Расчет тепловой схемы энергоблока с турбиной Т-120/140-12,8

Министерство образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный  Технический Университет

Кафедра тепловых электрических станций

Курсовая работа

“Расчет тепловой схемы энергоблока с турбиной Т-120/140-12.8”

Факультет: энергетики

Группа: ЭН1-41

Студент: Черенков В.Н.

Преподаватель: Боруш О.В.

Отметка о защите:

Новосибирск  2008

Содержание

Исходные данные

Построение графиков тепловых нагрузок

Построение P-SP-h диаграмм

Расчёт сетевых подогревателей

Распределение регенеративного подогрева питательной воды

Расчёт подогревателей высокого давления

Расчёт деаэратора

Расчёт подогревателей низкого давления

Расход пара и тепла

Расчёт КПД и расхода топлива

Список использованных источников

1.  Исходные данные.

Тип турбины: Т-120/140-12,8.

Температура пара перед турбиной: t₀ = 555 ⁰С.

Давление пара перед турбиной: Р₀=128 бар.

Температура питательной воды: t_пв = 232 ⁰С.

Давление воды в конденсаторе: Р_к=0,05 бар.

Расход пара на турбину            

Максимальная отопительная нагрузка турбины: МВт.

Район функционирования: г. Иркустк.

Расчетная температура воздуха: = - 40 ⁰С.

Температура прямой сетевой воды: t_п.с. = 150 ⁰С.

Температура обратной сетевой воды: t_о.с. = 70 ⁰С.

Коэффициент теплофикации α_тэц=0,55.

Рисунок 1. Расчетная схема энергоблока.

2. Построение графиков тепловых нагрузок.

График продолжительности стояния температур наружного воздуха для заданного района функционирования тепловой энергетической установки (ТЭУ).

.

Таблица 1.  Продолжительность стояния температур наружного воздуха

Среднесуточная температура наружного воздуха, 0С	-40-35	-35-30	-30-25	-25-20	-20-15	-15-10	-5	0	+8
Число суток за отопительный период	2,1	4,8	11,9	16,9	36	36	29,6	42,4	63,0
Продолжительность отопительного периода, час/год	50,4	115,2	285,6	405,6	864	864	710.4	1017,6	1512

График зависимости тепловой нагрузки: .

Данный график задаётся тепловым потребителем с учётом норм теплоснабжения и качественного регулирования тепловой нагрузки. При расчётной для отопления температуре наружного воздуха  откладывается максимальное значение тепловых нагрузок по отпуску теплоты с сетевой  водой,

.

.

Среднегодовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения принимается независящей от  и отмечается на базе графика:

, МВт

.

Значения при различных температурах наружного воздуха,  определяются из выражения:

, МВт

где +18 - расчётная температура, при которой наступает состояние теплового равновесия.

Началу и окончанию отопительного сезона соответствует температура наружного воздуха =+8 ⁰С. При этой температуре тепловая нагрузка отопления скачком падает до нуля. Распределяется тепловая нагрузка между основными и пиковыми источниками теплоты с учётом номинальной нагрузки отборов турбины. Откладываем на графике  (точка М) – количественное ограничение отборов турбины. При нагрузке  включаются пиковые источники теплоты.

График температур сетевой воды .

При расчётной температуре теплового равновесия  оба

температурных графика исходят из одной точки с координатами по оси абсцисс и ординат равными +18 ⁰С. Линия заканчивается в точке с координатами    (,t_пс), а t_ос=f_ос(t_вз) – в точке (t_ос). По условиям горячего водоснабжения температура прямой воды не может быть менее 70 ⁰С, поэтому линия прямой сетевой воды имеет излом при t_пс=70 ⁰С.

График продолжительности тепловых нагрузок . Строится путём переноса соответствующих точек с графиком  и . Расчетное годовое значение τ=8760 час/год.

Годовой отпуск теплоты основными источниками теплоты, МВт∙ч/год:

где:

       ;

 - минимальная нагрузка (при температуре воздуха +8 ⁰С);

 - продолжительность отопительного периода;

,

;

, средняя за отопительный период температура наружного воздуха;

n- показатель степени:

Как расчетный задан режим включения ПВК (точка М).

Для выбранного  режима с помощью рис.2.1. находим температуры прямой и обратной сетевой воды () и тепловую нагрузку турбины на расчетном режиме .

3. Построение  P-h и h-S – диаграмм для процесса расширения пара в турбине.

Начальные параметры:

Точка(0):

Р₀ = 128 бар,

t₀ = 555 ⁰С,

.

Точка (0*)-определяет конечное состояние процесса дросселирования:

 = 0,9 × Р₀ = 0,9 × 128 = 115.2 бар,

,

.

Точка (1_S):

P₁ =33,2 бар, 6,7 

Точка (1):

P₁ = 33,2 бар,

h₁ = ,

,

где - базовое значение КПД для ЧВД Т-турбин, υ₀ – удельный объем пара 0,062,  м³/кг, a=2,6∙10^-4.

;

,

.

Точка (2_S):

P₂ =0,37 бар, 6,8 

Точка (2):

P₂ = 0,37 бар,

H₂ = ,

,

где - базовое значение КПД для ЧСНД Т-турбин, υ₀ – удельный объем пара

 4,3 м³/кг, a=1,8∙10^-4.

;

,

.

Точка (К_S):

P_к =0,052 бар, 7,3 

Точка (К):

P_к = 0,052 бар,

h_к = ,

,

где - базовое значение КПД для ЧСНД Т-турбин, υ₀ – удельный объем пара, м³/кг, a=1,8∙10^-3.

;

,

.

К-К'- процесс конденсации.

К'-КН- процесс в конденсационном насосе.

Точка Д:

Состояние в точке Д характеризует состояние питательной воды после деаэратора. Давление в деаэраторе, , x=0,

Точка ПН:

Процесс в питательном насосе Д-ПН строим с учетом повышения энтальпии в питательном насосе, кДж/кг:

,

где ; υ=10^-3 м³/кг; КПД питательного насоса, .

.

;

;

;

.

Точка ПВ, определяет состояние питательной воды после ПВД. Находится на пересечении изотермы  с линией ПН-0.

4. Расчёт сетевых подогревателей.

Рисунок 5. Сетевые подогреватели.

Подогрев сетевой воды в каждом сетевом подогревателе:

,

где n – число сетевых подогревателей,

°C.

Температура сетевой воды за ПСГ2:

°C.

Температуры дренажей после подогревателей: