Электротехника \ Энергетические машины

Расчет упрощенной схемы паротурбинной установки (электрическая мощность - 300 МВт, давление свежего пара - 23,5 МПа)

Страницы работы

23 страницы (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

точке пересечения изо-энтропы, проведённой из точки 4 с изобарой P_к	2251,832
17.3		Располагаемый тепло-перепад ЦНД		кДж/кг	h₄ – h_к_t	671,6
17.4		Использованный тепло-перепад ЦНД		кДж/кг	× h	540,6
17.5		Энтальпия пара на вых-лопе ЦНД	h_k	кДж/кг	h-	2382,79
17.6		Энтальпия сухого насы-щенного пара при Р_К		кДж/кг	[2, по табл. II]	2554,1
17.7		Энтальпия воды на ли-нии насыщения при Р_К		кДж/кг	[2, по табл. II]	121,41
17.8		Степень сухости пара на входе в конденсатор	X_k	—		0,92958
18		Использованный тепло-перепад 1 кг пара при расширении в турбине		кДж/кг		1571,8

3. Определение параметров пара и воды в характерных точках.

3.1. Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подключенном к нему подогревателе П1

Результаты проведенных расчетов сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.

Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подключенном к нему подогревателе П1

№ п/п	Наименование величины	Обозна-чение	Размер-ность	Способ определения	Значе-ние вели-чины
1	2	3	4	5	6
1	Температура воды на выходе подогревателя П1	t	⁰С	– задано	265,000
2	Недогрев воды на выходе П1	dt^П1	⁰С	Принимаем с учётом наличия ПО	1,00000
3	Температура насыщения в по-догревателе	t	⁰С	t + dt^П1	266,00000
4	Давление пара в подогревате-ле	P	МПа	f(t) – [2, по табл. I]	5,08000
5	Сопротивление трубопровода от турбины до П1	DP	МПа	0,05× P	0,25400
6	Давление пара в первом отборе турбины	P₁	МПа	P+ DP	5,33400
7	Энтальпия пара в отборе	h₁	кДж/кг	Табл. 2.1, п. 11.5	3073,36
8	Температура пара в отборе	t₁	⁰С	Табл. 2.1, п. 11.6	354,564
9	Давление воды в П1	P_ПВ = Р	МПа	Принимается 1,45×Р₀	32,9000
10	Энтальпия воды на выходе П1	h= h_ПВ	кДж/кг	f(P_ПВ, t) – [2, по табл. III]	1158,42
11	Температура воды на входе П1	t	⁰С	t= t- из расчёта П2 (табл. 3.2, п. 8)	252,492
12	Энтальпия воды на входе П1	h	кДж/кг	h= h- из расчёта П2 (табл. 3.2, п. 10)	1100,96
13	Нагрев воды в П1	t₁	кДж/кг	h- h	57,4560
14	Температура дренажа на выхо-де П1	t	⁰С	t+5⁰С – c учётом наличия ОД	262,492
15	Энтальпия дренажа на выходе из П1	h	кДж/кг	f(t, P) - [2, по табл. III]	1147,36
16	Теплота, отданная 1 кг пара воде в П1	q₁	кДж/кг	h₁ - h	1926,00
17	Расход пара в П1 из отбора турбины (в долевом выраже-нии)	a₁	—	(a_ПВ×t₁)/(q₁×h_п) h_п = 0,995 a_ПВ = 1,035	0,03103

3.2. Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключенном к выхлопу ЦВД

Результаты проведенных расчетовсведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2.

Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключенном к выхлопу ЦВД

№ п/п	Наименование величины	Обозна-чение	Размер-ность	Способ определения	Значе-ние вели-чины
1	Давление пара пос-ле промпароперег-ревателя	Р_ПП	МПа	Задано	4,00000
2	Сопротивление промпароперегре-вателя	D Р_ПП	МПа	0,1× Р_ПП	0,44000
3	Давление на выхло-пе ЦВД (во 2-м от-боре пара)	= P₂	МПа	Р_ПП + D Р_ПП	4,44000
4	Сопротивление трубопроводов от отбора до подогре-вателя П2	DP	МПа	0,05×	0,22200
5	Давление пара в подогревателе П2	P	МПа	P2 - DP	4,21800
6	Температура насы-щения в подогре-вателе П2	t	0С	f(P) – [2, по табл. I]	253,49260
7	Недогрев на выхо-де П2	dtП2	0С	Принимаем с учетом ПО	1,00000
8	Температура воды на выходе П2	t	0С	t- dtП2	252,49260
9	Давление питатель-ной воды, проходя-щей через П2	PПВ = Р	МПа	Принимаем равной 1,45×Р0	35,25000
10	Энтальпия воды на выходе П2	h	кДж/кг	f(t, PПВ) – [2, по табл. III]	1100,9690
11	Энтальпия пара во 2-м отборе	h2	кДж/кг	Табл. 2.1, п. 9.	3039,8817
12	Температура пара во 2-м отборе	t2	0С	Табл. 2.1, п. 10.	333,57500
13	Температура воды на входе П2	t	0С	t= t	182,94980
14	Температура дре-нажа на выходе П2	t	0С	t+10 0С – принимаем с учетом ОД	192,94980
15	Энтальпия дренажа на выходе П2	h	кДж/кг	f(t, P) – [2, по табл. III]	821,97020
16	Нагрев воды в по-догревателе П2	t2	кДж/кг	h- h	306,85167
17	Теплота, отданная 1кг пара питатель-ной воде в П2	q2	кДж/кг	h2 - h	2217,9115
18	Расход пара на по-догреватель П2 из отбора турбины	a2	—	a2 =	0,13936

3.3. Распределение подогрева питательной воды

между подогревателями П2–П5.

Результаты проведенных расчетов сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3

Распределение подогрева питательной воды между подогревателями П2–П5

№ п/п	Наименование величины	Обозна-чение	Раз-мер-ность	Способ определения	Значе-ние вели-чины
1	Энтальпия воды на выходе П2	h	кДж/кг	Табл. 3.2, п. 10.	1100,9690
2	Давление в конденсаторе	Р_К	кПа	Задано	4,00000
3	Энтальпия воды (конден-сата) на выходе конден-сатора	h	кДж/кг	h=	121,43560
4	Давление в деаэраторе		МПа	Принимаем равным 0,7 МПа	0,70000
5	Давление питательной воды на нагнетании пи-тательного насоса	Р_ПН	МПа	Принимаем равным 1,5×Р₀	35,25000
6	Удельный объём воды в питательном насосе		м³/кг	Принимаем	0,00110
7	КПД (гидравлический) питательного насоса	h_ПН	—	Принимаем	0,80000
8	Нагрев воды в пита-тельном насосе (предва-рительная оценка)		кДж/кг	(Р_ПН× ×10³)/ h_ПН	48,46875
9	Нагрев воды в охлади-теле пара эжектора		кДж/кг	Принимаем	3,00000
10	Нагрев воды в охлади-теле пара уплотнений турбины		кДж/кг	Принимаем	10,00000
11	Число подогревателей в системе регенеративного подогрева	Z	—	Задано	5,00000
12	Соотношение нагрева воды в подогревателе, подключенном к вых-лопу ЦВД и остальными подогревателями	m₂	—	Принимаем	1,50000
13	Нагрев воды в каждом из подогревателей		кДж/кг		204,01437
14	Нагрев воды в подогре-вателе, подключенном к выхлопу ЦВД		кДж/кг	× m₂	306,02156
15	Энтальпия воды:
15.1	на выходе ОЭ	h	кДж/кг		124,43560
15.2	на выходе ОУ	h	кДж/кг		134,43560
15.3	на выходе П5	h	кДж/кг		338,4
15.4	на выходе П4	h	кДж/кг		542,4
15.5	на выходе деаэратора (П3)	h= h	кДж/кг		746,4
15.6	на выходе питательного насоса		кДж/кг		794,9
15.7	на выходе П2	h	кДж/кг		1100,9

3.4. Определение параметров пар а и воды в подогревателях П3, П4, П5 и отборах, к которым они подключены

Результаты проведенных расчетов сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4.

Определение параметров пара и воды в подогревателях П3, П4, П5 и отборах, к которым они подключены

