трусики женские украина

На головну

 Тепловий розрахунок блоку електростанції - Теплотехніка

Міністерство образованіяРоссійской Федерації

Іванівський державний енергетичний університет

Кафедра теплових електричних станцій

РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОЇ СХЕМИ

ЕНЕРГЕТИЧНОГО БЛОКУ конденсаційний

ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

Методичні вказівки до виконання курсової роботи

з курсу "Загальна енергетика"

для студентів денного та заочного навчання

електроенергетичного факультету

Іваново 2001

Укладачі: А.В.МОШКАРІН

Є.В. БАРОЧКІН

М.Ю. ЗОРІН

Редактор: Г. Г. Орлов

Справжні методичні вказівки служать для закріплення знань студентами з курсу "Загальна енергетика" і пов'язані з виконанням курсової роботи, що полягає у розрахунку теплової схеми енергетичного блоку конденсаційної електростанції (КЕС).

Методичні вказівки призначені для студентів електроенергетичного факультету денної та заочної форм навчання.

Методичні вказівки затверджені циклової методичної комісією ТЕФ.

Рецензент.

Кафедра "Атомних електричні станції" Іванівського державного енергетичного університету.

Рекомендації щодо виконання курсової роботи

і вихідні дані для вибору і розрахунку теплової схеми

конденсаційного блоку

Студент виконує курсову роботу для своїх вихідних даних. Вони встановлюються за даними табл. П II і П I.2 відповідно за останньою і передостанній цифрам шифру (особистого номера) студента-заочника (див. Додаток I). Роботи, виконані не за своїм варіантом, не розглядаються.

При виконанні курсової роботи необхідно дотримуватися таких умов:

- Розрахунки супроводжувати коротким пояснювальним текстом, в якому вказувати, яка величина взята з вихідних даних, довідника, норм;

- Обчислення проводити в одиницях системи СІ, використовуючи відповідні таблиці і hs - діаграму.

Принципи вибору елементів системи регенерації, розрахунку регенеративних підігрівачів в тепловій схемі, а також визначення енергетичних показників турбоустановки і блоку в цілому викладені в [I]. Там же викладені і деякі довідкові дані. Тому перед початком виконання розрахунків студенту буде корисно ознайомитися з вказаною літературою.

Виконана курсова робота висилається в деканат у строки обумовлені навчальним планом. Оформлення в рукописі на листках розміром 210х300 мм (по ГОСТ).

Завдання, на підставі даних таблиць П 1.1 і П 1.2 (додаток 1), наводиться перед розрахунком теплової схеми турбоустановки.

Після виконання розрахунків складається короткий опис турбоустановки і дається реферат.

Приклади виконання титульного листа, реферату та опису турбоустановки дані в додатку 2 (на трьох аркушах) методичних вказівок.

Розрахунок теплової схеми і визначення

енергетичних показників теплоенергетичної

установки з конденсаційної турбіною

Завдання

Скласти і розрахувати теплову схему турбоустановки, вибрати паровий котел і допоміжне обладнання при наступних вихідних даних:

1. Номінальна потужність турбогенератора N = 70 МВт.

2. Початкові параметри і кінцевий тиск в циклі: р0 = 60 бар,

t0 = 450 ° С,

рк = 0.05 бар.

3. Основні характеристики умовного процесу турбіни в hs - діаграмі:

а) втрата тиску в органах регулювання турбіни: Dрр1 = 4%, следова-

тельно р'0 = (1-Dрр1) р0 = (1-0,04) р0 = 0,96р0,

б) внутрішній відносний ККД турбіни hоi = 0,85.

4. У системі регенерації п'ять регенеративних підігрівачів (m = 5); з них чотири поверхневого типу і один змішуючого - деаератор. Тиск в деаератори вибрати стандартним рівним 6 бар.

5. Витоку циклу Dут = 1,5% від витрати пари на турбіну; підігрів води в Ежекторний і сальниковим подогревателях Dtеп = 4 ° С і Dtсп = 4 ° С.

6. Втрати тиску в паропроводах від камер відборів до поверхневих підігрівачів прийняти Dр5 = 4%, Dр4 = 5%, Dр2 = 7%, Dр1 = 8%.

7. Поверхневі підігрівачі без охолоджувачів пара і охолоджувачів конденсату; злив конденсату каскадний; недогрів води в подогревателях

d tнед = 4 ° C.

8. При розрахунку енергетичних показників блоку прийняти:

- ККД котла hк = 91%,

- Питома витрата електроенергії на власні потреби - РСН = 8%.

 1.Составленіе теплової схеми

 П-2 D 2 (D р 2 = 7%)

 СП

 D 1, (D р 1 = 8%)

 П-1

Схема показана на рис.1.

По ходу води в ній передбачені:

ежекторний підігрівач - ЕП;

регенеративний поверхневий підігрівач - П-1;

чепцевий підігрівач - СП;

регенеративний поверхневий підігрівач - П-2;

змішуючий регенеративний підігрівач (деаератор) - П-3;

регенеративний поверхневий підігрівач - П-4;

регенеративний поверхневий підігрівач - П-5.

Заповнення витоків циклу здійснюється хімічно очищеною водою в конденсатор турбіни. Вода на очищення забирається з зворотного циркуляційного водоводу. Для створення оптимальних умов коагуляції вона підігрівається до 40 ° С добірним паром турбіни.

2. Розподіл підігрівів живильної води по

регенеративним підігрівників

2.1 Тиск пари в регенеративних відборах

При початкових параметрах р0 = 60 бар, t0 = 450 ° С по таблиці III [2] визначаємо ентальпію пара: h0 = 3302,6 кДж / кг, а по табл. II температуру насичення пари при початковому тиску р0 = 60 бар: t0н = 274,1 ° С (t0н »274 ° С) і при кінцевому тиску рк = 0,05 бар, tк = 32,8 ° С (tк» 33 ° С ).

Один із способів розподілу величини підігріву води між регенеративними підігрівачами заснований на рівності підігріву її в подогревателях від температури в конденсаторі (в даному прикладі 33 ° С) до температури насичення в циклі (при р0 = 60 бар температура насичення tн = = 274,1 ° С ). При цьому одним з підігрівачів вважається водяний економайзер парового котла. Крім регенеративних підігрівачів в теплових схемах ТЕС передбачаються ежекторні і сальникові підігрівачі. При рівномірному розподілі підігріву води по регенеративним підігрівників і при Dtеп = 3 ° С і Dtсп = 5 ° С величина підігріву живильної води в кожному підігрівачі визначається з наступної залежності :.

У цьому випадку температура живильної води за кожним підігрівачем:

за ЕП tеп = tк + Dtеп = 32,8 + 4 = 36,8 ° С;

за П-I t1 = tеп + Dtпод = 36,8 + 38,88 = 75,68 ° С;

за СП tсп = t1 + Dtсп = 75,68 + 4 = 79,68 ° С;

за П-2 t2 = tсп + Dtпод = 79,68 + 38,88 = 118,56 ° С;

за П-3 t3 = t2 + Dtпод = 118,56 + 38,88 = 157,44 ° С;

за П-4 t4 = t3 + Dtпод = 157,44 + 38,88 = 196,32 ° С;

за П-5 t5 = t4 + Dtпод = 196,32 + 38,88 = 235,2 ° С.

Примітка. Правильність визначення температур за підігрівниками рекомендується перевірити. Повинно мати місце рівність

t5 + D tпод »t0н.

В даному випадку t5 + D tпод = 235,2 + 38,88 = 274,08 »274,1 ° С.

2.2. Вибираємо місце установки деаератора і тиск в ньому.

При заданому числі регенеративних подогревателе m = 5 як деаератора повинен бути призначений підігрівач П-3. При t3 = 157,44 ° С тиск у ньому становитиме:

рд = Рнас »5,74 бар.

Вибираємо стандартний деаератор на тиск рд = 6 бар (Д - 6). По таблиці II [2] для нього визначаємо температуру і ентальпія води:

температура води tд = 158,84 ° С;

ентальпія води сtд = 670,4 ° С.

Примітка. При виборі місця установки деаератора і тиску пари в ньому слід керуватися правилом: число регенеративних підігрівачів високого тиску (ПВД) не повинно бути більше числа підігрівачів низького тиску (ПНД), оскільки ПВД, трубна система яких перебувати під тиском живильних насосів, значно дорожче, ніж ПНД. Тому, наприклад, при m = 6 слід приймати три ПНД і два ПВД, а при m = 7 - три ПНД і три ПВД.

2.3. Встановлюємо тиск у відборах

на регенеративні підігрівачі.

а) Поверхневі підігрівачі.

Тиск пари надходить в підігрівачі цього типу визначається з умови нагріву живильної води до визначених раніше температур при заданому недогріву води

d tнед = 4 ° C.

Величина недогріву води показує значення необхідного температурного напору для передачі теплоти від конденсується в підігрівачі пара до нагрівається воді.

Для підігрівача П-5 визначаємо температуру насичення пари, що надходить в підігрівач:

tн5 = t5 + d tнед = 235,2 + 4 = 239,2 ° C.

Тоді тиск пари, що надходить в підігрівач, визначене за таблицею I [2] при температурі 239,2оС буде: Р5 = 32,92 бар, і аналогічно для інших регенеративних підігрівачів поверхневого типу:

для П-4 tн4 = t4 + d tнед = 196,32 + 4 = 200,32 ° C, р4 = 15,58 бар;

для П-2 tн2 = t2 + d tнед = 118,56 + 4 = 122,56 ° C, р2 = 2,12 бар;

для П-1 tн1 = t1 + d tнед = 75,68 + 4 = 79,68 ° C, р1 = 0,47 бар.

Тиск у камерах покидьків турбіни повинно бути вище, ніж тиск пари перед підігрівниками; враховується втрата в паропроводах (на тертя і місцеві опори). При заданих втратах, які наведені в завданні (див. Табл. П 1.2) Dр5 = 4%, Dр4 = 5%, Dр2 = 7%, Dр1 = 8% маємо:

б) котельне.

Тиск в камері відбору на деаератор Д-6 приймається р3ко = рдко = 9 бар (для всіх варіантів) з умови його роботи з незмінним тиском 6 бар без переходу на відбір вищестоящого підігрівача до навантаження ~ 70% від номінальної.

Відомо, що з достатньою точністю можна вважати, що при недогрузках тиску в камерах нерегульованих відборів змінюються пропорційно до витрат пари через відповідні ступені і, отже, пропорційно навантаженням на турбіну, тобто

.

Тому з урахуванням втрати тиску в паропроводі від камери відборів до деаератора Dр3 = 5% в даному випадку маємо:

3. Побудова умовного процесу розширення пари

в турбіні hs - діаграмі

Схема умовного процесу розширення пари в турбіні для справжнього випадку дана на рис.2 Теоретичний процес розширення - (а-в) і дійсний - (а - а * - с *).

При прийнятих початкових параметрах р0 = 60 бар і t0 = 450 ° С по таблиці III [Л.2] маємо ентальпію і ентропію на початку процесу розширення:

h0 = 3302,6 кДж / кг, S0 = 6,7214 кДж / (кг * К).

При тиску в кінці теоретичного (адиабатного) розширення рК = 0,05 бар крапка "в" знаходиться в області вологого насиченого пара. У цьому випадку ентальпія пари в цій точці hka може бути визначена аналітично з відомого співвідношення:

hка = сtк + xка * rк [кДж / кг], де ХКА =

де: сtк- ентальпія води на лінії насичення при кінцевому тиску адиабатного процесу розширення пара, тобто при 0,05 бар,

ХКА-ступінь сухості пара,

rк- прихована теплота пароутворення.

При адіабатні процесі Sка = S0 = 6,7214 кДж / (кг * К).

По таблиці II 1.1 [П.2] при рк = 0,05 бар:

S '= 0,4749 кДж / (кг * К), S "- S' = 7,8698 кДж / (кг * К),

ctk = 137,430 кДж / кг, rк = 2423,8 кДж / кг.

Тоді xка === 0,79,

hка = сtк + xка * rк = 137,430 + 0,79 * 2423,8 = 2052,232 кДж / кг.

При прийнятої втрати тиску в органах регулювання, яка наведена в завданні (див. Табл. П 1.2) Dрр1 = 4% маємо тиск перед соплами першого ступеня турбіни:

р'0 = (1-Dр1) р0 = (1-0,04) р0 = 0,96 * р0 = 0,96 * 60 = 57,6 бар.

По лінії дроселювання (h - пост.) До тиску р'0 = 57,6 бар отримуємо точку "а *".

При заданому внутрішньому відносному ККД турбіни (без урахування втрат з вихідною швидкістю останнього ступеня) маємо ентальпію в точці "з *":

hк * = h0- hоi (h0- hка) = 3302,6 - 0,85 (3302,6 - 2052,2) =

= 3302,6 - 1062,84 = 2239,8 кДж / кг.

Для знаходження точки з * необхідно знайти на hs - діаграмі перетин ізоентальпи hк * з ізобарою рк (т.е. В даному варіанті перетин ізоентальпи hк * = 2239,8 кДж / кг з ізобарою рк = 0,05 бар), тоді використовуваний теплоперепад в турбіні:

Hi = h0- h * к = 3302,6 - 2239,8 = 1062,8 кДж / кг.

На лінії дійсного процесу розширення пари в турбіні "а * - с *" знаходяться ізобари р5к.о. = 34,29 бар, р4к.о. = 16,4 бар, р3к.о. = 9 бар, р2к.о. = 2,28 бар, р1к.о. = 0,51 бар. Схема процесу з ізобарами в камерах відборів дана на рис. 2.б.

Отримані значення ентальпій h0, hка, hк * і hкнаносятся на hs - діаграму з [Л.2] або [Л.3]; і виходять теоретичний (а - в) і дійсний (а - а * -c *) процеси. Далі наносяться ізобари р5к.о., р4к.о., р3к.о., р2к.о., р1к.о. У точках перетину цих ізобар з дійсним процесом розширення пари необхідно знайти відповідні ентальпії і температури пари на виході з камер відборів турбіни. Таким чином, за hs - діаграмі послідовно знаходяться значення ентальпій і температур пара (а також ступінь сухості пара (х) для підігрівачів П-2 і П-1):

h5 = 3192 кДж / кг, t5к.о = 388 ° С;

h4 = 3040 кДж / кг, t4к.о = 305 ° С;

h3 (hд) = 2932 кДж / кг, t3к.о = 245 ° С;

h2 = 2692 кДж / кг; х2к.о = 0.995;

h1. = 2508 кДж / кг, х1к.о = 0.94.

Умовний процес розширення пари в турбіні в hs-діаграмі з нанесенням параметрів у відповідних точках дається на рис.3. На діаграмі показані також і тиску пари на вході в регенеративні підігрівачі: Р5, р4, р3 (рд), р2, р1.

Параметри пари в камерах відборів на регенерацію і тиску перед підігрівниками наведені в таблиці 1.

Таблиця 1.

Параметри пари в камерах відборів турбіни К-80-75 на

регенерацію і тиску перед підігрівниками.

 Відбір на підігрівач

 Тиск в камері від-бору, р К.О, бар

 Температура пари в камері відбору, t К.О ° С, або (х К.О)

 Ентальпія пари в камері відбору,

 h, кДж / кг Втрата дав-лення в па-ропроводе, D р,%

 Тиск пари перед підігрівачем,

 р в. , Бар

 П-5 34.29 388 3192 4 32.92

 П-4 16.4 305 3040 5 15.58

 П-3

 (D-6) 9.0 245 2932 5 6.0

 П-2 2.28 (x = 0.995) 2692 7 2.12

 П-1 0.51 (x = 0.94) 2508 8 0.47

а

 t? = 435?C

а

 h?

 Р5 = 43,8 бар

 а *

 h? = 3242.4kДж / кг

 П-5

 h5 = 3138 kДж / кг

 р4 = 20,4 бар

 h4 = 3000

 а *

 Х = 1

 П-4

 р3 = 9,0 бар

 h3 = hg = 2864

 Х = 1

 П-3

 (D-6)

 П-1

 р2 = 2,6

 h2 = 2682

 П-2

 р1 = 0,5 бар

 h1 = 2471

 Рис. 2б. Схема умовного процесу з ізобарами в камерах відборів турбіни на регенерацію.

 Рис. 2а. Схема умовного процесу розширення пари в турбіні в hs -діаграмме

в

 hка

4. Параметри пари, живильної води і конденсату

(Дренажів) у системі регенерації

При деаераторі Д-6 (рд = 6 бар), установці його на позначці 25 м, сумарному гідравлічному опорі трубної системи трубопроводів та арматури кожного ПНД по водяній стороні DрПНД = 1 бар, опорі ежекторного і сальникового підігрівачів DрЕП = DрСП = 0,5 бар і рк = 0,04 бар маємо тиск на нагнітанні конденсатних насосів:

РКН = рд + Hдеа / 10,197 + 2 * DрПНД + 2 * (DрЕП?DрСП) - рк = 6,0 + Hдеа / 10,197+ 2 * 1 + 2 * 0,5 - 0,04 = 11,41бар @ 12 бар (для всіх варіантів).

де 10,197метра - висота стовпа води еквівалентна тиску в 1 бар, а Hдеа = 25метров - висота, на якій, як правило, встановлюються деаератори. Відповідні тиску живильної води по тракту ПНД проставляються в розрахунковій тепловій схемі (рис.1).

 р'0 = 72 бар

 р0 = 75 бар

 t0 = 435?C

 h0 = 324,4

 42,2

 371?C

 43.3

 h5 = 3138 кДж / кг

 П-5

 П-1

 h4 = 3000 кДж / кг

 19,4

 292?C

 20,4

 9,0 212?C 6,0

 П-3

 (Д-6)

 П-4

 h3 = 2864 кДж / кг

 П-2

 2,6 2,4

 x2 = 0,984

 0,46

 h2 = 2682 кДж / кг

 0,5

 h1 = 2471 кДж / кг

 РK = 0,04 бар

 h * k = 2199,3

 x1 = 0,925

 x = 0.854

 hka = 1970,3

 xka = 0,76

 Рис. 3. Процес розширення пари в турбіні К-80-75

Тиск на нагнітанні живильного насоса приймаємо, бар,

РПН = 1,3 р0 = 1,3 * 60 = 78 бар @ 80 бар.

При інших значеннях р0велічіна рпнокругляется до значення кратного 5 бар, наприклад при р0 = 70 бар отримане значення РПН = 1,3 * 70 = 91 бар округляється до 90 бар.

Тиск живильної води за ПВД визначається виходячи з гідравлічного опору кожного підігрівача з відносяться до нього трубопроводами і арматурою: DрПВД = 5 бар. У даному варіанті:

РВ4 = РПН-DрПВД = 80- 5 = 75 бар; рв5 = РВ4-DрПВД = 75 - 5 = 70 бар.

Температура живильної води за поверхневими підігрівниками визначена раніше при розрахунку розподілу підігріву живильної води по регенеративним підігрівників (стр 6) і в розраховується варіанті становить:

tЕП = 36.8 ° С; t1 = 75,68 ° С; tсп = 79,68 ° С;

t2 = 118,56 ° С; t4 = 196,32 ° С; t5 = 235,2 ° С;

Температура живильної води за деаератором (П-3) відповідає температурі насичення при тиску в деаератори рд. Для розраховується варіанту рд = 6 бар. Цьому тиску відповідає температура насичення tн = = 158,8 ° С (таблиця II [Л.2]).

Ентальпія живильної води за підігрівниками встановлюється за значенням температур і тисків по таблиці III [Л.2]:

Для підігрівача П-5 при рв5 = 70бар, t5 = 235,2 ° C ентальпія живильної води буде: ct5 = 1013,8 кДж / кг, для П-4 при РВ4 = 75 бар, t4 = 196.32 ° C: ct4 = 839 , 4 КДж / кг, для П-2 при РВ2 = 9 бар, t2 = 118,56 ° C: ct2 = 489,2 кДж / кг, для П-1 при РВ1 = 10,5 бар, t1 = 75,68 ° C: ct1 = 318 кДж / кг.

Температура та ентальпія живильної води за деаератором визначається тиском в деаератори, вони наведені вище.

Температури конденсату, що виходить з поверхневих регенеративних підігрівачів, відповідають тиску пара в підігрівачі; вони встановлюються за даними таблиці II [Л.2]. Відзначимо, що ці температури були вже визначені на стор.7 в розділі 2.3, наприклад для підігрівача П5 при тиску Р5 = 42,2 бар температура конденсату (яка дорівнює температурі насичення) має значення tн5 = 253,5 ° С, для П4 при р4 = 19,5 бар значення tн4 = 211,2 ° С і т.д.

Ентальпії конденсату визначаються за тим же тискам пара в підігрівачі, по табл.II [Л.2] і значення сtнравно табличному значенню ентальпії води на лінії насичення h ', таким чином при Р5 = 32,92 бар сtн5 = h' = 1033,8 КДж / кг, при р4 = 15,58 бар сtн4 = h '= 852,4 кДж / кг, при р2 = 2,12 бар сtн2 = h' = 512,1 кДж / кг, при р1 = 0,47бар сtн1 = h '= 331,6 кДж / кг Значення параметрів пари, живильної води і конденсату зводяться в таблицю 2.

Увага. У цьому прикладі розрахунку підвищення ентальпії пари і температури живильної води в живильному і конденсатних насосах Dt'пн, Dt'кнвследствіе переходу об'ємних і гідравлічних втрат в теплоту перекачується рідини враховується для всіх варіантів однаковими значеннями Dt'пн = 5,5 кДж / кг, Dt 'кн = 1,2 кДж / кг. Значення цих величин наведені також у таблиці 2 на сторінці 13.

5. Баланс пари, живильної і додаткової води.

При прийнятому методі розрахунку теплової схеми, в якому всі витрати пари і води в її елементах виражаються через витрата втрат пари на турбіну

"D", а витоку циклу зосереджені в місці найвищого температурного рівня робочого тепла, маємо:

- Необхідну продуктивність котельного агрегату блоку,

Dка = D + Dут;

- Кількість живильної води, що подається в котел живильного насоса,

Dпв = Dка;

Підставляючи обумовлені значення величин, маємо:

Dка = D + 0,015 D = 1,015 D;

Dпв = 1,015 D.

6. Розрахунки за системою регенерації і підрахунок расходапара на турбіну.

6.1. Розрахунок ПВД.

Розрахункова схема ПВД з необхідними розрахунковими даними (ентальпії пари, живильної води і дренажу) з таблиці 2 дається на рис.4.

Рівняння теплового балансу підігрівачів:

D5 (h5- сtн5) = K5Dпв (сt5- сt4);

D4 (h4- сtн4) + D5 (сtн5- сtн4) = K4Dпв (сt4- сtпн);

де коефіцієнти розсіювання тепла приймаємо (для всіх варіантів):

K5 = 1,009; K4 = 1,008;

Підставляючи в рівняння відомі величини маємо:

D5 (3192 - 1034,1) = 1,009 * 1,015 D (1013,8 - 839,4);

D5 = 0,0827699 D.

D4 (3040 - 853,2) + 0,0827699 D * (1034,1 - 853,2) = 1,008 * 1,015 D * (839,43 - 675,9);

2186,8 * D4 + 14,793075D = 167,310814 D;

D4 =;

D4 = 0,0696624 D.

Таким чином маємо, злив конденсату з ПВД в деаератор:

D4 + D5 = 0,1524323D.

У випадку, якщо в системі регенерації три ПВД ??(наприклад при m = 7), має бути складено рівняння теплового балансу третього підігрівача:

D3 (h3- сtн3) + (D4 + D5) (сtн4- сtн3) = K3Dпв (сt3- сtпн).

 сt4 = 839,4 кДж / кг

 D 4: h = 3040 кДж / кг

 Пар відбору турбіни

 П-4

 Рис. 4. Розрахункова схема ПВД

6.2. Розрахунок деаератора.

Розрахункова схема з необхідними розрахунковими даними дана на рис.5.

Рівняння теплового балансу запишемо в наступному вигляді, виходячи з умови, що пар «випарив» деаератора не враховується в тепловому балансі, тому його величина невелика:

Dд (h3- сtд) + (D4 + D5) (сtH4- сtд) = K3 [D'пв (сtд- сt2)].

Кількість живильної води, що йде з ПНД, (D'пв) визначається з матеріального балансу деаератора:

D'пв = Dпв- (D5 + D4 + Dд) = 1,015D - 0,1524323D - Dд = 0,8625677D - Dд

Тоді при Кд = 1,007 (для всіх варіат):

Dд (2932-670,4) + 0,1524323D (853,2 - 670,4) = 1,007 [(0,8625677D-Dд) (670,4-489,2)]

2261,6 Dд + 27,864624 D = 157,391348D - 182,4684 Dд;

2444,0684 Dд = 129,526724 D;

Dд = 0,0529964D.

У цьому випадку:

D'пв = 0,8625677D - 0,0529964D = 0,8095713 D

Таблиця 2

Параметри живильної води і конденсату в системі регенерації турбіни К - 80 - 75

 Підігрівачі

 Пар в камері

 відбору

 Втрата

 Тиску впарити-проводі

 Dр1,% Пар у регенеративного підігрівача Поживна вода за підігрівниками Підвищення ентальпії води в піді-гревателе Dсt, кДж / кг Злив конденсату з підігрівачів

 р,

 бар

 h,

 кДж

 кг

 tн,

 ° С р, бар

 h,

 кДж

 кг

 tн,

 ° С

 р в,

 Бар

 t,

 ° С

 сt,

 кДж

 кг

 tн,

 ° С

 сtн,

 кДж

 кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 10

 11

 12

 13

 14

 П -5 34,29 4 32,92 3192 239,2 70 235,2 1013,8 195,5 239,2 1034,1

 П -4 16,4 5 15,58 3040 200,32 75 196,32 839,4 207,4 200,32 853,2

 За живильним насосом __ __ __ __ __ __ __ 100 158,8 675,9

 5,5 1) __ __

 Д -6 (П -3) 9,0 __ 6,0 2932 158,8 6,0 158,8 670,4 159,4 158,8 __

 П -2 2,28 7 2,12 2692 122,56 9,0 118,56 489,2 178,2 122,56 513,7

 СП __ __ __ __ __ __ __ 10,0 79,3 332,8 20,8 __ __

 П -1 0,51 8 0,47 2508 79,68 10,5 75,68 318 177,0 79,68 331,9

 ЕП __ __ __ __ __ __ __ 11,5 32,0 135,0 12,4 __ __

 За конден. насосом __ __ __ __ __ __ __ 12,0 29,0 122,6

 1,2 2) __ __

 Конденсатор 0,05 __ __ __ __ 0,04 29 121,4 __ __ __

1) -підвищення ентальпії в живильному насосі

2) - підвищення ентальпії в конденсатні насосом

 Живильний насос

 сtд = 670,4 кДж.кг

 Dпв = D'пв + D5 + D4 + Dд

 D3 = Dд: h = 2932 кДж / кг

 Пара з відбору турбіни

D'пв

 Д-6

 ct 2 = 489,2 кДж / кг

 D'пв

 Рис. 5. Розрахункова схема деаератора

6.3. Розрахунок ПНД.

Розрахункова схема ПНД з необхідними даними дана про ентальпії потоків теплоносіїв дається на рис.6.

Рівняння теплового балансу для П - 2:

D2 (h2- сtн2) = K2D'пв (сt2- сtсп);

де ctсп- ентальпія пара за сальниковим підігрівачем (з табл.2, стор.13).

D2 (2692 - 513,7) = 1,005 * 0,816836 D (489,2 - 332,8);

D2 == 0,06215224 D;

D2 = 0,06215224 D.

Рівняння теплового балансу для П - 1:

D1 (h1- ctн1) + D2 (ctн2- ctн1) = K1D'пв (ct1- ctеп);

D1 (2508 - 331,9) +0,06215224 D (513,7- 331,9) = 1,004 * 0,8095713 D (318-135);

2176,1 D1 + 11,29927723D = 148,74415 D;

D1 =; D1 = 0,063161 D.

6.4. Сумарні витрати пари в відбори турбіни

і витрата пара в конденсатор.

Згідно розрахункової теплової схемою рис.1 і виконаним розрахунками за визначенням витрат пари на підключення підігрівачі, витрати пара з відборів турбіни рівні:

DV = D5 = 0,0827699 D;

DIV = D4 = 0,0696624 D;

DIII = Dд = 0,0529964D;

DII = D2 = 0,06215224 D;

DI = D1 = 0,063161 D.

І отже, сумарний витрата пари на все відбори складе:

S Dотб = 0,33074194 D.

Витрата пари в конденсатор турбіни визначається з рівняння, що характеризує баланс потоків пари в турбіні:

DК = D - S Dотб = D -0,33074194 D; DК = 0,66925806 D.

Правильність виконаних розрахунків встановлюється підрахунком витрати пари в конденсаторі по балансу потоків конденсату в тепловій схемі:

D * к = D'ПВ- (D1 + D2 + Dку) = 0,8095713 D - (0,063161 Dк + 0,06215224 D +0,015 D) = 0,8095713 D - 0,14031324 D = 0,646072 D ;

D * к = 0,66925806 D.

D * к = Dк, що свідчить про правильність розрахунків.

6.5. Визначення витрати пари на турбіну.

Витрата пари на турбіну підраховуємо за рівнянням, заснованому на балансі потужностей потоків пари в ній, МВт,

S Nm = Nе = К S DmHim,

де :,

Him- використовувані теплові перепади в турбіні відповідних витрат пара з відборів; (Визначали в розділі 2.3)

Dm * Him- добуток цих величин показує кількість енергії, яку виробляє потік пари, що проходить до відбору;

hм- механічний ККД (визначає втрати на тертя в підшипниках турбоагрегату);

hе- ККД електрогенератора.

Значення hмі hепріняти по таблиці I (прилож. 3 [Л.I]) при номінальній потужності турбоагрегату Nе = 80 МВт. У курсовій роботі значення цих ККД ті ж.

 П-2

 сtн2 = 529,6 кДж / кг

 D2

 D2: h2 = 2682 кДж / кг

 Пара з відбору турбіни

 сtс п = 332,8 кДж / кг

 СП

 сt1 = 312,0 кДж / кг

 D1: h1 = 2471 кДж / кг

 Пара з відбору турбіни

 П-1

 сtеп = 135,0 кДж / кг

 ЕП

 сtкн = 122,6 кДж / кг

 Рис. 6. Розрахункова схема ПНД

 КН

 В конденсатор турбіни

Визначаємо величину Dm * Himдля кожного відбору:

DV (h0- h5) = 0,0988066 D (3242,4 - 3138) = 10,315409 D;

DIV (h0- h4) = 0,0922986 D (3242,4 - 3000) = 22,373181 D;

DIII (h0- h3) = 0,03766 D (3242,4 - 2864) = 14,250544 D;

DII (h0- h2) = 0,0658349 D (3242,4 - 2682) = 36,893878 D;

DI (h0- h1) = 0,059328 D (3242,4 - 2471) = 45,765619 D

Визначаємо кількість енергії, яку виробляє потік пари, що проходить через всю турбіну в конденсатор:

DкHi = 0,646072 D * 1043,1 = 673,9177 D.

Підсумовуємо отримані вище вирази:

S DmHim = DV (h0- h5) + DIV (h0- h4) + DIII (h0- h3) + DII (h0- h2) + DI (h0- h1) + + DкHi = 10,315409D + 22,373181D + 14, 250544D + 36,893878D + 45,765619D + + 673,9177 D = 803,516331D.

Таким чином S DmHim = 803,516331D.

Тоді S Nm = Nе = К S DmHim, отже:

80 МВт = 0,0002711 * 803,516331D = 0,217833 D.

Витрата пари на турбіну: D = 80 / 0,217833 = 367,253 т / год.

Перевірку правильності визначення витрати пари на турбіну зробимо підрахунком "D" за рівнянням потужності, т / год,:

D = dеNе + S yтDет.

Тут питома витрата пари на вироблення електричної енергії:

,

де: hм- механічний ККД;

hе- ККД електрогенератора;

Hi- використовуваний теплоперепад в турбіні;

yт- коефіцієнт недовиробітку потужності турбіни.

Визначаємо коефіцієнти недовиробітку потужності турбіни:

Таким чином, коефіцієнт недовиробітку, наприклад, п'ятого відбору у5 = 0,8999 (у5 @ 0,9) показує, що потік пари спрямований в цей відбір виробив лише 1 - у5 = 1 - 0,9 = 0,1 або 10% енергії , від енергії, яку він міг виробити, якби він пройшов через всю проточну частину турбіни до конденсатора. Відповідно, коефіцієнт недовиробітку потоку пари, спрямованого в першу відбір у1 @ 0,26, і отже, цей потік виробив при проходженні проточної частини турбіни від її початку до місця відбору 1 - у1 = 1 - 0,26 = 0,74 або 74% потенційно наявної в ньому енергії. Аналогічні висновки можна зробити за рештою потокам пара, які направляються у відповідні відбори.

Визначаємо твір yтDет:

у5DV = 0,8999 * 0,0988066 D = 0,088916 D;

у4DIV = 0,7676 * 0,0922986 D = 0,070848 D;

у3DIII = 0,6372 * 0,03766 D = 0,023997 D;

у2DII = 0,46275 * 0,065835 D = 0,030465 D;

у1DI = 0,2605 * 0,059328 D = 0,015455 D

S yтDет = 0,229681 D

Тоді розрахунок витрати пари на турбіну з рівняння потужності:

D = dеNе + S yтDет;

D = 3,53561 * 80 + 0,229681 D;

0,770319 D = 282,8849;

D == 367,231 т / год.

Невязка, рівна DD = 367,253 -367,231 = 0,022 т / год, мізерно мала (бD = 0,006%).

Витрата пари на регенеративні підігрівачі:

ПВД - 5: D5 = 0,0988066D = 0,0988066 * 367,253 @ 36,287 т / год;

ПВД - 4: D4 = 0,0922986 D = 0,0922986 * 367,253 @ 33,897 т / год;

Д - 6: Dд = 0,03766 D = 0,03766 * 367,253 @ 13,831 т / год;

ПНД - 2: DК = 0,0658349 D = 0,0658349 * 367,253 @ 24,178 т / год;

ПНД - 1: D1 = 0,059328 D = 0,059328 * 367,253 @ 21,788 т / год;

7. Енергетичні показники турбоустановки і блоку котел-турбіна.

7.1. Показники турбоустановки.

Питома витрата пари на турбіну, кг / кВт,

d е = D / Nе = (367,253 * 103) / (80 * 103) = 4,59.

Питома витрата тепла на виробництво електроенергії, кДж / кВт,

де: сtпв = сt5- ентальпія живильної води за підігрівником № 5;

Q е = 794588,59 кДж / год - витрата тепла на виробництво електроенергії.

Абсолютний електричний ККД турбоустановки:

Витрата тепла в турбінної установці на вироблення електроенергії, без урахування витрат тепла на підігрів хімічно очищеної води подається в цикл паротурбінної установки для поповнення втрат, кДж / год:

Qwе = Qе- dдв (сtпв- сtпрір) = 794588,6 * 103- 7,35 (1078,8 - 62,94) * 103 =

= 794588,6 * 103- 7466,57 * 103 = 787122,03,

де сtпрір-ентальпія охолоджуючої води, що надходить в конденсатор із зовнішнього джерела водопостачання, температура води в якому приймається 15 ° С (для всіх варіантів), і тоді сtпрір = 62,94 кДж / кг;

Dдв-кількість хімічно очищеної води подається в цикл паротурбінної установки для поповнення втрат:

Dдв = 0,02D = 0,02 * 367,253 = 7,35 т / ч

Питома витрата тепла на вироблення електроенергії (без обліку витрати на власні потреби), кДж / (кВт * год),

qwе = Qwе / Nе = 787122,03 * 103/80 * 103 = 9839,02.

Коефіцієнт корисної дії турбоустановки з вироблення електроенергії:

Питома витрата тепла на Дж, Дж / Дж,

.

7.2. Показники роботи блоку котел - турбіна.

Коефіцієнти корисної дії блоку з вироблення електроенергії без обліку витрати на власні потреби (брутто):

hбрбл = hwе * hтр * hка.

hwе = 0,3659 - див. вище;

hка = 0,90 - ККД котлоагрегату (наведено в завданні).

ККД транспорту тепла (від котла до турбіни): hтр = Q е / Qка.

Q е = 794588,59 * 103- кількість тепла, підведеного до турбоустановці (див. Вище), кДж / ч.

Qка- теплова потужність котла, кДж / год.

Qка = Dка (hпе- сtпв),

де: hпе- ентальпія перегрітої пари на виході котла, кДж / кг.

При параметрах пари перед турбіною р0 = 75 бар, t0 = 435 ° C приймаються параметри його на виході з котла: рпе = 1,13 * P0 »85 бар;

tпе = t0 + 5 ° C = 440 ° C.

У цьому випадку по таблиці III [Л.2] hпе = 3240,9 кДж / кг і при:

Dка. = 1.02D = 1,02 * 367,253 = 375 т / год;

Qка = 375 (3240,9 - 1078,8) 103 = 810787,5 * 103кДж / кг.

Тоді ККД транспорту тепла (від котла до турбіни):

hтр == 0,98.

ККД блоку з вироблення електроенергії без обліку витрати на власні потреби (брутто):

hбрбл = 0,3659 * 0,98 * 0,90 = 0,3227. (32,27%)

КПД "нетто" при заданій витраті на власні потреби Pсн = 7%. (За завданням):

hнтбл = (1 - РСН / 100) * hтрбл = (1 - 7/100) 0,3227 = 0,3. (30,0%)

Відомо, що в загальному випадку ККД ТЕС з вироблення електроенергії визначається з виразу:

hнт = Wе / В * Qн,

де: Wе- кількість електроенергії, що виробляється на ТЕС;

В - витрата палива;

Qн- теплота згоряння палива.

При цьому твір Qн * hнтопределяет кількість хімічної енергії палива перетворилася на електричну енергію і отже:

Wе = Qн * hнт

Питома витрата умовного палива на вироблення 1 кВт * год електроенергії визначається зі співвідношення:

бунт = В / Wе = 3600 / Qн * hнт

Теплову економічність ТЕС оцінюють шляхом визначення витрати умовного палива необхідного для виробництва 1 кВт * год електричної енергії. Теплота згоряння 1кг умовного палива -29,3МДж / кг.

Таким чином:

бунт = 3600 / Qн * hнт = 3600 / 29,3 * hнтг / (кВт * год).

бунт = 122,87 / hнт = 123 / hнтг / (кВт * год).

Визначаємо питому витрату умовного палива "нетто" на вироблення

1 кВт * год електроенергії:

бунт = 123 / hнтбл = 123 / 0,3 = 410,0 г / (кВт * год).

Список літератури.

1. Ушаков Г.А. Розрахунок теплової схеми енергетичного блоку конденсаційної електростанції: Учеб. Посібник / Іван. Енергетичний. ін-т. - Іваново, 1979.

2. Вукаловіч М.П., ??Ривкін С.Л., Александров А.А .. Таблиці теплофізичних властивостей води і водяної пари. - М .: Изд-во стандартів, 1969.

3. Вукаловіч М.П .. Теплофізичні властивості води і водяної пари.

М .: Машинобудування, 1967.

4. Норми технологічного проектування теплових електричних станцій і теплових мереж. - М .: Енергія, 1974.

П Р О Д Е Н І Я

Додаток 1

Таблиця П 1.1

 Остання цифра шифру

 Мощ -

 ність

 тур-

 біни

 Nе,

 МВт Початкові параметри Основні характеристики умовного процесу розширення пари в турбіні Підігрів конденсату в подогревателях

 Тиск

 р o,

 бар

 Температура

 t о,

 ° C

 Втрата тиску в органах регулірірованія

 Dр 1,%

 Внутр.

 відносять.

 К.П.Д.

 h про i,%

 У Ежекторний Dt еп ° С

 У сально-ковом

 Dt еп ° С

 0 70 60 450 4 85,0 4 4

 1 75 65 455 5 86,0 5 4

 2 80 70 450 6 86,5 6 3

 3 65 80 480 6 87,0 5 3

 4 75 90 460 5 89,0 6 4

 5 70 80 450 4 90,0 5 4

 6 70 70 425 4 86,0 6 4

 7 80 80 430 5 87,0 5 3

Таблиця П 1.2

 остання цифра шифру

 Кінцевий тиск

 р до, бар

 Витік у схемі в% від витр. пари на турбіну D ут Число регенеративних підігрівачів

 Недогрів у поверхневих. кр. підіг. (До t н) dt тижнів, ° С

 Втрата тиску. в паропроводах до поверхневих підігрівників DР,%

 DP 5, DP 4, DP 2, DP 1.

 ККД

 котла

 h к,

%

 Витрата електроенергії на власні потреби Р сн,%

 0 0,06 1,5 5 6 4,5,7,8 88 6

 1 0,05 2,0 6 5 4,5,7,8,9 89 7

 2 0,04 2,5 6 4 4,5,6,7,8 90 8

 3 0,03 2,0 5 4 4,5,6,7 88 8

 4 0,03 2,5 6 5 4,5,7,8,9 89 7

 5 0,04 2,0 ??5 6 4,5,6,7 90 6

 6 0,05 1,5 5 4 4,5,7,8, 91 8

 7 0,06 2,0 5 5 4,5,7,8, 89 7

Додаток 2

Лист. I

Міністерство вищої та професійної освіти

Російської Федерації

Іванівський державний енергетичний університет

Кафедра ТЕС

Курсова робота

з курсу "Загальна енергетика"

РАХУНОК ТЕПРАЛОВОЙ СХЕМИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО

БЛОКУ з конденсаційними турбінами

К-80-75

Виконав студент гр.

Керівник

Іваново - 200 г.

Р Е Ф Е Р А Т

Виконано розрахунок теплової схеми енергетичного блоку з турбіною

К-80-75. Система регенерації включає в себе два ПНД, деаератор і два ПВД.

У результаті розрахунку теплової схеми отримані наступні енергетичні показники:

1.Удельний витрата тепла на виробництво електроенергії

9932,357 кДж / КВт

2. Абсолютний електричний ККД турбоустановки: 36,25%

3.Удельний витрата тепла на вироблення електроенергії

(Без обліку витрати на власні потреби), -9839.02 кДж / КВт * год

4.КПД блоку з вироблення електроенергії без обліку витрати на власні потреби (брутто): hбрбл = (32,27%)

5.КПД турбоустановки з вироблення електроенергії hwе = 36,59%

6.КПД блоку "нетто" hбл = 30,0%

7.Удельний витрата умовного палива Вунг = 410,0

Лист 3

Опис турбоустановки. Основне і допоміжне

обладнання блоку.

Енергетичний блок потужністю 80 МВт включає турбогенератор у складі парової турбіни на параметри р0 = 75 бар, t0 = 435 ° C з n = 3000 об / хв і електричного генератора змінного трифазного струму з водневим охолодженням і котельний агрегат номінальною продуктивністю D = 380 т / год і параметрами рк = 85 бар, tпе = 440 ° C з природною циркуляцією.

Живильний насос блоку має номінальні характеристики:

продуктивність Qн = 430 м3 / год;

натиск на нагнітання рн = 100 бар.

Турбіна має п'ять нерегульованих відборів на регенерацію з тиском в камері відбору: 0,5; 2,6; 9,0; 20,5; 44 бар. Система регенерації включає два підігрівача низького тиску (2 х ПНД) поверхневого типу, один підігрівач змішувального типу (Д - 6) і два підігрівача високого тиску (2 х ПВД) поверхневого типу. Злив конденсату гріючої пари каскадний, з ПВД в деаератор, з ПНД - в конденсатор.

Для використання тепла відпрацьованого пара основних ежекторів конденсаційної установки в схемі передбачено ежекторний підігрівач (ЕП). Для використання тепла пара, що пройшов через кінцеві лабіринтові ущільнення, передбачений так званий "чепцевий підігрівач" (СП).

Витоку циклу і втрата з продувкою котлоагрегату поповнюються хімічно очищеною водою; подача її виробляється в конденсатор турбіни. Тепло продувочной води котлоагрегату не використовується.

ЗМІСТ

стр

Рекомендації щодо виконання курсової роботи і вихідні дані

для вибору і розрахунку теплової схеми конденсаційного блок 3

Приклад розрахунку теплової схеми і визначення енергетичних

показників теплоенергетичної установки з конденсаційної турбіною 4

1. Складання теплової схеми 5

2. Розподіл підігрівів живильної води по регенеративним

підігрівників 6

2.1 Тиск пари в регенеративних відборах 6

2.2 Вибір місця установки деаератора і тиску в ньому ..................... 7

2.3 Тиск пари на регенеративні підігрівачі ........................... .7

3. Побудова умовного процесу розширення пари в турбіні

в h-s - діаграмі 9

4. Параметри пари, живильної води і конденсату (дренажів) у системі регенерації 11

5. Баланс пари, живильної і додаткової води 13

6. Розрахунки за системою регенерації і підрахунок витрати пари на турбіну 14

6.1. Розрахунок ПВД 14

6.2. Розрахунок деаератора 15

6.3 Розрахунок ПНД 17

6.4. Сумарні витрати пари в відбори турбіни і витрата пара в

конденсатор 18

6.5. Визначення витрати пари на турбіну 18

7. Енергетичні показники турбоустановки і блоку

котел - турбіна 22

7.1 Показники турбоустановки 22

7.2 Показники роботи блоку котел - турбіна 23

Список літератури. 24

Додатки 25

Додаток 26 січня

Додаток 28 лютого

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка