Определение предварительного расхода пара на турбину. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Расчёт сепараторов непрерывной продувки. Проверка баланса пара. Расчёт технико-экономические показателей работы станции.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Энергетика - сектор экономики, охватывающий сложную совокупность процессов преобразования и передачи энергии от источников природных энергетических ресурсов до приемников энергии включительно и представляет собой сложный развивающийся объект, исследование которого возможно только на основе системного подхода.

Энергетика сегодня занимает в жизни общества такое место, что не возможно оценить отказ от его благ. Вмести с тем и очень высока цена энергии: ее производство и транспорт.

Энергия является важнейшим фактором производства и жизнеобеспечения современного общества. Действительно, энергетическая составляющая на производство промышленной продукции и транспортные услуги в России превышает в настоящее время 17%, сельскохозяйственной продукции - 11%.

Топливно-энергетический (ТЭК) комплекс России - крупнейший инфраструктурный комплекс народного хозяйства. По состоянию на конец 2000 г. доля ТЭК в промышленном производстве составляла более 28%, в производственных фондах промышленности - около 38%, в экспорте более 50%, в налоговых поступлениях федерального бюджета - более 38%, в капиталовложениях - более 24%, по численности промышленно-производственного персонала - около 15%.

Устойчивое и эффективное функционирования и развитие энергетики необходимо для обеспечения большинства компонентов национальной безопасности - экономической, финансовой, внешнеэкономической, технологической и др. Электроэнергетика является важнейшим компонентом топливно-энергетического комплекса, его узловой, интегрирующей подсистемой.

1. Описание тепловой схемы и подготовка данных к расчёту

Принципиальная тепловая схема с турбиной Т-180-130 представлена на рисунке 2.1. Как видно из тепловой отпуск тепла осуществляется следующим образом: пар из двух теплофикационных, регулируемых отборов подается на две сетевые подогревательные установки включенные последовательно. Горячая вода подогревается в сетевых подогревателях и пиковом водогрейном котле.

Система регенерации состоит из четырёх подогревателей низкого давления, деаэратора и трёх подогревателей высокого давления. Слив конденсата из подогревателей высокого давления (ПВД) - каскадный в деаэратор. Слив конденсата из подогревателей низкого давления (ПНД) - каскадный в ПНД № 1 и из него дренажным насосом (ДН) в линию основного конденсата. В схеме используется котел барабанного типа, непрерывная продувка котла направляется в двухступенчатый расширитель. Для уменьшения тепловых потерь с продувочной водой используется поверхностный подогреватель химически очищенной воды (ПХОВ) из химводоочистки (ХВО). Из расширителя первой ступени (Р №1) выпар направляется в деаэратор, из расширителя второй ступени (Р № 2) - в подогреватель низкого давления № 1. Пар из уплотнений поступает в сальниковый подогреватель (ОУ), а из основных эжекторов конденсатора - в охладитель эжекторного пара (ОЭ), что способствует дополнительному обогреву основного конденсата. Восполнение потерь конденсата химочищенной осуществляется в конденсатор турбины.

По заводским данным для турбины Т-180-130:

Электрическая мощность Wэ = 180 МВт;

Начальные параметры пара:

Давление P0 = 12,75 МПа;

Температура t0 = 540 С;

Давление в конденсаторе турбины Pк = 0,0036 Мпа;

Давление в регулируемых отборах пара:

верхнего Р от 0,06 до 0,2 МПа;

нижнего Р от 0,05 до 0,15 МПа;

Число отборов пара на регенерацию - 7;

Давление в отборах:

Pот1 = 4,21 МПа;

Pот2 = 2,77 МПа;

Pот3 = 1,29 МПа;

Pот4 = 0,672 МПа;

Pот5 = 0,264 МПа;

Pот6 = 0,2 МПа;

Pот7 = 0,15 МПа;

Расчётные значения внутреннего относительного КПД по отсекам:

; ; ;

КПД дросселирования по отсекам:

; ; ;

Электромеханический КПД эм = 0,98.

Потери давления пара в промперегреве ?Рпп = 9,5%

Расход продувочной воды прод = 1,5%;

Расход пара на собственные нужды машинного отделения ;

Расход пара на собственные котельного цеха ;

Внутристанционные потери конденсата ;

Температура химически очищенной воды tхов = 30 С;

Нагрев воды в сальниковом и эжекторном подогревателях tэж + tсп = 15 C;

КПД подогревателей поверхностного типа .

Недогрев воды до температуры насыщения в ПВД ПВД = 2 С.

Недогрев воды до температуры насыщения в ПНД ПНД = 4 С.

Температурный график сети для г. Красноярска принимаем 150/70

Рисунок 2.1. - Принципиальная тепловая схема турбины Т-180-130

2. Расчет установки по подогреву сетевой воды

Рисунок 3.1 - Схема двухступенчатого подогрева сетевой воды

Расход сетевой воды, кг/с:

Тепловая нагрузка пиковых водогрейных котлов, МВт:

Коэффициент теплофикации:

Температура сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя, С:

Температура сетевой воды после нижнего сетевого подогревателя, С:

Температура насыщения конденсирующего пара верхнего сетевого подогревателя, С:

Энтальпия насыщения конденсирующего пара верхнего сетевого подогревателя, кД/кг С:

Давление пара в корпусе верхнего сетевого подогревателя, МПа:

Давление пара в шестом отборе турбины с учетом потери давления в трубопроводе 5 %, МПа:

Температура насыщения конденсирующего пара нижнего сетевого подогревателя, С:

Энтальпия насыщения конденсирующего пара нижнего сетевого подогревателя, кД/кг С:

Давление пара в корпусе нижнего сетевого подогревателя, МПа:

Давление пара в седьмом отборе турбины с учетом потери давления в трубопроводе 5 %, МПа:

Расход пара на верхний сетевой подогреватель (из уравнения теплового баланса), кг/с:

Расход пара на нижний сетевой подогреватель (из уравнения теплового баланса), кг/с:

3. Построение процесса расширения пара на i-s диаграмме

Из характеристик турбины имеем:

Начальные параметры пара:

Давление P0 = 12,75 МПа;

Температура t0 = 540 С;

Находим на i-s диаграмме (рис. 3.1) точку А0. С учётом дросселирования пара в регулирующих органах ЦВД параметры пара изменятся, МПа:

Теоретический процесс расширения пара от давления до давления , соответствующего давлению за ЦВД, изображается линией A0B0. При действительном процессе расширения энтальпию пара в точке “В” можно определить, кД/кг:

где = 3014,476 кД/кг - энтальпия пара в конце теоретического процесса расширения; = 3447,754 кД/кг - энтальпия острого; = 0,845 внутренний относительный коэффициент полезного действия цилиндра высокого давления. Точку “С “ определим с учетом потери давления в промперегреве ?Рпп = 9,5%, МПа:

= ?Рпп = 2,77(1-0,095)0,95 = 2,38

где = 0,95 потери от дросселирования в цилиндре среднего давления.

Энтальпия в точке “Д”, кДж/кг:

где = 3550,65 кД/кг - энтальпия пара за промежуточным перегревом; = 2908,867 кД/кг - теоретическая энтальпия пара за цилиндром среднего давления; = 0,882 внутренний относительный коэффициент полезного действия цилиндра среднего давления.

Потеря давления от дросселирования пара в цилиндре низкого давления, точка “Д”, МПа :

= = 0,177640,97 = 0,17231

где = 0,97 потери от дросселирования в цилиндре низкого давления.

Энтальпия а точке “Е”, кДж/кг:

где = 2908,867 кД/кг - энтальпия пара перед цилиндром низкого давления; = 2293,407 кД/кг - теоретическая энтальпия пара за цилиндром низкого давления при давлении в конденсаторе Рк = 0,0036 МПа; = 0,876 внутренний относительный коэффициент полезного действия цилиндра низкого давления. Используя значения давления в отборах находим на i-s диаграмме энтальпию пара в этих отборах.



Рис. 4.1. - Процесс расширения пара

4. Определение параметров по элементам схемы

Подогреватель высокого давления (ПВД7). Давление пара в отборе 4,21 МПа. Принимая потерю давления 5 %, находим давление пара у подогревателя, МПа:

Температура насыщения греющего пара, С:

tн = 250,36

Энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг:

hн = 1087,426

Температура питательной воды за подогревателем с учётом недогрева, С:

tпв = tн - = 250,36 - 2 = 248,36

Энтальпия питательной воды, кДж/кг:

hпв = tпв·Св = 248,36·4,186 = 1039,63

Энтальпия греющего пара, кДж/кг:

iотб = 3173,73

Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:

...