№ п/п	Наименование величины	Обоз-наче-ние	Раз-мер-ность	Способ определения	Подогреватели
№ п/п	Наименование величины	Обоз-наче-ние	Раз-мер-ность	Способ определения	П3 (Д)	П4	П5
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Энтальпия воды на выходе подогревателя	h	кДж/кг	Из распределения подогрева, табл. 3.3, п. 15.	746,479	542,464	338,450
2	Давление воды, проходящей через поверхностные подогреватели	Р	^МПа	Принимаем	2,000	2,000	2,000
3	Температура воды на выходе подогревателя	t	⁰С	Определяем по [2], табл I и II, в зависи-мости от	176,089	128,815	80,464
4	Недогрев воды в подогревателе	dt^Пⁱ	⁰С	Принимаем	0,000	1,5	1,5
5	Температура насыщения в подогревателе	t	⁰С	t+ dt^Пⁱ	176,089	130,315	81,964
6	Давление пара в подогревателе	P	МПа	f(t) [2, табл. I]	0,916	0,273	0,051
7	Сопротивление трубопроводов от турбины до подо-гревателя	DP	МПа	(0,01+0,02×i)× P	0,0092	0,0027	0,0005
8	Давление пара в отборе	P_i	МПа	P+ DP	0,92502	0,27542	0,05176
9	Энтальпия пара в отборе	h_i	кДж/кг	Табл. 2.1, п. 13, 14, 16.	3177,4	2923,4	2670,06
10	Температура пара в отборе	t_i	⁰С	Табл. 2.1, п. 13, 14, 16.	358,638	227,813	89,064
11	Температура дренажа на выходе поверхностного подогревателя	t	⁰С	Принимаем	176,0889	130,3151	81,96382
12	Энтальпия дренажа на выходе поверхностного подогревателя	h	кДж/кг	Определяемпо [2], табл I	746,4	542,4	338,4
13	Энтальпия воды на входе в подогреватель	h	кДж/кг	Определяем в соответст-вии со схемой	542,4	338,4	134,435
14	Теплота, отданная 1 кг пара в подогревателе	q_j	кДж/кг	h_j- h	2431	2381	2331,66
15	Нагрев воды в подогревателе	t_i	кДж/кг	h- h	204,0	204,0	203,964

1	2	3	4	5	6	7	8
16	Расход пара на подогреватель из отбора турбины (в долевом выражении)	a_i	—	Определяем из уравнений теплового и материального баланса	0,11607	0,06477	0,05980

3.5. Определение параметров воды в питательном насосе и затрат мощности на электропривод питательного насоса (ПЭН).

Результаты расчета сведены в таблицу 3.5.

Таблица 3.5

Определение параметров воды в питательном насосе и затрат мощности на электропривод питательного насоса (ПЭН)

№ п/п	Наименование величины	Обозна-чение	Раз-мер-ность	Способ определения	Значение величины
1	2	3	4	5	6
1	Давление в деаэраторе	Р_Д	МПа	Из табл. 3.4, п. 5.	0,915864
2	Энтальпия воды на выходе из деаэратора		кДж/кг	Из табл. 3.3, п. 15,5.	746,4
3	Удельный объём воды на вы-ходе из деаэратора	V	м³/кг	V=(Р_Д) – [2, по табл. II]	0,001122
4	Приближённое значение эн-тальпии воды на выходе ПН		кДж/кг	Из табл. 3.3, п. 15,6.	794,9
5	Давление на выходе ПН	P_ПН	МПа	Из табл. 3.3, п. 5.	35,3
6	Удельный объём воды на вы-ходе ПН	V	м³/кг	f(P_ПН,) – [2, по табл. III]	0,0011045
7	Среднее значение удельного объёма воды в ПП	V	м³/кг	0,5×( V+ V)	0,001113
8	Гидравлический КПД пита-тельного насоса	h_ПН	—	Табл. 3.3, п. 7.	0,8
9	Приращение энтальпии пита-тельной воды в питательном насосе	t_ПН	кДж/кг		47,9
10	Энтальпия воды на выходе ПН		кДж/кг	+ t_ПН	794,3
11	Температура воды на выходе ПН		⁰С	f(P_ПН,) – [2, по табл. III]	182,9498
12	Расход (долевой) питатель-ной воды	a_ПВ	—	Принимается равным a_ПВ = 1 + a_УТ + a_УПЛ, где a_УТ = 0,020; a_УПЛ = 0,015	1,035
13	Расход свежего пара на турбину	G_о	кг/с	табл. 5.1, п.13	261,69
14	Расход питательной воды	G_ПВ	кг/с	a_ПВ * G_о	270,8492
15	КПД электродвигателя и привода ПЭН		-	Принимаем	0,965
16	Механический КПД передачи от электро-двигателя ПЭН к насосу		-	Принимаем	0,975
1	2	3	4	5
17	Затраты мощности на привод ПЭН		кВт		13788,946

4. Определение потоков пара и воды в относительных величинах (долевом выражении)

4.1 Определение относительного расхода на подогреватель П1

где =0,995 –КПД подогревателя.

4.2 Определение относительного расхода на подогреватель П2

4.3 Определение относительного расхода на подогреватель П3

Подогреватель П3 ( деаэратор ) является подогревателем смешивающего типа, поэтому для него составляется уравнения материального и энергетического балансов:

Принимаем, что - расход питательной воды с учетом потерь; - расход насыщенного пара из Д на эжектор; -расход пара подаваемого в Д из системы уплотнений.