Расчет принципиальных тепловых схем энергетических установок ТЭС, страница 7

Процесс подогрева питательной воды в ПВД строим как процесс ПН, ПВ. При этом полагаем, что давление в ПВД и парогенераторе изменяется по линии ПН, ПЕ (рис.1.4), давление и температура перегретого пара за парогенератором принимаются: [1] (меньшие значения - для турбин докритического давления); . Тогда состояние питательной воды после ПВД определяется в точке ПВ, которая находится на пересечении изотермы t_пв с линией ПН, ПЕ.

Процесс ПВ, ПЕ – процесс генерирования пара в парогенераторе.

Процесс ПЕ, 0 – снижение параметров пара в паропроводе.

Процесс 2, ПП – процесс промежуточного перегрева пара в парогенераторе.

2. ПРИМЕРЫ СОСТАВПЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ

Относительный расход питательной воды, подаваемой в парогенератор:

                                                              

Расчет тепловой схемы начинается с расчета ПВД в порядке понижения давления отборного пара.

ПВД 1. Для подогревателя поверхностного типа ПВД 1 ввиду того, что потоки теплоносителей не смешиваются, составляют только уравнение теплового баланса  с учетом всех входящих и всех выходящих потоков воды и пара:

                                                                                                     

без учета потерь в окружающую среду. КПД подогревателя, учитывающий эти потери, можно принять равным  = 0,98. Тогда уравнение теплового баланса будет иметь вид

                                              

откуда относительный расход пара на ПВД №1

                                                                  

ПВД 2. Аналогичным образом рассчитываем ПВД №2. Исходные уравнение теплового баланса:

                                                                                         

Относительный расход пара на ПВД 2

                                                                                                      

ПВД 3. ПВД 3 рассчитывается так же, как и ПВД 2. При этом нужно иметь в виду, что энтальпия воды на входе в ПВД 3 определяется с учетом подогрева воды в питательном насосе :

                                                                                                

Деаэратор (Д). В деаэратор отводятся дренажи, подводятся питательная вода и греющий пар. Поскольку деаэратор – это подогреватель смешивающего типа, т.е. потоки теплоносителей смешиваются и количество питательной воды в процессе ее подогрева меняется, кроме уравнения теплового баланса необходимо составить и уравнение материального баланса

Схема деаэратора

·  Уравнение материального баланса:

                                                

·  Уравнение теплового баланса:

                                                                                                   

откуда находится относительный расход питательной воды  после ПНД 4 и относительный расход пара  на деаэратор:

                                                                                               

Расчет ПНД. ПНД рассчитываются так же, как ПВД. Наибольшую сложность для расчета представляет схема ПНД с дренажным насосом. В этом случае составляется и решается система, включающая уравнения тепловых балансов поверхностных подогревателей и уравнения материальных и тепловых балансов для смешивающих подогревателей (точек смешения).

Так, для схемы, показанной на рис. х, составляется четыре уравнения – по уравнение теплового баланса для ПНД 6 и уравнение материального баланса для точки смешения, уравнение теплового баланса для точки смешения и уравнение теплового баланса для ПНД 7:

                                                               

Схема ПНД с дренажным насосом (ДН)

где принимается  при  = 70 °С.

Из решения этой системы уравнений находятся значения , , , .

После определения величин относительных расходов пара из отборов  рассчитываются соответствующие коэффициенты недовыработки , например для первого отбора (в обозначениях рис. 1.4):

                                                      

для третьего отбора:

                                                                            

Где  – теплоперепад на турбину (рис.1.4). Определяется расход пара через турбину:

                                                      

где ,  – КПД (механический) турбины и электрического генератора,  – относительный расход пара данного отбора (например, если из третьего отбора турбины питается ПВД3, деаэратор и турбопривод, то ).

В этом выражении учитываются все отборы пара, в том числе на турбопривод, производственный и теплофикационный отборы. Относительный расход пара на турбопривод

                                                                       

Мощность приводной турбины, кВт:

                                                               

гдр  – действительный теплоперепад на приводную трубу (с учетом ,  = 0,84);  = 0,98.

Режим работы теплофикационных ТЭУ определяется графиком тепловой нагрузки, расходом и температурой сетевой воды. Отпуск теплоты в соответствии с графиком нагрузки обеспечивается за счет теплофикационных отборов турбин (с подогревом сетевой воды в основных сетевых подогревателях) и пиковых источников теплоты (с подогревом сетевой воды до расчетной температуры  в пиковых водогрейных котлах ПВК или в пиковых сетевых подогревателях паром от РОУ парогенератора или П-отборов турбин). За расчетный принимается режим, при котором график нагрузки полностью покрывается за счет теплофикационных отборов (точка М₁ на температурном графике, рис. 1.1).

Сетевые подогреватели (СП) рассчитываются так же, как регенеративные. Например, для выбранного режима работы теплофикационной турбины и значений температур прямой  и обратной  воды относительный расход пара на ВСП (при равномерном распределении теплофикационной нагрузки)

                                                            

где для предварительной оценки  расход пара на турбину  может быть взят из табл. 1.4.

Расход теплоты о пером производственного отбора