Построение процесса расширения пара, проточной части турбины. Расчет расхода пара на турбину и расход питательной воды

Содержание

1. Исходные данные                                                                                                                       3

2. Построение процесса расширения пара, проточной части турбины                                               4

3. Расчет расхода пара на турбину и расход питательной воды                                                           5

4. Расчет элементов ПТС                                                                                                               6

5. Определение мощности отсеков турбины и суммарной электрической нагрузки                        10

6. Текст программы для расчета на ЭВМ                                                                                    12

7. Расчет технико-экономических показателей тепловой схемы в целом                              15

Список литературы                                                                                                                    16

1. Исходные данные

Дана принципиальная тепловая схема ТЭС (рис. 1), включающая паровой котел (ПК), подогреватели высокого давления (ПВД-1, состоящий из охладителя пара (ОП) и собственного подогревателя (СП-1) и ПВД-2), подогреватель низкого давления (ПНД, состоящий из собственного подогревателя (СП-2) и охладителя дренажа (ОД)), конденсационный насос (КН), конденсатор турбины (К). В ПВД конденсат пара сливается с помощью дренажных насосов (ДН-1 и ДН-2), в ПНД по каскадной схеме. Паровая турбина имеет два регулируемых отбора пара: на производственный потребитель (ПП) и теплофикационный потребители (ТП), подключенный к сетевому подогревателю (СП). Восполнение потерь пара и воды в схеме осуществляется за счет подпитки в деаэратор химически очищенной воды.

Рисунок 1 – Принципиальная тепловая схема

Дано:

;;;               ;

;           ;           ;         ;

;      ;           ;                ;

;           ;              ;                .

2. Построение процесса расширения пара в проточной части турбины

По начальным параметрам пара перед турбиной ( и ), а так же по давлению пара в конденсаторе () и давлению пара в отборах () строим процесс расширения пара в проточной части турбины (рис. 2).

Рисунок  2 – Процесс расширения пара

3. Расчет расхода пара на турбину и расход питательной воды

После определения параметров в регенеративных отборах приступают к расчету расхода пара на турбину – , кг/с.

где  - коэффициент регенерации, для расчета ПТС, принимаем ориентировочно в диапазоне 1,15–1,3. Примем ;  – электрическая мощность, кВт; , – коэффициенты недовыработки паром соответственно производительного и теплофикационного отборов. Значение этих коэффициентов определяем по следующим формулам:

,  – расходы пара на производство и теплофикацию, кг/с. Расход пара промышленного отбора  определяется обычно производственными потребностями в технологическом паре и является известной величиной. Расход пара на теплофикацию  определяем потребностью потребителя в тепловой энергии , кВт.

 – энтальпия конденсата пара теплофикационного отбора;

;

Расход питательной воды для прямоточного котла рассчитывается по формуле:

, где  – внутренние потери пара и конденсата;

 – расход пара на собственные нужды станции;

 – расход химически очищенной воды;

4. Расчет элементов ПТС

Задачей расчета элементов ПТС является определение расходов греющей среды на каждый теплообменник или температуру нагреваемой среды на выходе с теплообменника.

4.1 ПВД-1

Составим систему уравнений, из уравнений материального и теплового баланса, а также определим все возможные параметры для этого элемента:

;                     ;

;                    ;

;                            ;

;                    

.

ДН-1:

;    

;                  ;

;               .

4.2 ПВД-2

;                ;

;         ;

;               .

ДН-2:

;            

ПН:

;            

;                  ;                     .

4.3 Деаэратор

;

;

;

;

;

.

;                 .

4.4 ПНД

;                ;

;        ;

;                  ;

.

КН:

;                      

Так как у нас есть перемножение переменных , то следует сложить два уравнения, в которых встречаются эти неизвестные.

В данный момент количество неизвестных превышает количество уравнений, для уменьшения числа неизвестных заменим  на , а также  на .

Так как у нас есть перемножение переменных , то следует сложить два уравнения, в которых встречаются эти неизвестные.

Составим матрицу для нахождения неизвестных

;              ;                  ;

.

5. Определение мощности отсеков турбины и суммарной электрической нагрузки

Определяем расчетную мощность отсеков паровой турбины:

где  – расчетная мощность i – го отсека турбины, кВт;  - расход пара через i – го отсека турбины;  - действительный теплоперепад на i – го отсека турбины.

Запишем все расходы пара в отборах турбины:

;                                                  

;

; 

;

;

.

Найдем расходы через каждый отсек турбины:

;

;

;

;

.

Сравним заданную электрическую и расчетную мощность. При этом определим погрешность расчета (δ), которую затем сравниваем