Расчет тепловой схемы теплоэлектроцентрали, страница 2

В парогенераторе предусматривается продувка котловой воды для поддержания допустимого солесодержания котловой воды. В целях снижения потерь с продувочной водой она пропускается через сепаратор непрерывной продувки, где за счет уменьшения давления происходит частичное испарение ее и возвращение пара в цикл станции. Оставшаяся часть отсепарированной котловой воды проходит через подогреватель химически очищенной воды. Оставшийся сепарат сливается в дренаж.

2.  Составление  тепловой  схемы  ТЭЦ

При составлении тепловой схемы следует стремиться  к возможно меньшим энергетическим потерям. Для этого необходимо исключить процессы с большой степенью необратимости (теплообмен с большой разностью температур, смешение потоков с большой разностью давлений, дросселирование потоков пара). Но при этом нельзя выходить за рамки технико-экономической целесообразности или снижать надежность работы станции.

На принципиальной схеме цикла в левом верхнем углу показывают оборудование  с  наиболее  высоким  потенциалом  рабочего  тела  (парогенератор на


 
 


органическом топливе). Остальное технологическое оборудование располагают по часовой стрелке по мере понижения потенциала рабочего тела в цикле: паровая турбина, конденсатор, конденсатный насос, регенеративные подогреватели низкого давления, деаэратор, регенеративные подогреватели высокого давления.

Также на принципиальной схеме должен быть выделен основной контур теплосилового цикла, показаны основные связи составляющих цикл аппаратов, их параметры и взаимодействие, значения и направления потоков рабочего тела (пара, конденсата и питательной воды).

В каждом частном  случае в зависимости от задания тепловая схема ТЭЦ отличается:

- количеством отборов из турбины;

- выбором порядкового номера регулируемого отбора;

- установкой деаэратора (к какому отбору подключается).

Отборы, давление пара в которых ниже деаэраторного, подключаются к ПНД, отборы с давлением пара выше деаэраторного подключаются к ПВД.

3.  Процесс  расширения  пара  в  турбине

Расчет тепловой схемы ТЭЦ следует начинать с построения процесса расширения пара  в турбине.

Построение процесса расширения пара в турбине производят с помощью IS диаграммы водяного пара (рис. 2). По заданным начальным параметрам пара  (давление Р0 и температура Т0) находят начальную точку расширения пара в турбине на пересечении изобары Р0 и изотермы Т0 – точка А. Процесс расширения пара в проточной части первого отсека турбины протекает по адиабате. Из полученной точки А опускают вниз вертикальную линию до пересечения с изобарой Р3 (давление Р3 в регулируемом отборе задано), получают точку В'. Линия АВ' характеризует идеальный процесс расширения пара в первом отсеке Подпись:  

Рис. 2. Процесс расширения пара в турбине
турбины.

Далее по диаграмме определяют энтальпии пара в точках  А и В' (IА и IВ'), разность этих энтальпий равна количеству теплоты, полезно используемой в первом отсеке турбины в случае идеального расширения пара, т.е. располагаемый теплоперепад определяется по формуле, кДж/кг:

Н0/=IA - IB/ .            (1)

Однако процесс расширения пара протекает с рядом потерь (в соплах, лопатках, с выходной скоростью, с утечками и др.), которые определяются внутренним относительным КПД первого отсека турбины h1, вследствие  чего энтальпия и энтропия в конце расширения растут, а процесс  расширения смещается вправо.

Используемый теплоперепад Н',кДж/кг, в реальном процессе определяется по формуле:

Н' = (IА - IВ ' )h1.                                                    (2)

Затем из энтальпии IА вычитают рассчитанную величину Н', получают энтальпию пара в конце расширения в первом отсеке (обозначим ее IВ), кДж/кг:

IВ = IА - Н' .                                                              (3)

На пересечении адиабаты IВ и изобары Р3 находят точку В.  Затем, соединяя точки А и В, получают линию, соответствующую реальному процессу расширения пара в первом отсеке турбины.

Построение линии АВ возможно также чисто геометрическим и более простым способом. Для этого измеряют длину отрезка АВ в миллиметрах и умножают ее на  к.п.д. первого отсека. Полученную величину (в мм) откладывают на отрезке АВ от точки А, далее из полученной точки проводят горизонтальную линию до пересечения с изобарой Р3 и получают точку В.

После этого из точки В проводят вниз вертикальную линию до пересечения с изобарой РК  (давление РК в конденсаторе задано) – получают точку  С'. Линия ВС' характеризует идеальный процесс расширения пара во втором  отсеке турбины. Затем аналогично вышеописанному строят точку С и проводят линию ВС, соответствующую процессу расширения пара во втором отсеке.

Общий используемый теплоперепад в турбине равен, кДж/кг:

Н1   I- IC.                                                          (4)

4.   Расчет   тепловой   схемы   ТЭЦ

Цель расчета: определить параметры, расходы, направления потоков пара и воды; определить производительность основного оборудования при комбинированной выработке тепла и электроэнергии.

Расчет тепловой схемы включает в себя определение:

-  энтальпии пара на входе в турбину;

-  энтальпии пара на выходе из турбины;

-  температуры насыщения, давления и энтальпии пара в отборах;

-  расхода сетевой воды;

-  расхода пара на нужды теплофикации;

-  расхода пара на входе в турбину.

Составление принципиальной тепловой схемы ТЭЦ целесообразно  начинать с определения параметров отборов турбины. Это позволяет определить тип подогревателей питательной воды и распределить отборы по отсекам турбины.

4.1.  Графоаналитический метод определения параметров отборов турбины

Для определения  температур подогрева питательной воды и параметров пара воспользуемся графоаналитическим методом.

Для получения  максимального экономического эффекта от регенеративного подогрева питательной воды необходимо стремиться к более равномерному прогреву  воды по всем ступеням. Из этого условия определяются температуры и, соответственно, давления пара отборов для регенеративного подогрева питательной воды.