Схемы конденсационного энергоблока (стр. 4 из 7)

, (1.36)

Где Wэ =210мвт- номинальная электрическая мощность;

Yj- коэффициент недовыработки для j-го отбора;

Αj-доли отборов пара из турбины;

Hi=1450кдж/кг- срабатываемый теплоперепад в турбине;

Ηмех=0,98- КПД механический;

Ηген=0,99 – КПД генератора.

кг/с.

1.9.3 Расход пара в отборы турбины:

D1 = a1•D0=0,049•167,1=8,19 кг/с;

D2 = a2•D0 = 0,065•167,1=10,86кг/с;

D3 = a3•D0 = 0,04•167,1=6,684 кг/с;

D4 = a4•D0=0,044•167,1=7,35 кг/с;

D5 = a5•D0=0,02249•167,1=3,758 кг/с;

D6 = a6•D0=0,052•167,1=8,69 кг/с;

D7 = a7•D0=0,039•167,1=6,52 кг/с.

Паровая нагрузка парогенератора:

Dпг = aпг•D0==1,01•167,1=168,771 кг/с.

1.10 Энергетический баланс турбоагрегата

Определяем мощность отсеков турбины и полную её мощность:

Wотс.i =Dотс.i • Hотс.i , (1.37)

Где Wотс.i - мощность отсека турбины;

Dотс.i - пропуск пара через отсек;

Hотс.i - внутреннее теплопадение отсека.

Электрическая мощность турбоагрегата:

, (1.38)

Где

- суммарная мощность турбоагрегата по отсекам без учёта механических потерь и потерь в генераторе;

hм- КПД механический;

hг - КПД электрического генератора.

hэм=0,985 - КПД с учётом механических потерь и потерь в генераторе.

Результаты расчётов сводим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4. Результаты расчётов мощности по отсекам.

Отсек	Интервал давлений, мпа	Пропуск пара через отсек, кг/c	Внутреннее теплопадение Hотс, кдж/кг	Мощность отсека Wотс, мвт
0-1	12-3,8	165	263,8	43,53
1-2	3,8-2,56	158,91	96,8	15,38
ПП-3	2,35-1,2	148,05	195,3	28,9
3-4	1.2-0.63	141,366	181,5	25,66
4-5	0.63-0.27	134,016	206,7	27,7
5-6	0.27-0.125	130,258	157,3	20,5
6-7	0.125-0.026	121,568	202,3	24,59
7-К	0.026-0.0034	115,048	105,1	12,1

мвт.

Wэ = 213,19·0,985 = 210 мвт .

1.11 Энергетические показатели энергоблока

Полный расход тепла на турбоустановку:

Удельный расход тепла турбоустановкой на производство электроэнергии (без учета расхода электроэнергии на собственные нужды):

Коэффициент полезного действия турбоустановки по производству электроэнегии:

.

Тепловая нагрузка парогенератора:

Qпг=(hпг-hпв)•aпг•D0=(3512,96-1030)•1,01•210 = 526,6мвт

Коэффициент полезного действия транспорта тепла:

Коэффициент полезного действия парогенератора брутто принят:

hпг=0,94

Тепло, выделяемое при сгорании топлива:

.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

.

Коэффициент полезного действия энергоблока (брутто):

Или

.

Удельный расход тепла на энергоблок:

.

Удельный расход электроэнергии на собственные нужды:

Эсн = 0,03.

Коэффициент полезного действия энергоблока (нетто):

hн.эс =hэс•(1-Эсн) = 0,375·(1-0.03) =0.364.

Удельный расход условного топлива (нетто) на энергоблок:

2. Выбор основного и вспомогательного оборудования

Для ступенчатого подогрева конденсата и питательной воды служат регенеративные подогреватели. Пар из отборов турбины подается в подогреватели как направляющая среда, в связи с этим по давлению отбора различают подогреватели высокого и низкого давления (ПВД и ПНД). Выбор теплообменников заключается в расчете поверхности нагрева для определения марки подогревателя. ПВД и ПНД поверхностного типа, деаэраторы повышенного и атмосферного давления, смешивающего типа.

2.1 Выбор ПВД

Расчет достаточно провести для одного подогревателя, например для ПВД 1.

