι) / i''Ι – i'Ι
Dc1 = 6,7 · (1620 · 0,98 – 697) / (2762,9 – 697,1)= 2,89 т/ч = 0,8 кг/с
V1 =Dc1V»(3.19)
iб, i''Ι, i'Ι – энтальпии продувочной воды, отсеппарированного пара и отсеппарированной воды соответственно, кДж/кг.
η – коэффициент, учитывающий охлаждение сепаратора, принимается равным 0,98.
V1 – объём пара, образующегося в первой ступени, м³/ч.
V» – удельный объем сухого насыщенного пара при давлении 0,7 МПа.
V1 = 2,88·0,272 = 0,7853 = 785,3 м³/ч
υ1 = nk · V1 / 1000 (3.20)
υ1 – необходимый объём расширителя первой ступени.
nk– количество котлов на 1 расширитель.
υ1 = 4 · 785,3/ 1000 = 3,15 м³
В соответствии с полученными расчетами υ1 = 3,15 м³ выбираем расширитель типа СП – 5,5 в количестве 2 штук.
Расчет расширителей непрерывной продувки второй ступени. Количество продувочной воды после сепаратора первой ступени:
Dпр' = Dпр – Dc1, т/ч (3.21)
Dпр' = 6,7–2,89 = 3,81 т/ч
(Dпр – Dc1) · i'Ι = Dc2 · i''ΙΙ + D0,15 · i'ΙΙ (3.22)
Dпр · i'Ι – Dс1 · i'Ι = Dc2 · i''ΙΙ + (Dпр – Dc1 – Dс2) · i'ΙΙ
Dпр · i'Ι – Dс1 · i'Ι = Dc2 · i''ΙΙ + Dпр· i'ΙΙ – Dc1· i'ΙΙ – Dс2· i'ΙΙ
Dпр · (i'Ι – i'ΙΙ) + Dc1 · (i'Ι – i'ΙΙ) = Dc2 · (i''ΙΙ – i'ΙΙ)
Dc2 = Dпр · (i'Ι – i'ΙΙ) + Dc1 · (i'Ι – i'ΙΙ) / i''ΙΙ – i'ΙΙ
Dc2 = 3,81· (697 – 467,13) + 2,89 · (697 – 467,13) /(2693,9 – 467,13) = 0,37 т/ч
i'ΙΙ, i''ΙΙ – энтальпии сухого насыщенного пара и отсеппарированной воды, кДж/кг.
Количество продувочной воды, сбрасываемой в канализацию:
Dпр'' = Dпр' – Dc2, т/ч (3.23)
Dпр'' = 3,81–0,37 = 3,44 т/ч
V2 =Dc2V»(3.24)
V2 – объём пара, образующегося в первой ступени, м³/ч.
V» – удельный объем сухого насыщенного пара при давлении 0,15 МПа.
V1 = 0,37·0,1159 = 0,3977 = 397,7 м³/ч
υ2 = nk · V2 / 1000 (3.25)
υ2 – необходимый объём расширителя второй ступени.
nk– количество котлов на 1 расширитель.
υ2 = 4 · 397,7/ 1000 = 1,59 м³
В соответствии с полученными расчетамиυ1 = 1,59 м³
выбираем расширитель типа СП – 7,5 в количестве 2 штук.
В соответствии с НТП теплофикационные установки при закрытых схемах включают в себя сетевые насосы, сетевые подогреватели, конденсатные сетевые насосы, пиковый водогрейный котел.