Расчет принципиальной тепловой схемы блока 300 МВт (стр. 2 из 5)
подогрев воды в ПВД DtПВД = 35 0С, тогда:
Количество ПВД принимается n = 3.
Выбираем количество подогревателей низкого давления.
Dtд=170С – подогрев воды в деаэраторе, тогда
tв = 164 – 17 = 147 0С
DtОЭ = DtОУ = 3,5 0С – подогрев в ОУ и ОЭ,
DtПНД = 30 0С – подогрев в каждом ПНД,
tк – температура конденсата.
Принимаем количество ПНД равным n = 4.
Подогрев в группе ПВД:
DtПВД = tпв – tпнвых, где (1.27)
tпв – температура питательной воды,
tпнвых – температура за питательным насосом.
DtПВД = 270 – 176,6 = 93,4 0С
Подогрев приходящийся на один ПВД:
, где (1.28)n – количество подогревателей высокого давления.
Температура и энтальпия на выходе из каждого ПВД:
| DtП1вых = 270 0С | hП1 = 1185,4 кДж/кг |
| DtП2вых = 270 – 31,13 = 238,87 0С | hП2 = 1032,28 кДж/кг |
| DtП3вых = 238,87–31,13 =207,740С | hП3 = 887,43 кДж/кг |
Недогрев воды во всех ПВД принимаем δ =1,5 0С. Тогда температура насыщения отбора пара в подогревателе будет равна:
tH = tПiвых + d, где (1.29)
i – номер подогревателя,
tПiвых – температура на выходе из каждого ПВД
tH1 = 270 + 1,5 = 271,5 0С
tH2 = 238,87 + 1,5 = 240,37 0С
tH3 = 207,74 + 1,5 = 209,24 0С
Энтальпия и давление для этого состояния:
| hH1 = 1193,05 кДж/кг | РН1 = 5,64 МПа |
| hH2 = 1039,38 кДж/кг | РН2 = 3,37 МПа |
| hH3 = 894,3 кДж/кг | РН3 = 1,88 МПа |
Давление отбора:
Pi = 1,08×PНi (1.30)
Р1 = 1,08×5,64 = 6,09 МПа
Р2 = 1,08×3,37 = 3,64 МПа
Р3 = 1,08×1,88 = 2,03 МПа
По полученным данным на H-S диаграмме определяем точки отборов путем пересечения изобар с линией процесса и находим параметры пара в этих точках (рисунок 1.1).
| t1 = 341 0С | h1 = 3023 кДж/кг |
| t2 = 511 0С | h2 = 3474 кДж/кг |
| t3 = 428 0С | h3 = 3308 кДж/кг |
Подогрев в группе ПНД:
DtПНД = tв – tэж, где (1.31)
tэж = 27,6 + 3,5 + 3,5 =34,6 0С
DtПНД = 147 – 34,6 = 112,4 0С
Подогрев на один ПНД посчитаем по формуле:
, где (1.32)n – количество подогревателей низкого давления
Температура на выходе из каждого ПНД и соответственно энтальпии питательной воды для каждой температуры.
| DtП4вых = tв = 147 0С | hП4 = 619,2 кДж/кг |
| DtП5вых = 147 – 28,1 = 118,9 0С | hП5 = 499,05 кДж/кг |
| DtП6вых = 118,9 – 28,1 = 90,8 0С | hП6 = 380,31 кДж/кг |
| DtП7вых = 90,8 – 28,1 = 62,7 0С | hП7 = 262,39 кДж/кг |
Определяем температуру насыщения отборного пара в подогревателях, а также энтальпию и давление для каждой температуры отбора:
Недогрев в ПНД составит d = 40С.
tПН = tПiвых + d
| tН4 = 151 0С | hH4 = 636,5 кДж/кг | РН4 = 4,89 105 Па |
| tН5 = 122,9 0С | hH5 = 516,07 кДж/кг | РН5 = 2,18 105 Па |
| tН6 = 94,8 0С | hH6 = 397,15 кДж/кг | РН6 = 8,39 104 Па |
| tН7 = 66,7 0С | hH7 = 279,14 кДж/кг | РН7 = 2,70 104 Па |
Определяем давление отбора по формуле:
Рi = 1,08×PHi (1.33)
И по давлениям в отборах на H-S диаграмме определяем точки отборов на пересечении изобар с линией процесса (рисунок 1.1) и находим для них значение энтальпии и температуры.
| Р4 = 5,28 105 Па | h4 = 2981 кДж/кг | t4 = 258 0С |
| Р5 = 2,35 105 Па | h5 = 2865 кДж/кг | t5 = 185 0С |
| Р6 = 9,06 104 Па | h6 = 2669 кДж/кг | t6 = 103 0С |
| Р7 = 2,92 104 Па | h7 = 2473 кДж/кг | t7 = 66 0С |
2. Расчет тепловой схемы
2.1 Баланс пара и конденсата
Задаемся:
- утечки пара и конденсата на ТЭС: aут = 0,015;
- расход пара на паровые эжекторы: aэж = 0,01;
- расход пара через уплотнения турбин: aупл = 0,01.
Коэффициент подвода свежего пара к стопорным клапанам ЦВД: a0=1.
Расчет коэффициента расхода пара на турбоустановку:
aту = a0 + aэж + aупл (2.1)
aту = 1 + 0,01 + 0,01 = 1,02
Коэффициент выработки пара котлом:
aпк = aту + aут (2.2)
aпк = 1,02 + 0,015 = 1,035
Коэффициент расхода питательной воды: aпв = aпк = 1,035
Схема расчетов коэффициентов расхода представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1. Схема расчета коэффициентов расхода
2.2 Расчет установки сетевых подогревателей
При заданной тепловой нагрузке Q = 32 МВт и температурах сетевой воды в НСП и ВСП tпв = 1500С, tов = 700С определим расход сетевой воды. Соответственно hпб = 632,2 кДж/кг, hоб = 292,97 кДж/кг.
(2.3) 
Сетевые подогреватели подогреваются паром из отборов турбин. ВСП из четвертого отбора и НСП из шестого отбора, соответственно конденсат пара будет с энтальпией.
Для НСП недогрев 50С:
tнсп = t61-5, где (2.4)
tнсп – температура конденсата от НСП,
t61 – температура пара из шестого отбора.
tнсп = 95 – 5 = 90 0С, hнсп = 376,94 кДж/кг
Недогрев в ВСП:
Q = t41-tвсп, где (2.5)
t41 – температура пара из четвертого отбора.
Q = 151–150 = 1 0С, hвсп = 632,2 кДж/кг
(2.6)
Определим доли отбора пара на сетевые подогреватели. Для этого определим действительный теплоперепад и расход свежего пара:
D0 = b×Dке, (2.7)
Где b – коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара из-за отборов на регенеративный подогрев воды, b = 1,3.
Н0 = (h0 – hпп1) + (hпп11 – hк) (2.8)
Н0 = (3395,6 – 2984,9) + (3584,4 – 2232,83) = 1762,27 кДж/кг
, где (2.9)N – мощность блока (из задания),
Dкв – расход котловой воды,
H0 – теплоперепад на турбину,
ηм – электромеханический КПД турбоустановки
D0 = 1,3×174,04= 226,3
Доли отборов пара на сетевую подогревательную установку определим по формуле:
(2.10) 
– доля отбора пара на ВСП. 
(2.11) 
– доля отбора пара на НСП.2.3 Расчет установок регенеративного подогрева
Нужно построить также процесс расширения пара в приводной турбине питательного насоса. Пар берется из отбора для ПВД3. Падение давления в паропроводе до турбины примем равным 0,1 от рп3, тогда
Из hs-диаграммы hа.т.н=443кДж/кг; относительный внутренний КПД турбонасоса принимаем равным 0,85.
Следующий этап расчета – определение долей отборов (от расхода пара на турбину) из тепловых балансов подогревателей. Последние составляются последовательно от ПВД №1 до ПНД №7. Составление тепловых балансов начинаем с подогревателей высокого давления (ПВД).
Уравнение теплового баланса:
(2.15)Доля расхода пара на ПВД №1 из отбора турбины №1:
(2.16) 
В этот подогреватель сливается дренаж из ПВД №1 и поступает пар из протечек уплотнений.
Уравнение теплового баланса:
(2.17)Доля расхода пара на ПВД №2 из отбора турбины №2 находится по формуле:
(2.18)ПВД
Рисунок 2.4. Распределение тепловых потоков ПВД №3