Поверхность нагрева определяется по формуле:

, м2 (2.1)

Где Q – тепловая мощность подогревателя (квт);

K – коэффициент теплопередачи;

Dt – средний логарифмический температурный напор.

Расчет осуществим, разбивая подогреватель на три части: охладитель пара , собственно подогреватель и охладитель дренажа. Таким образом , получим следующие формулы:

- Для охладителя пара

Qоп= Dп·(hп-h``н), квт (2.2)

Где Dп=8,19 кг/с – расход отборного пара на подогреватель ;

Hп=3217,9 кдж/кг – энтальпия отборного пара перед подогревателем;

H``н=2800 кдж/кг - энтальпия насыщения отборного пара.

Qоп= 8,19 ·(3217,9 -2800)=3422,6квт;

- Для собственно подогревателя

Qсп= Dп ·( h``н -h`н), квт (2.3)

Где h`н=1038.8 кдж/кг - энтальпия насыщения воды при давлении в данном отборе.

Qсп= 8,19 ·( 2800-1038.8)=14424,2 квт;

- Для охладителя дренажа

Qод= Dп ·( h`н – hдр), квт (2.4)

Где hдр=950 кдж/кг – энтальпия конденсата греющего пара после ОД.

Qод= 8,19 ·( 1038.8 –950)=727,3 квт.

Тепловая мощность подогревателя:

Q= Qоп+ Qсп+ Qод=3422,6+14424,2+727,3 =18574,1 квт.

Cредний логарифмический температурный напор определяется по формуле:

, (2.5)

Где Δtб - наибольший теплоперепад температур между греющей и нагреваемой средой, °C;

Δtм - наименьший теплоперепад температур между греющей и нагреваемой средой, °C:

А) для охладителя пара

Δtб= tп- tпв.вых , (2.6)

Где tп=400°C-температура греющего пара;

Tпв.вых=240°C- температура питательной воды после подогревателя;

Δtм= tн- tв.оп , (2.7)

Где tн=242°C - температура насыщения греющего пара;

Tв.оп- температура питательной воды перед охладителем пара. Определяется по формуле (2.8):

Tв.оп= tпв.вых- Δtоп=240-5=235°C (2.8)

Где Δtоп=5°C – подогрев воды в охладителе пара.

Таким образом, по формулам (2.6) и (2.7) определяем:

Δtб=400-240=160°C,

Δtм= 242- 235=7°C.

Определяем температурный напор:

°C.

Б) для охладителя дренажа

Δtб= tн- tод.вых , (2.9)

Где tод.вых- температура воды после охладителя дренажа. Определяется по формуле (2.10):

Tод.вых=tпв2+ Δtод=216,5+4=220,5°C, (2.10)

Где tпв2=216,5°C- температура воды перед подогревателем;

Δtод=4°C - подогрев воды в охладителе дренажа.

Δtм=Qо.д.=10°C,

Где Qо.д=10°C-недоохлаждение конденсата греющего пара в подогревателе.

Таким образом, по формуле (2.9) определяем:

Δtб= 242- 220,5=21,5°C

Определяем температурный напор:

°C.

В) для собственно подогревателя

Δtб=21,5°C,

Δtм=7°C.

Определяем температурный напор:

°C.

График нагрева воды показан на рисунке 3.1:

Tп=400°C

Tн=242°Cq=2°C

Tдр=226,5°C

10°C

Tпв2=216,5°C Δtод Δtсп Δtоп

Рисунок 2.1 - График нагрева воды

Определяем поверхности нагрева подогревателя по формуле (2.1), задаваясь значениями коэффициентов теплопередачи:

Kоп= kод=1,5квт/м2·°C

Kсп=3 квт/м2·°C.

м2,

м2,

м2.

Общая поверхность теплообмена подогревателя составляет:

F=Fоп+ Fсп+ Fод=45,39+394,9+32,72=472,8 м2.

Так как тепловая мощность первого ПВД больше, чем остальных ПВД, принимаем группу ПВД с одинаковой поверхностью из стандартных теплообменников. Также необходимо учитывать давление в отборе, расход воды, давление воды. По данным параметрам соответствует следующая группа ПВД: