Расчет и проектирование теплофикационной электрической станции мощностью 960 МВт, страница 2

Таблица 1.1 - Исходные данные

Число Генераторов и мощность	Потребители (110 кВ)
n x Pген	nл	lл	I11c	nл	Pнагр	К0	cos φ
шт. x МВт	шт.	км	кА	шт.	МВт	о.е.	о.е.
	Число ЛЭП связей	Длина линии связи	Ток КЗ на шинах системы	Число потреби- телей	Мощ-ность	Коэффи-циент одновремен-ности
2  х 36.6 2  х 73.4	4	70	40	4	50	0.9	0.9

Дополнительные исходные данные:

1. Минимальная зимняя нагрузка ТЭЦ составляет 0.7 максимальной, минимальная летняя – 0.6.

2. ТЭЦ работает по тепловому графику, развивая в зимний период номинальную мощность.

3. Число часов использования максимальной нагрузки по генераторам находятся в пределах от 5 до 6 тыс. часов, по потребителям – от 3 до 5 тыс. часов.

4. Нагрузки потребителей относятся к первой и второй категориям.

5. Резервирование питания потребителей предусмотреть от сети.

6. Максимальную мощность собственных нужд ТЭЦ принять равной 10%, коэффициент мощности собственных нужд принять равным коэффициенту мощности генераторов.

7. В РУ 110 кВ предусматривается установка элегазовых ячеек типа PASS M0.

8. В цепи собственных нужд на шинах 6.3 кВ установлен сетевой насос типа 4АЗМ-5000/6000-УХЛ4 на 5000 кВт и трансформатор собственных нужд второй ступени мощностью 1000 кВА. 

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПГУ С КУ

2.1 Исходные данные

Вид сжигаемого топлива -Н.Новгород-Иваново-Череповец

Тип конструкции котла-утилизатора   -   горизонтальный

Электрическая мощность ГТУ  

Расход топлива на ГТУ      

Массовый расход выхлопных газов ГТУ      

Температура выхлопных газов ГТУ 

Избыток воздуха в выхлопных газах турбины      

Давление перегретого пара на выходе из КУ

Температура перегретого пара на выходе из КУ

Температурный напор на горячем конце пароперегревателя 

Температурный напор на холодном конце испарителя ВД

Недогрев воды до температуры насыщения в экономайзере ВД

Давление в конденсаторе 

Давление пара в барабане НД

Температурый напор на холодном конце испарителя НД

Наружный диаметр гладкой несущей трубы

Толщина стенки трубы

Высота ребра 

Шаг ребра

Толщина ребра 

Поперечный шаг труб        

Продольный шаг труб        

Плотность топлива

Состав расчетного топлива:

   

2.1 Принципиальная тепловая схема ПГУ с КУ

Рисунок 1.1 Принципиальная тепловая схема ПГУ с КУ

2.3 Расчет состава и энтальпии продуктов сгорания газообразного топлива

Низшая теплота сгорания для 1 м3 топлива

Тогда для 1 кг топлива она составит         

Теоретическое количество воздуха, необходимое для  полного сгорания 1 нормального м3  сухого газообразного топлива (формула упрощена для этого вида топлива):

Объемный состав продуктов сгорания и газообразного топлива:

Объем азота в дымовых газах:

Объем трехатомных газов в продуктах сгорания

Объем кислорода в дымовых газах:

Полный относительный объем  продуктов сгорания газового топлива:

Объемные доли продуктов сгорания:

Азота                                    

Кислорода                   

Трехатомных газов              

Параметр  для газовой смеси:

Молекулярная масса продуктов сгорания:

Энтальпия газа в соответствии с расчетами программы WaterStreamPro составляет:

Плотность газа в таком случае составит:

Плотность дымовых газов при нормальных условиях :

2.4 Влияние аэродинамического сопротивления котла-утилизатора на параметры выхлопных газов ГТУ

Коэффициент уменьшения электрической мощности

Коэффициент уменьшения КПД производства электроэнергии

Коэффициент увеличения температуры на выхлопе турбины

Где  - относительная величина потери давления на выхлопе турбины

, в таком случае принимаем

Коэффициент уменьшения электрической мощности

Коэффициент уменьшения КПД производства электроэнергии

Коэффициент увеличения температуры на выхлопе турбины

Корректируем температуру выхлопных газов ГТУ и электрическую мощность ГТУ.

Т.к. температура выхлопных газов ГТУ была уточнена то уточняем и энтальпию газов на выходе из ГТУ:

2.5 Тепловой расчет камеры дожигания КУ

Температура газов за камерой дожигания

Произведем расчёт состава продуктов сгорания после камеры дожигания КУ для этого в первом приближении примем, что , тогда, при  энтальпия газов в камере дожигания составит:

Уравнение теплового баланса камеры дожигания:

Коэффициент полезного действия камеры дожигания

Расход топлива в камере дожигания

Произведем уточняющий расчет , при теоретически необходимом количестве воздуха для газов

Т.к коэффициент избытка воздуха изменился, то производим расчёт состава продуктов сгорания после камеры дожигания (первая итерация).

Теоретическое количество воздуха, необходимое для  полного сгорания одного нормального м³  сухого газообразного топлива (формула упрощена для этого вида топлива):

Объемный состав продуктов сгорания и газообразного топлива:

Объем азота в дымовых газах после камеры дожигания:

Объем трехатомных газов в продуктах сгорания после камеры дожигания

Объем кислорода в дымовых газах после камеры дожигания

Полный относительный объем  продуктов сгорания газового топлива сожженного в камере дожигания

Объемные доли продуктов сгорания:

Азота                                    

Кислорода                   

Трехатомных газов   

Параметр  для газовой смеси:

Молекулярная масса продуктов сгорания:

В соответствии с рассчитанным параметром  уточняем при помощи расчетной программы в соответствии с которой энтальпия газов в камере дожигания КУ составит:

Расход топлива в камере дожигания

Произведем повторный уточняющий расчет , при теоретически необходимом количестве воздуха для газов

Т.к. коэффициент избытка воздуха изменился незначительно, то останавливаем итерации.