Расчет принципиальной тепловой схемы станции с установкой Т-175/205-130
Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы ПТУ. Баланс основных потоков пара и воды. Расчет подогревателей высокого и низкого давления, деаэратора питательной и добавочной воды, сетевых подогревателей. Выбор вспомогательного оборудования.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.08.2012 |
| Размер файла | 281,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Целями данного курсового проекта являются расширение и закрепление знаний по специальным курсам усвоение принципов повышения эффективности ТЭС, а также методов расчета тепловых схем ПТУ, их отдельных элементов и анализа влияния технических решений, принятых при выборе тепловой схемы и режимных факторов на технико-экономические показатели установок.
Производство электроэнергии в нашей стране осуществляется тепловыми электрическими станциями - крупными промышленными предприятиями, на которых неупорядоченная форма энергии - теплота - преобразуется в упорядоченную форму - электрический ток. Неотъемлемым элементом мощной современной электрической станции является паротурбинный агрегат - совокупность паровой турбины и приводимого ее электрического генератора.
Тепловые электрические станции, которые кроме электроэнергии в большом количестве отпускают теплоту, например, для нужд промышленного производства, отопления зданий, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Более 60% электроэнергии на ТЭЦ вырабатывается на базе теплового потребления. Режим работы на тепловом потреблении обеспечивает меньшие потери в холодном источнике. Благодаря использованию отработанной теплоты, ТЭЦ обеспечивает большую экономию топлива.
1. Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы паротурбинной установки
баланс подогреватель деаэратор сетевой
Принципиальная тепловая схема (ПТС) определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. ПТС включает в себя основное и вспомогательное оборудование и линии, связывающие его в единое целое.
Турбина Т-175/205-130 спроектирована на начальные параметры 12.8 МПа и 540єС. Для данной турбины выбираем котел Е-820-140ГМ. (БКЗ-820-140ГМ5). Котел барабанный, номинальная производительность 820 , давление 13.8 , температура пара 570.
Турбоустановка рассчитана на работу с одно-, двух-, и трехступенчатым подогревом сетевой воды - в нижнем сетевом подогревателе, верхнем сетевом подогревателе и в трубном пучке конденсатора. При трехступенчатом подогреве сетевой воды (работа со встроенным пучком) ее температура на входе в пучок не должна превышать 60єС. Турбина может развивать электрическую мощность 180 МВт при номинальной тепловой нагрузке и 205 МВт в конденсационном режиме. Расход пара в турбину при номинальном режиме составляет 205 и максимальном - 211 . Номинальная тепловая мощность турбины равна 314 МВт, при использование теплофикационного пучка конденсатора - 326 МВт. Температура питательной воды составляет 235єС. Турбина имеет 7 отборов, в том числе 2 регулируемых. Давление в регулируемых отборах может поддерживаться в интервалах нижнего 0.04 - 0.2 МПа, верхнего 0.06 - 0.25 МПа.
Табл. 1.1. Основные характеристики турбоустановки Т-175/205-130
Табл. 1.2. Параметры пара и воды турбоустановки Т-175/205-130
|
№ |
Подогреватель |
Пар в отборе |
Пар в подогревателе |
Вода за подогревателем |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
0 |
- |
12.8 |
555 |
3485 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
1 |
П1 |
3.29 |
374 |
3165 |
3.12 |
236 |
1020 |
960 |
1.3 |
21.6 |
234.7 |
1015.7 |
95.2 |
2205 |
|
|
2 |
П2 |
2.22 |
324 |
3074 |
2.10 |
215 |
920 |
849 |
1.5 |
22.1 |
213.5 |
920.5 |
91.9 |
2225 |
|
|
3 |
П3 ДПВ |
1.45 |
275 |
2985 |
1.38 |
194 |
828 |
727 |
22.6 |
192.4 |
828.6 |
141.6* |
2256 |
||
|
0.59 |
158 |
667 |
- |
0 |
0.59 |
158.1 |
667 |
- |
- |
||||||
|
4 |
П4 |
0.575 |
185 |
2897 |
0.54 |
155 |
652.8 |
652.8 |
3.5 |
1.0 |
151.5 |
638.8 |
114.1 |
2164.2 |
|
|
5 |
П5 |
0.277 |
0.99 |
2697 |
0.26 |
128.7 |
540.9 |
540.9 |
4.0 |
1.3 |
124.7 |
524.7 |
145.2 |
2156.1 |
|
|
П6 ВС |
0.0884 |
0.94 |
2535 |
0.085 |
95.2 |
399 |
399 |
4.5 |
1.7 |
90.7 |
379.5 |
260.5 |
2136 |
||
|
0.084 |
95 |
398 |
398 |
1.0 |
0.8 |
94 |
396 |
88 |
2137 |
||||||
|
6 |
НС |
0.040 |
0.90 |
2400 |
0.038 |
74.5 |
312.5 |
312.5 |
1.1 |
0.9 |
73.4 |
308 |
129 |
2087.5 |
|
|
7 |
П7 |
Отключен |
|||||||||||||
|
К |
К-Р |
0.0039 |
0.89 |
2296 |
- |
- |
- |
- |
- |
0.0039 |
28.1 |
119 |
- |
2177 |
* - с учетом подогрева в питательном насосе
2. Расчет тепловой схемы ПТУ
2.1 Баланс основных потоков пара и воды
Табл. 2.1
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара на турбоустановку |
Табл. 1.1. |
- |
205 |
|||
|
Относительная величина утечек пара |
- |
Принимается для отопительных ТЭЦ, /2/ |
- |
0.012 |
||
|
Расход перегретого пара из котла |
207.46 |
|||||
|
Доля непрерывной продувки барабанных котлов |
- |
Принимается для ТЭЦ с ХОВ, /2/ |
- |
0.01 |
||
|
Расход питательной воды |
209.54 |
|||||
|
Расход пара через утечки в турбоустановку |
2.46 |
|||||
|
Расход непрерывной продувки пара, в барабанных котлах |
2.08 |
|||||
|
Расход непрерывной продувки пара, полученный в расширителях |
0.62 |
|||||
|
Потеря конденсата с продувочной водой с учетом , |
- |
2.08-0.62 |
1.46 |
|||
|
Потери конденсата на производстве |
- |
0 |
||||
|
Количество добавочной воды |
2.46+1.46 |
3.92 |
2.2 Определение расхода пара на ПВД
Табл.2.2.
|
Показатель |
Формула или источник |
Расчет |
Значение |
|||
|
№ПВД |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
||||
|
Температура пара в отборах турбины, |
Табл.1.2. |
- |
374 |
324 |
275 |
|
|
Давление пара в отборах турбины, |
Табл.1.2. |
- |
3.29 |
2.22 |
1.45 |
|
|
Давление пара на входе в подогреватель, |
3.13 |
2.11 |
||||
|
1.38 |
||||||
|
Энтальпии пара на входе в подогреватель, |
, из диаграммы |
3172.0 |
3079.2 |
|||
|
2997.9 |
||||||
|
Давление воды, создаваемое питательным насосом, |
Табл.1.2. |
- |
21.6 |
22.1 |
22.6 |
|
|
Температура насыщения пара в основной поверхности, |
Табл.1.2. |
- |
236 |
215 |
194 |
|
|
Температура питательной воды за подогревателем, |
236-2 |
234 |
213 |
|||
|
215-2 |
||||||
|
194-2 |
192 |
|||||
|
Энтальпия питательной воды за подогревателем, |
, из диаграммы |
1012.9 |
918.72 |
|||
|
826.33 |
||||||
|
Остаточная температура перегрева, |
236+10 |
246 |
225 |
|||
|
215+10 |
||||||
|
194+10 |
204 |
|||||
|
Давление пара в основной поверхности, |
3.07 |
2.07 |
||||
|
1.35 |
||||||
|
Энтальпии пара после пароохладителя, |
, из диаграммы |
2844.1 |
2836.1 |
|||
|
2837.9 |
||||||
|
Напор, создаваемый питательными насосами, , МПа |
Табл.1.2. |
- |
22.6 |
|||
|
Удельный объем пара, |
Принимается, /2/ |
- |
0.0011 |
|||
|
КПД насоса, |
Принимается, /2/ |
- |
0.78 |
|||
|
Энтальпия конденсата, определяемая по давлению в деаэраторе, |
, из диаграммы |
667 |
||||
|
Энтальпия конденсата, на выходе из нижнего ПВД, |
698.87 |
|||||
|
Энтальпии конденсата на выходе из охладителей, |
938.72 |
846.33 |
||||
|
718.87 |
||||||
|
Коэффициент сохранения тепла, |
Принимается, /2/ |
- |
0.98 |
|||
|
Расход пара на каждый подогреватель, |
10.56 |
9.44 |
||||
|
11.66 |
||||||
|
Энтальпии питательной воды после каждого подогревателя, |
1029.09 |
929.45 |
||||
|
835.06 |
||||||
|
Уточненные значения температуры питательной воды, |
, из диаграммы |
237.54 |
215.41 |
|||
|
193.93 |
||||||
|
Уточненные значения энтальпий конденсата после каждого подогревателя, |
949.45 |
855.06 |
||||
|
698.87 |
||||||
|
Уточненные значения расхода пара на подогреватели, |
9.59 |
8.62 |
||||
|
11.43 |
2.3 Определение расхода пара на ПНД
Табл. 2.3.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара в конденсатор |
Табл. 1.1. |
- |
23.38 |
|||
|
Коэффициент теплоты пара из уплотнений |
- |
Принимается |
- |
0.015 |
||
|
Расход основного конденсата |
30.38 |
Определение греющего пара на охладители эжекторы (ОЭ)
баланс подогреватель деаэратор сетевой
Табл. 2.3.1.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Коэффициент теплоты пара на эжекторы |
Принимается |
- |
0.003 |
|||
|
Расход греющего пара на эжекторы |
0.615 |
|||||
|
Энтальпия потоков, входящих в эжектор |
из диаграммы при Р=0.6 МПа |
- |
2756.10 |
|||
|
Температура потоков, выходящих из эжектора |
158.2-2 |
156.2 |
||||
|
Энтальпия потоков, выходящих из эжектора |
из диаграммы при и Р=0.6 МПа |
- |
659.10 |
|||
|
Теплота греющего пара в эжекторе |
2756.1-659.1 |
2097.0 |
||||
|
Энтальпия пара в охладителе эжекторе |
160.60 |
Определение греющего пара на охладители пара из уплотнений (ОУ1)
Табл. 2.3.2.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Коэффициент теплоты пара из уплотнений на ОУ 1 |
- |
Принимается |
- |
0.0087 |
||
|
Расход греющего пара на охладитель из уплотнений 1 |
1.784 |
|||||
|
Энтальпия потоков, входящих в охладитель пара из уплотнений 1 |
из диаграммы при Р=0.5 МПа |
- |
2748.1 |
|||
|
Температура потоков, выходящих из охладителя пара из уплотнений 1 |
151.8-2 |
149.8 |
||||
|
Энтальпия потоков, выходящих из охладителя пара из уплотнений 1 |
из диаграммы при и Р=0.5 МПа |
- |
631.4 |
|||
|
Теплота греющего пара в охладитель пара из уплотнений 1 |
2748.1-631.4 |
2116.7 |
||||
|
Энтальпия пара в охладителе из уплотнений 1 |
282.41 |
Определение греющего пара на охладители пара из уплотнений (ОУ2)
Табл. 2.3.3.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Коэффициент теплоты пара из уплотнений на ОУ 2 |
- |
Принимается |
- |
0.000985 |
||
|
Расход греющего пара на охладитель из уплотнений 2 |
0.202 |
|||||
|
Энтальпия потоков, входящих в охладитель пара из уплотнений 2 |
из диаграммы при Р=0.3 МПа |
- |
2724.9 |
|||
|
Температура потоков, выходящих из охладителя пара из уплотнений 2 |
133.53-2 |
131.53 |
||||
|
Энтальпия потоков, выходящих из охладителя пара из уплотнений 2 |
из диаграммы при и Р=0.5 МПа |
- |
552.94 |
|||
|
Теплота греющего пара в охладитель пара из уплотнений 2 |
2724.9-552.94 |
2171.96 |
||||
|
Энтальпия пара в охладителе из уплотнений 2 |
296.56 |
Определение расхода пара на ПНД 6
Тепловой баланс для подогревателя:
Табл. 2.3.4.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара на ПНД 6 |
1.266 |
Определение расхода пара на ПНД 5
Тепловой баланс для подогревателя:
Табл. 2.3.5.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара на ПНД 5 |
2.388 |
Определение расхода пара на ПНД 4
Тепловой баланс для подогревателя:
Табл. 2.3.6.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара на ПНД 4 |
1.971 |
2.4 Расчет деаэратора питательной воды
Тепловой баланс деаэратора:
Материальный баланс деаэратора:
Табл. 2.4.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Расход пара из штоков регулируемых клапанов |
Принимается |
- |
1 |
|||
|
Энтальпия пара из штоков |
Табл. 1.1. |
- |
3485 |
|||
|
Энтальпия пара насыщения в деаэраторе |
из диаграммы |
- |
2756.1 |
|||
|
Энтальпия пара из расширителя непрерывной продувки котла |
Принимается |
- |
3449.8 |
Расход пара на деаэратор:
2.5 Расчет деаэратора добавочной воды и конденсата (ДА)
баланс подогреватель деаэратор сетевой
Материальный баланс деаэратора конденсата и добавочной воды:
;
Тепловой баланс охлаждающей продувочной воды:
Табл. 2.5.1.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Энтальпия охлаждающей продувочной воды |
Принимается |
- |
667 |
|||
|
Теплота продувочной воды |
480 |
|||||
|
Подогрев охлаждающей воды |
175.2 |
Тепловой баланс деаэратора химически очищенной воды:
Табл. 2.5.2.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Энтальпия на входе в деаэратор |
Принимается при |
- |
167 |
|||
|
Энтальпия добавочной воды |
342.2 |
Расход пара на деаэратор ХВО:
2.6 Расчет сетевых подогревателей
Тепловой баланс для сетевого подогревателя:
Табл. 2.6.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Энтальпия воды в обратной сети |
По табл. 1.1. |
- |
179 |
|||
|
Температура воды в обратной сети |
из диаграммы при |
- |
44.1 |
|||
|
Температура воды в обратной сети |
Принимается |
- |
45 |
|||
|
Энтальпия сетевой воды на выходе из НС |
129+179 |
308 |
||||
|
Температура сетевой воды на выходе из НС |
из диаграммы при |
- |
73 |
|||
|
Температура сетевой воды на выходе из НС |
Принимается |
- |
70 |
|||
|
Расход сетевой воды через НС |
1256.79 |
|||||
|
Теплоемкость воды |
Принимается |
- |
4.18 |
|||
|
Температура воды в прямой сети |
97.07 |
|||||
|
Температура воды в прямой сети |
Принимается |
- |
100 |
2.7 Определение коэффициентов недовыработки электроэнергии паром из отборов
Табл. 2.7.
|
Наименование |
Обозначение |
№ отбора |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Коэффициент недовыработки электроэнергии паром из отбора |
1 |
0.73 |
||||
|
2 |
0.65 |
|||||
|
3/ДПВ |
0.58 |
|||||
|
4 |
0.44 |
|||||
|
5 |
0.34 |
|||||
|
6/ВС |
0.20 |
|||||
|
7/НС |
0.09 |
2.8 Определение мощности турбины
Табл. 2.8.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Механический КПД турбины |
- |
Принимается |
- |
0.98 |
||
|
КПД электрогенератора для турбин |
- |
Принимается |
- |
0.99 |
||
|
Сумма отборов пара |
9.59+8.62+11.43+1.266++2.388+1.971+3.54+ ++44.86+79.25 |
166.836 |
Проверка равенства заданной мощности и суммы мощностей, развиваемых на отдельных потоках пара:
, МВт
МВт.
Невязка электрических мощностей
Проверка равенства заданного расхода пара и данных проекта:
2.9 Определение технико-экономических показателей ПТУ и ТЭЦ
Табл. 2.9.
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет |
Результат |
|
|
Полный расход тепла на турбоустановку |
510067.59 |
|||||
|
Расход тепла на производство электроэнергии |
236528.7 |
|||||
|
КПД турбоустановки по производству электроэнергии |
- |
0.76 |
||||
|
Тепловая нагрузка парогенератора |
517417.12 |
|||||
|
КПД трубопроводов |
- |
0.986 |
||||
|
КПД брутто котлоагрегата |
- |
Принимается |
- |
0.938 |
||
|
КПД брутто ТЭЦ по производству электроэнергии |
- |
0.70 |
||||
|
КПД сетевых насосов |
- |
Принимается |
- |
0.95 |
||
|
КПД нетто ТЭЦ по производству электроэнергии |
- |
0.67 |
||||
|
Удельный расход условного топлива на электроэнергию |
0.18 |
|||||
|
Коэффициент потерь теплоты с отпуском пара внешним потребителям |
- |
Принимается |
- |
0.99 |
||
|
КПД брутто ТЭЦ по производству теплоты |
- |
0.92 |
||||
|
Удельный расход условного топлива на производство теплоты |
37.06 |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах. Повышение термического КПД.
курсовая работа [886,6 K], добавлен 23.10.2013Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме. Расчет установки сетевых подогревателей. Процесс расширения пара в приводной турбине питательного насоса. Определение расходов пара на турбину. Расчет тепловой экономичности ТЭС и выбор трубопроводов.
курсовая работа [362,8 K], добавлен 10.06.2010Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Краткое описание тепловой схемы турбины Т-110/120–130. Типы и схемы включения регенеративных подогревателей. Расчет основных параметров ПВД: греющего пара, питательной воды, расход пара в подогреватель, охладителя пара, а также охладителя конденсата.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.07.2011Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы блока. Составление баланса основных потоков пара и воды. Основные характеристики турбины. Построение процесса расширения пара в турбине на hs- диаграмме. Расчет поверхностей нагрева котла-утилизатора.
курсовая работа [192,9 K], добавлен 25.12.2012Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока К-330 ТЭС. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Расчет подогревателя ПН-1000-29-7-III низкого давления с охладителем пара. Сравнение схем включения ПНД в систему регенеративного подогрева.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 07.08.2012Расчет тепловой схемы энергоблока с турбиной. Составление балансов и определение показателей тепловой экономичности энергоблока. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Расчет подогревателей низкого давления поверхностного и смешивающего типов.
дипломная работа [381,9 K], добавлен 29.04.2011Модернизация турбоустановки Кумертауской ТЭЦ; описание и расчет принципиальной тепловой схемы в номинальном и конденсационном режимах; выбор основного и вспомогательного оборудования; тепловой и поверочный расчеты сетевого подогревателя; себестоимость.
дипломная работа [755,1 K], добавлен 07.08.2012Процесс расширения пара в турбине. Определение расходов острого пара и питательной воды. Расчет элементов тепловой схемы. Решение матрицы методом Крамера. Код программы и вывод результатов машинных вычислений. Технико-экономические показатели энергоблока.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.03.2014Выбор типа и количества турбин, энергетических котлов ГРЭС. Составление принципиальной тепловой схемы электростанции, её расчет на заданный режим. Выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы станции. Выбор тягодутьевых установок и дымовой трубы.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 02.11.2010
