Тепловой расчет выносного пароохладителя

15.2 Тепловой расчет выносного пароохладителя.

График изменения температур пара t_п и воды t_в в ПО.

 

                                                 t_п1

                                                                               t_п2

t_в2

 

                                                                               t_в1

 

По данным расчета тепловой схемы t_в1 = 270°С, t_п1 = 425°С (Энтальпия h_п1 = 3320 кдж/кг). Расход пара на ПВД6 Д₆ = 7,12 кг/с.

Примем расход питательной воды через ПО, равным 10% от примерного расхода питательной воды или 25,5 кг/с. Задается температурой охлажденного пара t_п2 = 280°С, при этом его энтальпия составит h_п2 = =3320кдж/кг.

Тогда нагрев воды в ПО:

При этом получим величину:

Средне-логарифмическая разность температур в ПО:

В соответствии с тепловым расчетом ПО для ПВД 8 блока 500 МВт в /16/, приняв такие же скорости пара в паровом пространстве (ω_п = 19,7 м/с) и скорость воды в трубках (ω_в = 1,5 м/с), коэффициент теплопередачи можно оценить величиной К = 1336 Вт/(м²*К).

Тепловая нагрузка ПО по паровой стороне:

Тогда поверхность нагрева ПО:

2.Расчёт принципиальной тепловой схемы блока.

·  Начальное давление пара……………р_о = 23,5 МПа (240 кгс/см²)

·  Начальная температура пара.……….t₀ = 540°С

·  Конечное давление пара..……………р_к = 0,04 МПа

·  Конечная температура регенеративного подогрева …………t_пв = 270°С

·  Число ступеней подогрева ………….n = 8

Давление промежуточного подогрева на основании рекомендаций, полученных в результате вариантных расчетов, принимаем:

Потеря давления в системе промежуточного перегрева принимается равной 0,1 от  Поэтому давление пара после промежуточного перегрева равно:

Переходим к определению давлений в регенеративных отборах пара. Давление первого отбора из ЦВД определяется заданной конечной температурой подогрева питательной воды t_пв = 270°С. Принимаем недогрев в подогревателе П8 ввиду наличия охладителя пара υ_п8 = 2°С. Тогда температура насыщения отборного пара в подогревателе П8 равна  По таблицам водяного пара по температуре насыщения находим давление пара в подогревателе  Потерю давления в паропроводе отбора принимаем равной 8% давления в подогревателе. Поэтому давление отбора  Отбор на П7 берется после ЦВД при давлении промежуточного перегрева

По таблицам водяного пара находим:

Принимаем υ_п7 = 2,8°С:

Таким образом подогрев в П8 равен

Давление в отборе, питающем деаэратор, определяется с учетом давления в деаэраторе:

  

Падение давления в паропроводе отбора принимаем Δр = 0,2 МПа с учетом значительного сопротивления регулирующего клапана перед деаэрационной колонкой. Принимаем запас по давлению в отборе 20%. Это значит, что при нагрузке блока 80% еще можно обеспечить питание деаэратора паром из этого отбора. С учетом сказанного имеем:

Таким образом, суммарный подогрев воды в П6, П7 и питательном насосе составляет:

Следует отметить, что подогрев в П7 паром из холодной линии промежуточного перегрева целесообразно принять в 1,5-1,8 раз больше, чем в П6, который питается паром из отбора после промежуточного перегрева. Объясняется это тем, что на промежуточный перегрев пара было затрачено тепло, и экономичнее использовать значительный теплоперепад в ЧСД прежде, чем давать пар в отбор.

Тогда определяем:

Принимаем υ_п6 = 1,1°С.

Тогда:

По таблицам водяного пара:

     

Таким образом, осталось определить давления в отборах на ПНД.

Следует иметь в виду, что давление после ЧСД определяется конструктивными соображениями и обычно составляет 0,2-0,22 МПа.

В соответствии с этим принимаем   

  

Недогрев в П3 принимаем равным 5°С, так как из всех ПНД предусматриваем охладитель пара только в П4. Для надежной работы деаэратора и его регулятора давления рекомендуется величина подогрева основного конденсата в деаэраторе порядка 20°С. Это условие определяет выбор давления отбора на П4:

При υ_п4 = 2°С (из-за наличия охладителя пара) имеем:

 

Для определения давлений двух отборов из ЦНД принимаем равномерное распределение подогрева воды между подогревателями П3, П2, П1.

Температура основного конденсатора на входе в П1 равна температуре конденсатора плюс подогрев в сальниковом подогревателе:  При     Обычно  

Подогрев, приходящийся на один из трех подогревателей низкого давления, равен:

     

     

Таким образом, давления отборов определены с учетом имеющихся рекомендаций по оборудованию турбоустановки.

Для случая, когда отсутствует отдельный отбор пара на деаэратор, число отборов окажется меньше на единицу.

Тогда будем иметь  Подогрев в П7 принимаем в 1,6 больше, чем в П6 и в Д. Из величины подогрева  надо вычесть повышение температуры в питательном насосе  Повышение энтальпии в питательном насосе равно:

Здесь υ΄ - удельный объем воды при температуре - повышение давления в питательном насосе, Н/м²;

Это соответствует повышению температуры  Тогда имеем:

     

После определения давлений отборов переходим к построению процесса расширения пара в is – диаграмме (рис. 2-1).

Начальная энтальпия пара при  и

От начальной точки 0 идем при постоянной энтальпии к точке