Расчет тепловой схемы
Расчет установки по подогреву сетевой воды. Принципиальная тепловая схема с турбиной. Система регенерации, отпуск тепла, котел барабанного типа. Предварительный расход пара на турбину. Баланс пара и воды. Технико-экономические показатели работы станции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.10.2013 |
| Размер файла | 148,1 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/
Содержание
- 1. Описание тепловой схемы и подготовка данных к расчёту
- 2. Построение процесса расширения пара на i-s диаграмме
- 3. Определение параметров по элементам схемы
- 4. Расчёт установки по подогреву сетевой воды
- 5. Определение предварительного расхода пара на турбину
- 6. Баланс пара и воды
- 7. Расчёт сепараторов непрерывной продувки
- 8. Расчёт регенеративной схемы (ПВД)
- 9. Расчёт регенеративной схемы (деаэратора)
- 10. Расчёт регенеративной схемы (ПНД)
- 11. Расчёт технико-экономических показателей работы станции
- 12. Список использованных источников
1. Описание тепловой схемы и подготовка данных к расчёту
Принципиальная тепловая схема с турбиной ПТ-135-130 представлена на рисунке 1.1 Как видно из схемы турбина без промежуточного перегрева пара, двухцилиндровая с тремя регулируемыми отборами (один промышленный и два теплофикационных).
Система регенерации состоит из четырёх подогревателей низкого давления, деаэратора и трёх подогревателей высокого давления. Слив дренажа из подогревателей высокого давления - каскадный (без использования дренажных насосов) в предвключённый деаэратор. Слив дренажа из подогревателей низкого давления № 4 и №5 - каскадный в подогреватель низкого давления № 6 и из него дренажным насосом в линию основного конденсата. Из подогревателя низкого давления №7 дренаж сбрасывается в конденсатор.
Отпуск тепла осуществляется следующим образом. Отбор пара на производственные нужды осуществляется из регулируемого производственного отбора. Пар из двух теплофикационных регулируемых отборов подаётся на две сетевые подогревательные установки, включённые последовательно. Горячая вода на отопление подогревается в двух сетевых подогревателях и пиковом водогрейном котле.
В схеме используется котёл барабанного типа. Из котла организована непрерывная продувка. Для уменьшения потерь тепла продувочная вода направляется в двухступенчатый расширитель непрерывной продувки, а затем - в регенеративный подогреватель химически очищенной воды из химводоочистки (ХВО) и сбрасывается в канализацию. Из сепаратора первой ступени (СП №1) выпар направляется в деаэратор, из сепаратора второй ступени (СП № 2) - в подогреватель низкого давления № 6.
Пар с уплотнений поступает в сальниковый подогреватель (ОУ), а из основных эжекторов конденсатора - в охладитель эжекторного пара (ОЭП), что способствует дополнительному обогреву основного конденсата.
По заводским данным для турбины ПТ-135-130:
Электрическая мощность Wэ = 135 МВт;
Начальные параметры пара:
Давление P0 = 127,5 бар;
Температура t0 = 555 С;
Давление в конденсаторе турбины Pк = 0,064 бар;
Число отборов пара на регенерацию - 7;
Давление в отборах:
Pот1 = 34 бар; Pот2 = 22,8 бар; Pот3 = 15 бар;
Pот4 = 15 бар; Pот5 = 2,5 бар; Pот6 = 1,766 бар; Pот7 = 0,88 бар;
Расчётные значения внутреннего относительного КПД по отсекам:
;
КПД дросселирования по отсекам:
;
Электромеханический КПД эм = 0,98.
Температурный график сети для г. Красноярска принимаем 150/70 [2].
Расход продувочной воды прод = 3% от Dпг;
Расход пара на собственные нужды машинного отделения от Dт;
Расход пара на собственные котельного цеха от Dт;
Внутристанционные потери конденсата от Dт;
Температура химически очищенной воды tхов = 30 С;
Нагрев воды в сальниковом и эжекторном подогревателях tэж + tсп = 9 C;
КПД подогревателей поверхностного типа .
Недогрев воды до температуры насыщения в подогревателях поверхностного типа принят от 2 до 4 С.
2. Построение процесса расширения пара на i-s диаграмме
Из характеристик турбины имеем:
Начальные параметры пара:
Давление P0 = 127,5 бар;
Температура t0 = 555 С;
Находим на i-s диаграмме (рис.2.1) точку А0. С учётом дросселирования пара в регулирующих органах ЦВД параметры пара изменятся:
бар
Теоретический процесс расширения пара от давления до давления , соответствующего давлению за ЦВД, изображается линией A0B0. При действительном процессе расширения энтальпию в точке определяем по заданным давлению и температуре.
Потеря давления от дросселирования пар в цилиндре низкого давления:
бар
турбина пар станция тепловой
Теоретический процесс расширения пара от давления до давления , соответствующего давлению за ЦНД, изображается линией СД0. При действительном процессе расширения энтальпию в точке Д определяем:
Используя значения давления в отборах и температуры находим на i-s диаграмме энтальпию пара в этих отборах.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2.1 - Процесс расширения пара.
3. Определение параметров по элементам схемы
Температура конденсата греющего пара за ПВД1, С: tк = 234,5
Энтальпия конденсата греющего пара за ПВД1, кДж/кг: hк = 1012,7
Температура питательной воды за ПВД1 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 234,5 - 2 = 232,5
Энтальпия питательной воды на выходе из ПВД1, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 232,5·4,186 = 973,2
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 3166,6
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 3166,6 = 318,4
Температура конденсата греющего пара за ПВД2, С: tк = 218,4
Энтальпия конденсата греющего пара за ПВД2, кДж/кг: hк = 936,25
Температура питательной воды за ПВД2 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 218,4 - 2 = 216,4
Энтальпия питательной воды на выходе из ПВД2, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 218,4·4,186 = 914,2
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 3075
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 3075 = 91,6
Температура конденсата греющего пара за ПВД3, С: tк = 198,28
Энтальпия конденсата греющего пара за ПВД3, кДж/кг: hк = 844,6
Температура питательной воды за ПВД3 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 198,3 - 2 = 196,3
Энтальпия питательной воды на выходе из ПВД3, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 196,3·4,186 = 821,7
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2981,8
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2981,8 = 93,2
Температура конденсата греющего пара в деаэраторе, С: tк = 158,1
Энтальпия конденсата греющего пара в деаэраторе, кДж/кг: hк = 667,3
Температура питательной воды в деаэраторе, С:
tпв = tк = 158,1
Энтальпия питательной воды в деаэраторе, кДж/кг:
hпв = hк = 667,3
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2981,8
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2981,8 = 503,2
Температура конденсата греющего пара за ПНД4, С: tк = 153,7
Энтальпия конденсата греющего пара за ПНД4, кДж/кг: hк = 647,9
Температура питательной воды за ПНД4 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 153,7 - 2 = 151,7
Энтальпия питательной воды на выходе из ПНД4, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 153,7·4,186 = 643,4
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2809
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2809 = 676
Температура конденсата греющего пара за ПНД5, С: tк = 127,4
Энтальпия конденсата греющего пара за ПНД5, кДж/кг: hк = 535,4
Температура питательной воды за ПНД5 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 127,4 - 2 = 125,4
Энтальпия питательной воды на выходе из ПНД5, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 125,4·4,186 = 524,9
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2717
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2717 = 768
Температура конденсата греющего пара за ПНД6, С: tк = 116,0
Энтальпия конденсата греющего пара за ПНД6, кДж/кг: hк = 486,9
Температура питательной воды за ПНД6 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 116,0 - 2 = 114,0
Энтальпия питательной воды на выходе из ПНД6, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 114,0·4,186 = 477,2
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2660
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2660 = 825
Температура конденсата греющего пара за ПНД7, С: tк = 95,2
Энтальпия конденсата греющего пара за ПНД7, кДж/кг:
hк = 401,9
Температура питательной воды за ПНД7 с учётом недогрева, С:
tпв = tк - = 95,2 - 2 = 93,2
Энтальпия питательной воды на выходе из ПНД7, кДж/кг:
hпв = tпв·Св = 93,2·4,186 = 390,1
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2575
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг: h = i0 - iотб = 3485 - 2575 = 910
Температура конденсата греющего пара в конденсаторе, С: tк = 37,6
Энтальпия конденсата греющего пара в конденсаторе, кДж/кг: hк = 157,4
Температура питательной воды в конденсаторе, С: tпв = tк = 37,6
Энтальпия питательной воды в конденсаторе, кДж/кг: hпв = hк = 157,4
Энтальпия пара из отбора, кДж/кг: iотб = 2285,45
Использованный теплоперепад на турбине, кДж/кг:
h = i0 - iотб = 3485 - 2285,6 = 1199,4
4. Расчёт установки по подогреву сетевой воды
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расход сетевой воды, кг/с:
Тепловая нагрузка пиковых водогрейных котлов, МВт:
Коэффициент теплофикации:
Расход пара на сетевой подогреватель ПСГ-1 (из уравнения теплового баланса), кг/с:
Расход пара на сетевой подогреватель ПСГ-2 (из уравнения теплового баланса), кг/с:
5. Определение предварительного расхода пара на турбину
Коэффициент недоиспользования мощности пара производственного отбора:
Коэффициент недоиспользования мощности пара первого теплофикационного отбора:
Коэффициент недоиспользования мощности пара второго теплофикационного отбора:
Принимая коэффициент регенерации Kр =1,15 расход пара на турбину составит:
6. Баланс пара и воды
Расход пара из парогенератора нетто, кг/с:
Производительность парогенератора брутто кг/с:
Расход питательной воды (с учётом продувки), кг/с:
7. Расчёт сепараторов непрерывной продувки
Размещено на http://www.allbest.ru/
Из [4] находим:
hпр = 1523,4 кДж/кг; ic1 = 2755,8; ic2 = 2701,4
Из уравнений материального и теплового баланса для первой ступени расширителя найдём количество продувочной воды, поступающей во вторую ступень расширителя, кг/с:
Количество утилизированной воды в первой ступени расширителя непрерывной продувки, кг/с:
Из уравнений материального и теплового баланса для второй ступени расширителя найдём количество продувочной воды, поступающей в подогреватель ХВО, кг/с:
Количество утилизированной воды в первой ступени расширителя непрерывной продувки, кг/с:
Количество химически очищенной воды, подаваемой в конденсатор, кг/с:
Из уравнения подогревателя ХВО найдём температуру химически очищенной воды на выходе из подогревателя:
8. Расчёт регенеративной схемы (ПВД)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.8.1 Схема включения подогревателей высокого давления.
Уравнение теплового баланса для ПВД-1:
Расход пара на ПВД-1:
Уравнение теплового баланса для ПВД-2:
Расход пара на ПВД-2:
Уравнение теплового баланса для ПВД-3:
Расход пара на ПВД-3:
где энтальпию питательной воды на входе в ПВД-3 определим с учётом нагрева её в питательном насосе:
9. Расчёт регенеративной схемы (деаэратора)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Уравнения материального и теплового баланса:
Решив систему уравнений получим: ,
10. Расчёт регенеративной схемы (ПНД)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Уравнение теплового баланса для ПНД-4:
Расход пара на ПНД-4:
Уравнение теплового баланса для ПНД-5:
Уравнения материального и теплового баланса для СМ-1:
Уравнение теплового баланса для ПНД-6:
Уравнения материального и теплового баланса для СМ-2:
Уравнение теплового баланса для ПНД-7:
Составим систему из 6 уравнений с 6-ю неизвестными:
Решив данную систему получим:
D5 = 2,08 кг/с; D6 = 3,49 кг/с; D7 = 6,5 кг/с;
Dк = 90,08 кг/с; Dк = 74,14 кг/с; .
Проверка баланса пара в турбине:
= 7,15 + 8,74 + 14,47 + 6,32 + 5,61 + 2,085 + 3,49 + 6,5 + 15,94 +
+15,65 + 30,072 + 89 = 205,03
отклонение от ранее найденного значения 0,4%, что допустимо.
Проверка по балансу мощности:
135000 = [7,15·318,4 + 8,74·410,2 + (14,47 + 6,32 + 89) ·503,2 + 5,61·676
+ 2,085·768 + (3,491 + 15,65) ·825 + (6,503 + 15,94) ·910 + 1199,4·30,072]
135000 = 137478,5
расхождение составляет 1,79 %, что допустимо.
11. Расчёт технико-экономических показателей работы станции
Старая методика.
Расход тепла на котёл, кВт:
Полный расход топлива, кг/с:
Полный расход тепла на турбоустановку, кВт:
Тепло затраченное на теплового и производственного потребителей, кВт:
Выработка электрической энергии на тепловом потреблении, кВт:
Удельная выработка электрической энергии на тепловом потреблении, кВт·ч/ГДж:
Тепло затраченное на выработку электрической энергии, кВт:
КПД турбоустановки по производству электрической энергии:
КПД станции по производству электрической энергии:
КПД станции по производству тепла:
Удельный расход условного топлива на производство электрической энергии, г/кВт:
Удельный расход топлива на производство тепла, кг/гДж:
Удельный расход тепла на выработку электрической энергии, кДж/кВт·ч:
Удельный расход пара на производство электрической энергии, кг/кВт·ч:
Расход топлива на выработку тепла, кг/с:
Расход топлива на выработку тепла, кг/с:
Новая методика. Расход тепла на котёл, кВт:
Полный расход топлива, кг/с:
Полный расход тепла на турбоустановку, кВт:
Тепло затраченное на теплового и производственного потребителей, кВт:
Расход тепла на выработку электроэнергии, кВт:
Расход топлива на выработку электроэнергии, кг/с:
где кВт;
кВт;
где
Удельный расход топлива на выработку электроэнергии, кг/кВт·ч:
Расход топлива на выработку тепла, кг/с:
где
Удельный расход топлива на выработку тепла, кг/ГДж:
где
12. Список использованных источников
1. Цыганок А.П., С.А. Михайленко. Проектирование тепловых электрических станций: Учебное пособие. - Красноярск: КРПИ, 1991. - 119 с.
2. Яблоков Л.Д., Логинов И.Г. Паровые и газовые турбоустановки. - М: Энергоатомиздат, 1988. - 352 с.
3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М: Энергия, 1980. - 425 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение предварительного расхода пара на турбину. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Расчёт сепараторов непрерывной продувки. Проверка баланса пара. Расчёт технико-экономические показателей работы станции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.10.2013Процесс 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 09.08.2012Расчет схемы конденсационного энергоблока мощностью 210 МВт с турбиной. Характеристика теплового расчёта парогенератора. Параметры пара и воды турбоустановки, испарительной установки. Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока, расчет котла.
курсовая работа [165,5 K], добавлен 08.03.2011Тепловая схема энергоблока. Параметры пара в отборах турбины. Построение процесса в hs-диаграмме. Сводная таблица параметров пара и воды. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Расчет дэаэратора и сетевой установки.
курсовая работа [767,6 K], добавлен 17.09.2012Описание тепловой схемы, ее элементы и структура. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Баланс пара и конденсата. Проектирование топливного хозяйства, водоснабжение. Расчет выбросов и выбор дымовой трубы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.12.2013Расчет тепловой нагрузки и построение графика. Предварительный выбор основного оборудования: паровых турбин и котлов. Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию. Расчет тепловой схемы. Баланс пара. Анализ загрузки турбин и котлов, тепловой нагрузки.
курсовая работа [316,0 K], добавлен 03.03.2011Принципиальная тепловая схема энергетического блока. Определение давлений пара в отборах турбины. Составление сводной таблицы параметров пара и воды. Расчет схем отпуска теплоты. Показатели тепловой экономичности блока при работе в базовом режиме.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.12.2010Принципиальная схема турбины К-150-130 для построения конденсационной электростанции. Расчёт параметров воды и пара в подогревателях, установки по подогреву воды, расхода пара на турбину. Расчёт регенеративной схемы и проектирование топливного хозяйства.
курсовая работа [384,4 K], добавлен 31.01.2013Тепловая схема энергоблока. Построение процесса расширения пара, определение его расхода на турбину. Расчет сетевой подогревательной установки. Составление теплового баланса. Вычисление КПД турбоустановки и энергоблока. Выбор насосов и деаэраторов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 11.03.2013Методика и этапы проектирования теплоэлектроцентрали мощностью 120 МВт. Описание тепловой схемы и подготовка данных к расчёту. Построение процесса расширения пара. Предварительный расход пара на турбину. Технико-экономические показатели работы станции.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.01.2011
