Выбор и расчет тепловой схемы энергоблока ПТ-135/165-130/15

2. Выбор и расчет тепловой схемы энергоблока ПТ-135/165-130/15

2.1. Исходные данные для расчета.

Принимаем тепловую схему существующей турбоустановки ПТ-135. Турбина имеет 7 регенеративных отборов, промышленный и теплофикационный.

Для расчета принимаем следующие исходные данные:  кг/с; ; ; ; ; ; . Данные по состоянию пара в отборах турбины приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Параметры пара в отборах турбины

Отбор	P, ата	t, оС
ПВД 1	34	375
ПВД 2	22,8	325
ПВД 3	15	275
Деаэратор	15	275
ПНД 4	5,1	178
ПНД 5	2,5	127
ПНД 6	0,8	-
ПНД 7	0,2	-

2.2. Построение процесса в i(s) диаграмме.

Для этого необходимо уточнить давление в ПНД:

;

Температуру обратной сетевой воды принимаем равной t_ос=65^оС.

Коэффициент теплофикации a_тф=0,65, отсюда:

Отсюда уточним давления по турбоустановке:

 ата [табл. 3.1.]

 ата [табл. 3.1.]

ата

ата

Давления в ПВД изменяются незначительно, поэтому принимаем их по таблице 3.1. По рассчитанным данным строим процесс расширения i(s) диаграмме:

          P₀

                           t₀      

              0          0'

                                            P₁

                                              t₁

1

                                                    P₂

                                                      t₂

2

P₃            

                                                                t₃             t'₃

3           3'             P₄

                                                                                   t₄

 

                                                                    4                 P₅

                                                                           5             P₆

                                                                                6                 P₇               P_к

7                 7'     К

 

Параметры пара по процессу расширения приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

Параметры пара по процессу расширения

Точка	Давление, Pi, ата	Температура, ti, оС	Энтальпия, hi, кг/кДж
0	130	555	3480
0'	126,1	548	3480
1	32,3	375	3170,4
2	21,56	325	3071
3	14,25	275	2982
3'	12,75		2982
4	5,1	178	2738,5
5	3,05	127	2725,4
6	1,928	113	2706,9
7	0,749	89	2665,2
7'	0,05	65	2665,2
К	0,0343	25

          2.3. Расчет системы ПВД.

                                                     t₂₁, h₂₁

                             

                                                                                       

          t_оп1, h_оп1

                                                                      ПВД 1

 

                    t_др1, h_др1

 

t_оп2, h_оп2

                                                                                       

 

ПВД 2

 

                    t_др2, h_др2

 

t_оп3, h_оп3

ПВД 3

t_др3, h_др3

 

t₁₃, h₁₃                                    ПН

 

2.3.1. Расчет без учета ОП.

Температура пара, поступающего в ОП:

t_опi=t_si+20^оС;

t_оп1=239,18+20=259,18^оС; t_оп2=216,05+20=236,05^оС; t_оп3=195,0+20=215,0^оС.

Этальпия пара, поступающего в ОП:

h_опi=f(P,t_опi);

h_оп1=2876,2 кДж/кг; h_оп2=2856 кДж/кг; h_оп3=2823 кДж/кг.

Температура и энтальпия воды перед ОП:

(принято); ; ; .

h_i=f(P_пв, t_i); кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг.

Энтальпия воды перед ПВД 3 с учетом работы питательных насосов:

, кДж/кг; , кДж/кг ;

, МПа ;

 МПа ;

, кДж/кг ;

 кДж/кг, где P_д=6 ата ;

 кДж/кг.

Энтальпия дренажей ПВД:

, кДж/кг;

 ^оС;  кДж/кг;

^оС;  кДж/кг;

^оС;  кДж/кг;

Тепловой баланс для ПВД 1:

;

;

 кг/с.

Тепловой баланс для ПВД 2:

;

;

 кг/с.

Тепловой баланс для ПВД 3:

;

 кг/с.

2.3.2. Уточненный расчет ПВД.

Оценка нагрева воды в охладителях пара:

, ^оС

,  кДж/кг.

,  кДж/кг.

,  кДж/кг.

Уточнение температур и энтальпий питательной воды:

;  кДж/кг ;

;  кДж/кг ;

;  кДж/кг .

Уточненные тепловые балансы ПВД:

Тепловой баланс для ПВД 1:

;

;

 кг/с.

Тепловой баланс для ПВД 2:

;

;

 кг/с.

Тепловой баланс для ПВД 3:

;

 кг/с.

2.4. Расчет расширителей непрерывной продувки

                            в Д-6

 

             в Д-1,2

 

                           

 

Исходные данные для расчета:

 кг/с; ата; h_пр=f=1572,8 кДж/кг.

 кДж/кг;  кДж/кг при P=7 ата.

, кг/с; , кг/с.

 кДж/кг;  кДж/кг при P=1,4 ата.

Тепловой баланс расширителей:

 ;

;

кг/с; кг/с.

 ;

;

кг/с; кг/с.

2.5. Расчет сетевой установки

                                                  G_в, h_в                 G_н, h_н

                               CВ                               СН

 

t_с2                                        t_с1                                  t_ос

 

                             

Исходные данные:

 ата;  кДж/кг;  кДж/кг;  кг/с;

 ата;  кДж/кг;  кДж/кг;  кг/с.

По тепловому балансу определим расход сетевой воды:

 кг/с

2.6. Расчет деаэратора 0,58 МПа

                                                                   G_вып, h_вып

                                    G_р, h_р                                                   G_ок, h_ок

                   

                                    G_др, h_др                                                 G_у, h_у

 

                                                                                                 G_упл, h_упл

 

G_пв,

 

Исходные данные:

 кг/с; кДж/кг;

 кДж/кг при P₄=4 ата.

кг/с;  кДж/кг;  кДж/кг;

 кг/с;  кДж/кг.

Составим систему уравнений теплового и материального балансов:

 

2.7. Расчет деаэратора 0,112 МПа

                                                                   G_вып, h_вып

                                    G_дв, h_дв                                       G_возд, h_возд

                   

                                    G_р2, h_р2                                       G_д, h_д

 

                                                                                      

 

G_вд,

 

Исходные данные:

 кг/с; кДж/кг;

ата;  кДж/кг;

 кг/с;  кДж/кг.

кДж/кг;

 кг/с;

кДж/кг; кДж/кг;

Составим систему уравнений теплового и материального балансов:

 

2.8. Расчет системы ПНД

G_п4, h_п4                G_п5, h_п5                           G_п6, h_п6                G_п7, h_п7

                                                             

 

  h₂₄, G_ок                            h₂₅                                          h₂₆                                                             h₁₇

                                                                                        h_др6

                    h_др4                                                                                                 h_др7

h_др5

          Исходные данные:

ата; t_s4=143^оС; t₂₄=140^оС; h₂₄=586,6 кДж/кг; h_п4=2738,5 кДж/кг;

h_др4=604,7 кДж/кг;

ата; t_s5=133,54^оС; h₂₅=546,96 кДж/кг; h_п5=2725,4 кДж/кг;

h_др5=561,4 кДж/кг;

ата; t_s6=120,23^оС; h₂₆=491,2 кДж/кг; h_п6=2706 кДж/кг;

h_др6=504,7 кДж/кг;

ата; t_s7=90,78^оС; h_п7=2663,2 кДж/кг; h_др7=348,45 кДж/кг;

=497,85 кДж/кг; G_в=28,06 кг/с; =384,29 кДж/кг; G_н=28,06 кг/с;

h_вд=439,4 кДж/кг; G_вд=96 кг/с.

Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД 5-6, связанных дренажными насосами.

2.9. Расчет ПНД7, ОУ, ОЭ.

Исходные данные к расчету:

2,1 кг/с;  кг/с;

 

 

К

 

рециркуляция

                   G_оу                  G_оэ

 

КН

 

h₂₇,G₂₇                        h₁₇

 

                            П7                         ОУ              ОЭ

                   

 

Принимаем:

G_п7=0; 146,45 кДж/кг; h₀=3480 кДж/кг;3202,9 кДж/кг.

Оценим энтальпию h₁₇ :

кДж/кг; ^оС; Þ ПНД7 не работает.

          2.10. Расчет мощности турбоустановки.

Для расчета запишем уравнение мощности турбоустановки:

, кг/с;

Коэффициент недовыработки отбора турбины:

;

Расчитаем коэффициенты недовыработки для всех отборов турбины:

;

y₂=0,499; y₃=0,39; y_д=0,39; y₄=0,092; y₅=0,076; y₆=0,054; y₇=0;

y_оэ=0,113; y_оу=1; y_вд=0,075; y_{сет в}=0,053; y_{сет н} =0.

Подставляя полученные результаты в уравнение мощности получим: