Базовая математическая модель НПК. Параметры установки. Паровая турбина, страница 6

.                                            (5.32)

Далее по формуле 5.8 находим коэффициенты теплопередачи для каждого коэффициента кратности циркуляции, которому соответствует своя скорость ωв . Возвращаемся к уравнению 5.15 и находим по рассчитанным данным температуру насыщения в конденсаторе, по которой возможно нахождение давления в конденсаторе Рх, соответствующего каждому коэффициенту кратности циркуляции и новой температуре поступающей в конденсатор охлаждающей воды.

Энтальпия h₀ остается неизменной в соответствии с базовым вариантом. Энтальпия в конце процесса расширения – функция от давления в конденсаторе и энтропии процесса s₀:

,

По формуле 5.20 находим адиабатный теплоперепад для каждого коэффициента кратности циркуляции и новой начальной температуры охлаждающей воды.

Исходя из того, что изменение электрической мощности турбины будет прямопропорционально изменению адиабатного теплоперепада, просчитаем мощность турбины , МВт

                             (5.33)

Изменение мощности паровой турбины , МВт

                                            (5.34)

В виде системы уравнений вторая часть математической модели по исследованию возможности доохлаждения добавочной водой из подземных источников представлена на рисунке 5.5.

Паровая турбина, конденсатор	kцk =( kц1  kц2   kц3   kц4   kц5)
Насосная установка
Изменение эл. мощности турбины

Рисунок 6.5 – система уравнений математической модели для исследования совместного эффекта доохлаждения добавочной водой из подземных источников и подбора целесообразного коэффициента кратности циркуляции

5.5 Математическая модель 4 – исследование возможности охлаждения циркуляционной воды природным газом после расширения в турбодетандере

В рассматриваемую математическую модель входит турбодетандер и теплообменник, в трубах которого будет охлаждаться вода после градирни, а в межтрубном пространстве - прокачиваться расширенный в турбодетандере газ. Давление газа меняется в турбодетандере с 1,2 МПа до 0,12 МПа, начальная температура газа до турбодетандера равна температуре окружающей газопровод среды. Объемный расход газа - 55000 м³/ч.

5.5.1 Состав и характеристики природного газа, используемого на Комсомолькой ТЭЦ-3

На котлах Комсомольской   ТЭЦ-3 сжигается природный газ Сахалинского месторождения Катангой – Боатисино.

Таблица 5.2 – Элементарный состав природного газа

Элементарный состав	В процентах по объему
C2 Н4   этан	2,2
С3Н6   пропан	1,1
СН4     метан	92,9
С4Н10  бутан	0,8
С5Н12  пентан	0,1
N2    азот	2,9
С02   углекислый газ	0,2

Теплотворная способность кДж/м³:

низшая – 31150, высшая - 34520

Плотность газа при 20°С и 760 мм в. ст. 0,696 кг/нм³.

Пределы взрываемости,  % по объёму:     нижний предел взрываемости    - 5, верхний предел взрываемости   - 15.

Природный газ не имеет запаха и цвета.

6.5.2 Математическое моделирование расширения газа в турбодетандере

При прохождении через турбину детандера давление газа уменьшается в 10 раз: с 1,2 до 0,12 МПа, при этом в соответствии с первым началом термодинамики, уменьшается и температура. Для дальнейшего расчета теплообменника - охладителя циркуляционной воды необходимо знать температуру газа на выходе из турбодетандера и его массовый расход.

Массовый расход природного газа  определяется по формуле

,                                                   (5.35)