Расчет тепловой схемы ТЭЦ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО Череповецкий Государственный университет

Инженерно-технический институт

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Расчетно-графическое задание

"Расчет тепловой схемы ТЭЦ"

Специальность: 100700 - промышленная теплоэнергетика

Разработал: Замотаев А.А.

г. Череповец 201

План

Введение

1. Описание принципиальной тепловой схемы ТЭЦ

2. Определение параметров пара и воды

3. Тепловой расчет расширителя продувочной воды

4. Тепловой расчет сетевой подогревательной установки

5. Тепловой расчет первого регенеративного подогревателя

6. Тепловой расчет второго регенеративного подогревателя

7. Тепловой расчет третьего регенеративного подогревателя

8. Тепловой расчет деаэратора питательной воды

9. Тепловой расчет охладителя продувочной воды

10. Тепловой расчет деаэратора обратного конденсата и добавочной воды

11. Тепловой расчет четвертого регенеративного подогревателя

12. Тепловой расчет пятого регенеративного подогревателя

13. Тепловой расчет первого смесителя СМ 1

14. Тепловой расчет шестого регенеративного подогревателя

15. Тепловой расчет второго смесителя СМ 2

16. Тепловой расчет седьмого подогревателя

17. Тепловой расчет третьего смесителя СМ 3

18. Энергетический баланс турбоагрегата

19. Энергетические показатели турбоустановки

20. Энергетические показатели ТЭЦ

Список литературы

Введение

Все промышленные предприятия нуждаются одновременно в теплоте и электроэнергии. Комплекс установок и агрегатов, генерирующих и транспортирующих теплоту и электроэнергию к потребителям, называют системой теплоэнергоснабжения предприятия.

В отличие от электроэнергии теплота (особенно при теплоносителе - паре) не может экономично подаваться на очень большие расстояния, поэтому каждому предприятию требуется свой источник теплоты нужных параметров. Такими источниками являются теплоэлектроцентрали, на которых производится комбинированная выработка тепловой и электрической энергии.

ТЭЦ дают большую экономию топлива по сравнению с раздельным получением тепловой и электрической энергии. Настоящее учебно-методической пособие предназначено для студентов, владеющих навыками грамотного руководства проектированием и эксплуатацией современного производства, представляющего собой совокупность технологических и тепловых процессов и соответствующего технологического и теплоэнергетического оборудования.

Пособие посвящено расчету схемы тепловой электрической станции, работающей по теплофикационному циклу с регенерацией теплоты, и имеет своей целью закрепление теоретических знаний у студентов, ознакомление их с оборудованием и технологическими процессами, протекающими на ТЭЦ, методиками теплотехнических расчетов оборудования теплоэлектроцентрали. тепловой турбоустановка подогревательный

1. Описание принципиальной тепловой схемы ТЭЦ

На рис. 1 показана принципиальная тепловая схема промышленно-отопительной ТЭЦ, где введены следующие обозначения: ПГ - парогенератор; Г - генератор; К - конденсатор; П 1, П 2, П 3 - подогреватели высокого давления; ПН - питательный насос; ДПВ - деаэратор питательной воды; П 4, П 5, П 6, П 7 - подогреватели низкого давления; СМ 1, СМ 2, СМ 3 - смесители; КН - конденсатный насос; ДН - дренажные насосы; СНI, СНII - сетевые насосы первой и второй ступени; НС, ВС - нижний и верхний сетевой подогреватель; ПВК - пиковый водогрейный котел; ТП - тепловой потребитель; ДКВ - деаэратор обратного конденсата и добавочной воды; Р - расширитель продувочной воды; ОП - охладитель продувочной воды.



Массовые расходы на рис. 1 обозначены следующим образом: D0 - расход свежего пара; Dк - пропуск пара в конденсатор; D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 - расходы греющего пара на подогреватели; Dп - расход пара на производственные нужды; Dо.к - расход обратного конденсата; Dв.с - расход греющего пара на верхнюю ступень сетевого подогревателя; Dн.с - расход греющего пара на нижнюю ступень сетевого подогревателя; Dд - расход греющего пара на деаэратор питательной воды; Dд(в) - расход греющего пара на деаэратор обратного конденсата и добавочной воды; Dпг - паропроизводительность парогенератора; Dут - потери от утечек; Dпр - расход продувочной воды; Dґпр - потери с продувочной водой; Dґп - выпар из расширителя продувочной воды.

Турбоустановка ПТ имеет параметры свежего пара р 0 = 12 МПа, t0 = 550 °С; давление в конденсаторе турбины составляет рк = 3,0 кПа. Коэффициент полезного действия парогенератора пг = 0,93; электромеханический к.п.д. турбины эм = 0,98; к.п.д. транспорта определяется потерями от утечек пара. Турбина имеет производственный отбор с давлением рп = 1,2 МПа в количестве Dп т/ч (выбирается согласно варианту) и два теплофикационных отбора с номинальным отпуском тепла Qт 0 МВт(80МВт) при расчетном режиме, соответствующем температуре наружного воздуха -5°С. Доля обратного конденсата от производственного потребителя составляет о.к % (от расхода отпущенного пара,42%). Температура обратного конденсата tо.к = 80 °С.

Турбина ПТ двухцилиндровая, расход свежего пара на турбину D0 т/ч. Внутренний относительный к.п.д. цилиндра высокого давления составляет , внутренний относительный к.п.д. цилиндра низкого давления составляет . Потери пара и конденсата от утечек в долях от расхода свежего пара составляют ут %. Расход продувочной воды в долях от паропроизводительности парогенератора составляет пр %. Промышленный отбор осуществляется после цилиндра высокого давления (ЦВД), пар на подогрев сетевой воды отбирается из цилиндра низкого давления (ЦНД).

Основной конденсат и питательная вода подогреваются последовательно в четырех подогревателях низкого давления, в деаэраторе питательной воды ДКВ с давлением 0,6 МПа и в трех подогревателях высокого давления. Отпуск пара на эти подогреватели осуществляется из трех регулируемых и четырех нерегулируемых отборов пара.

Пар на подогреватели П 1 и П 2 отбирается отбирается из ЦВД, на подогреватель П 3 и деаэратор ДПВ - из регулируемого промышленного отбора за ЦВД, на подогреватели П 4 и П 5 - из нерегулируемых отборов ЦНД, и на подогреватели П 6 и П 7 - из регулируемых теплофикационных отборов.

Подогреватели П 1 и П 2 имеют встроенные охладители дренажа. Энтальпия охлажденного дренажа превышает энтальпию воды на входе в данный подогреватель на величину од = 25 кДж/кг. Недогрев воды до температуры конденсации греющего пара в подогревателях высокого давления (П 1, П 2, П 3) составляет нед = 3 °С, в подогревателях низкого давления (П 4, П 5, П 6, П 7) - нед = 5 °С.

Дренаж из подогревателей высокого давления сливается каскадно в деаэратор. Из П 4 дренаж сливается в П 5 и затем в П 6, откуда дренажным насосом подается в смеситель СМ 1 на линии основного конденсата между П 5 и П 6. Из П 7 дренаж сливается в смеситель СМ 3 перед конденсатным насосом КН.

Конденсат греющего пара из верхнего и нижнего сетевых подогревателей ВС и НС соответственно подаются дренажными насосами в смесители СМ 1 между подогревателями П 5 и П 6 и СМ 2 между подогревателями П 6 и П 7. Подогрев сетевой воды предусматривается последовательно в двух сетевых подогревателях. На входе в нижний сетевой подогреватель температура обратной сетевой воды составляет tо.с = 51 °С. Недогрев сетевой воды до температуры конденсации греющего пара в обоих подогревателях составляет нед = 2 °С. Насосы сетевой воды СНI установлены перед сетевыми подогревателями, сетевые насосы СНII - после сетевых подогревателей, перед пиковыми водогрейными котлами ПВК.

Добавочная вода, восполняющая потери пара и конденсата, подогревается сначала в охладителе продувочной воды ОП, затем в деаэраторе ДКВ, где подогревается также обратный конденсат производственного отбора. В охладителе продувки ОП продувочная вода охлаждается до температуры, которая на о.п = 10 °С превышает температуру добавочной воды, нагретой в охладителе продувки. Исходная температура добавочной воды tдв = 20 °С. Деаэратор ДКВ обогревается паром из верхнего теплофикационного отбора, давление в деаэраторе поддерживается равным 0,12 МПа. Общий поток воды из ДКВ перекачивается в смеситель СМ 1.

Значения давлений пара в отборах турбины приведены в таблице 1. Остальные параметры выбираются согласно своему варианту из таблицы 2.

Требуется рассчитать принципиальную тепловую схему и определить энергетические характеристики электростанции.

№ отбора	1	2	3	4	5	6	7
рr, МПа	3,0	2,0	1,2	0,5	0,26	0,12	0,05

Таблица 1

Таблица 2

В-т	D0, т/ч	Dп, т/ч	Qт 0, МВт			о.к %	ут %	пр %
1	700	250	120	0,85	0,8	40	1,0	1,5
2	600	200	80	0,87	0,82	60	1,5	2,0
3	800	300	130	0,88	0,81	50	1,4	1,3
4	550	210	110	0,84	0,79	60	1,2	1,9
5	400	150	80	0,86	0,78	30	1,3	2,1
6	500	190	90	0,88	0,8	20	1,1	1,5
7	750	250	130	0,85	0,78	30	1,3	2,1
8	650	250	110	0,87	0,8	20	1,1	1,5
9 10	850	310	120	0,88	0,8	40	1,0	1,5
	550	210	110	0,84	0,82	60	1,5	2,0
11	450	170	90	0,86	0,81	50	1,4	1,3
12 13	780	300	110	0,86	0,78	25	1,2	1,8
	720	230	130	0,82	0,77	40	1,6	2,1
14	630	220	95	0,86	0,81	35	1,1	1,5
15	790	320	160	0,87	0,8	60	1,2	1,9
16	570	230	100	0,84	0,78	55	1,2	2,2
17	430	150	90	0,88	0,82	45	1,1	1,6
18	540	210	110	0,88	0,79	55	1,4	1,8
19	560	110	70	0,87	0,81	45	1,15	1,7
20	760	310	85	0,85	0,8	50	1,8	2,5
21	640	230	105	0,84	0,79	30	1,5	1,8
22	810	270	140	0,89	0,83	50	1,1	1,7
23	570	220	95	0,87	0,82	75	1,3	2,7
24	460	160	110	0,86	0,82	40	1,3	1,6
25	510	270	100	0,88	0,8	80	1,0	2,0
26	750	250	130	0,85	0,8	40	1,0	1,5
27	650	250	110	0,87	0,82	60	1,5	2,0
28	850	300	130	0,88	0,81	50	1,4	1,3
29	550	210	110	0,84	0,79	60	1,2	1,9
30	450	170	90	0,86	0,78	30	1,3	2,1

2. Определение параметров пара и воды

По заданным р 0, t0, рк, , в i, s - диаграмме строится процесс расширения пара в турбине, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Построение процесса расширения пара в турбине.

Из точки 0, соответствующей состоянию свежего пара при параметрах р 0, t0 вертикально вниз (при s = const) проводится линия до пересечения с изобарой р 3 (давление пара на выходе из ЦВД). Энтальпия , соответствующая точке пересечения, равна энтальпии пара, отработавшего в идеальном процессе в ЦВД. Определяется идеальное теплопадение пара в ЦВД: кДж/кг. Рассчитывается реальное теплопадение пара в ЦВД: . Рассчитывается энтальпия пара на выходе из ЦВД в реальном процессе: кДж/кг. По энтальпии i3 и давлению р 3 определяется точка 1 (см. рис. 2), соответствующая состоянию пара, отработавшего в ЦВД Точки 0 и 1 соединяются прямым отрезком, который характеризует реальный процесс расширения пара в ЦВД.

Из точки 1 вертикально вниз проводится линия до пересечения с изобарой рк, соответствующей давлению в конденсаторе турбины. Энтальпия iка, соответствующая точке пересечения, равна энтальпии пара, отработавшего в идеальном процессе в ЦНД. Определяется идеальное теплопадение пара в ЦНД: кДж/кг. Рассчитывается реальное теплопадение пара в ЦНД: . Рассчитывается энтальпия пара, отработавшего в ЦНД в реальном процессе: кДж/кг. По энтальпии и давлению рк определяется точка К (см. рис.2), соответствующая состоянию пара, отработавшего в ЦНД. Точки 2 и К соединяются прямым отрезком, который характеризует реальный процесс расширения пара в ЦНД.

Линия 0 - 1 - К в в i, s - диаграмме характеризует процесс расширения пара в турбине. На ее основе определяются энтальпии свежего пара i0 и отработавшего пара iк кДж/кг. По заданным давлениям греющего пара pr (r = 1, 2,…, 7) с помощью i, s - диаграммы определяются энтальпии греющего пара в отборах ir кДж/кг (r = 1, 2,…, 7).

По давлениям р 0, рк, pr (r = 1, 2,…, 7) с помощью таблиц для воды и водяного пара на линии насыщения определяются: энтальпия насыщенной воды при начальном давлении , равная энтальпии продувочной воды кДж/кг; энтальпия конденсата на выходе из конденсатора кДж/кг; энтальпии конденсата греющего пара кДж/кг (r = 1, 2,…, 7).

По давлениям в деаэраторах ДПВ и ДКВ определяются энтальпии насыщенной воды на выходе из деаэраторов: iдпв и iдкв кДж/кг.

С учетом недогрева определяются энтальпии воды на выходе из поверхностных подогревателей: кДж/кг (r = 1, 2,…, 7), где св = 4,2 кДж/кг - теплоемкость воды; нед - заданная величина недогрева.

По давлениям в теплофикационных отборах р 6 и р 7 с помощью таблиц определяются температура конденсации (насыщения) греющего пара в верхнем и нижнем сетевом подогревателе и °С. С учетом недогрева в сетевых подогревателях определяются температуры воды на выходе из нижнего и верхнего сетевого подогревателя: ; .

По температуре обратного конденсата tо.к определяется энтальпия обратного конденсата - iо.к. По температуре добавочной воды tдв определяется энтальпия добавочной воды iдв.

По давлению в расширителе продувочной воды, равном давлению в деаэраторе питательной воды ДПВ 0,6 МПа, с помощью таблиц для воды и пара на линии насыщения определяются энтальпии выпара и неиспарившейся продувочной воды .

3. Тепловой расчет расширителя продувочной воды

Определяются потери от утечек:

кг/с,

где D0 - расход свежего пара, кг/с; ут - доля потерь от утечек, %.

Определяется паропроизводительность парогенератора:

кг/с.

Определяется расход продувочной воды:

 кг/с.

Изображается тепловая схема расширителя продувочной воды (рис. 3).

Рис. 3. Тепловая схема расширителя продувочной воды.

Составляются материальный и тепловой балансы расширителя продувочной воды:

; (1)

. (2)

Из решения системы уравнений (1) и (2) определяются расходы неиспарившейся продувочной воды Dґпр и выпара Dґп кг/с.

4. Тепловой расчет сетевой подогревательной установки

Изображается тепловая схема сетевой подогревательной установки (рис.4).



Рис. 4. Тепловая схема сетевой подогревательной установки.

Расчетный режим, соответствующий температуре наружного воздуха -5°С, соответствует моменту включения пиковых водогрейных котлов, поэтому температура воды в подающей сети равна температуре воды на выходе из верхнего сетевого подогревателя: . Для данного режима расход сетевой воды равен:

кг/с,

где Qт - отпуск тепла на отопление, кВт; св = 4,2 кДж/кг - теплоемкость воды; tо.с - температура обратной сетевой воды, єС.

Тепловой баланс нижнего сетевого подогревателя:

, (3)

где i7 и iґ7 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 7; т =0,99 - к.п.д отпуска тепла сетевой подогревательной установкой; tн.с - температура воды на выходе из нижнего сетевого подогревателя. Из уравнения (3) определяется расход греющего пара на нижний сетевой подогреватель Dн.с кг/с.

Тепловой баланс верхнего сетевого подогревателя:

, (4)

где i6 и iґ6 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 6; tв.с - температура воды на выходе из верхнего сетевого подогревателя. Из (4) определяется расход греющего пара на верхний сетевой подогреватель Dв.с кг/с.

5. Тепловой расчет первого регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема первого подогревателя с охладителем дренажа (рис. 5).

Рис. 5. Тепловая схема первого подогревателя с охладителем дренажа.

Составляется тепловой баланс собственно подогревателя:

, (5)

где D1 - расход греющего пара на первый подогреватель; i1 и iґ1 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 1; Dв 1 = Dпв - расход воды на выходе из первого подогревателя; Dпв - расход питательной воды, равный:

кг/с,

где Dпг и Dпр - паропроизводительность парогенератора и расход продувочной воды, кг/с; iв 1 - энтальпия воды на выходе из первого подогревателя, кДж/кг; iвод 2 - энтальпия воды, подогретой в охладителе дренажа ОД 1, определяется из теплового баланса охладителя дренажа:

, (6)

где Dв 2 = Dв 1 - расход воды на выходе из второго подогревателя, кг/с; iод 1 - энтальпия охлажденного дренажа в ОД 1, равная:

кДж/кг,

где од = 25 кДж/кг; iв 2 - энтальпия воды на выходе из второго подогревателя.

Из уравнений (5) и (6) определяется расход греющего пара D1, кг/с.

6. Тепловой расчет второго регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема второго подогревателя с охладителем дренажа (рис. 6).



Рис. 6. Тепловая схема второго подогревателя с охладителем дренажа.

Составляется тепловой баланс собственно подогревателя:

, (6)

где D2 - расход греющего пара на второй подогреватель; i2 и iґ2 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 2; Dв 2 = Dв 1 - расход воды на выходе из второго подогревателя; iв 2 - энтальпия воды на выходе из второго подогревателя, кДж/кг; iвод 3 - энтальпия воды, подогретой в охладителе дренажа ОД 2, определяется из теплового баланса охладителя дренажа:

, (7)

где Dв 3 = Dв 3 - расход воды на выходе из третьего подогревателя, кг/с; iод 2 - энтальпия охлажденного дренажа в ОД 2, равная:

кДж/кг,

где од = 25 кДж/кг; iв 3 - энтальпия воды на выходе из третьего подогревателя. Из уравнений (6) и (7) определяется расход греющего пара D2, кг/с.

7. Тепловой расчет третьего регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема третьего подогревателя (рис. 7).

Рис. 7. Тепловая схема третьего подогревателя.

Составляется тепловой баланс подогревателя:

, (8)

где D3 - расход греющего пара на третий подогреватель; i3 и iґ3 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 3; Dв 3 = Dв 2 - расход воды на выходе из третьего подогревателя; iв 3 - энтальпия воды на выходе из второго подогревателя, кДж/кг; iпн - энтальпия воды на выходе из питательного насоса, определяемая выражением:

,

где iдпв- энтальпия воды на выходе из деаэратора питательной воды, кДж/кг, равна энтальпии насыщенной воды при давлении в деаэраторе 0,6 МПа; в = 0,0011 м 3/кг - удельный объем воды; ?рпн = р 0 - рк - повышение давления в питательном насосе, кПа; пн=0,8 - к.п.д. питательного насоса.

Из уравнения (8) определяется расход греющего пара D3, кг/с.

8. Тепловой расчет деаэратора питательной воды

Изображается тепловая схема деаэратора питательной воды (рис. 8).

Рис. 8. Тепловая схема деаэратора питательной воды.

Составляется тепловой баланс деаэратора питательной воды:

, (9)

где Dвд, iдпв - расход и энтальпия воды на выходе из деаэратора, причем Dвд = Dв 3, кг/с; Dд - расход греющего пара на деаэратор ДПВ; iд = i3 - энтальпия греющего пара на ДПВ, равная энтальпии пара в отборе № 3, кДж/кг; Dґп, iп - расход и энтальпия выпара из расширителя продувочной воды; Dв 4 и iв 4 - расход и энтальпия воды на выходе из четвертого подогревателя, причем

. (10)

Из уравнений (9) и (10) определяются расход греющего пара на деаэратор Dд и расход воды на выходе из четвертого подогревателя Dв 4, кг/с.

9. Тепловой расчет охладителя продувочной воды

Изображается тепловая схема охладителя продувочной воды (рис. 9).

Рис. 9. Тепловая схема охладителя продувочной воды.

Определяют расход добавочной воды:

кг/с,

где Dґпр - потери с продувочной водой, кг/с; Dут - потери от утечек, кг/с; Dвн - потери конденсата у внешнего потребителя, определяются выражением:

кг/с,

где Dп - расход пара производственному потребителю; Dо.к. - расход обратного конденсата:

,

где о.к - доля обратного конденсата, %.

Составляют тепловой баланс охладителя продувочной воды:

, (11)

где iо.п - энтальпия добавочной воды на выходе из охладителя продувочной воды; iдв - энтальпия исходной добавочной воды; iпр - энтальпия охлажденной продувочной воды, определяется выражением:

кДж/кг, (12)

где св = 4,2 кДж/кг - теплоемкость воды; о.п = 10 °С - превышение температуры охлажденной продувочной воды над температурой добавочной воды, нагретой в охладителе продувки.

Из (11) и (12) определяется энтальпия добавочной воды на выходе из охладителя продувочной воды iо.п, кДж/кг.

10. Тепловой расчет деаэратора обратного конденсата и добавочной воды

Изображается схема деаэратора обратного конденсата и добавочной воды ДКВ (рис. 10).



Рис. 10. Тепловая схема деаэратора обратного конденсата и добавочной воды.

Составляется тепловой баланс ДКВ:

, (13)

где Dк.в - расход воды на выходе из ДКВ; iдкв - энтальпия воды на выходе их ДКВ, равная энтальпии насыщенной воды при давлении в ДКВ 0,12 МПа; Dд(в) и iд(в) - расход и энтальпия греющего пара на ДКВ, причем iд(в) = i6 (энтальпия греющего пара в отборе № 6); Dдв и iоп - расход и энтальпия добавочной воды после охладителя продувочной воды; Dо.к и iо.к - расход и энтальпия обратного конденсата. Расход воды на выходе из ДКВ равен:

. (14)

Из уравнений (13) и (14) определяется расход греющего пара на ДКВ Dд(в) и расход воды на выходе из ДКВ Dк.в.

11. Тепловой расчет четвертого регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема четвертого подогревателя (рис. 11).

Рис. 11. Тепловая схема четвертого регенеративного подогревателя.

Составляется тепловой баланс подогревателя:

, (15)

где D4 - расход греющего пара на четвертый подогреватель; i4 и iґ4 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 4; Dв 4 - расход воды на выходе из четвертого подогревателя; iв 4 и iв 5 - энтальпии воды на выходе из четвертого и пятого подогревателей.

Из уравнения (15) определяется расход греющего пара на четвертый подогреватель D4.

12. Тепловой расчет пятого регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема пятого подогревателя (рис. 12).

Составляется тепловой баланс подогревателя:

, (15)

где D5 - расход греющего пара на пятый подогреватель; i5 и iґ5 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 5; Dв 5 = Dв 4 - расход воды на выходе из пятого подогревателя; iв 5 - энтальпия воды на выходе из пятого подогревателей; iсм 1 - энтальпия воды на выходе из смесителя СМ 1, определяемая из теплового расчета смесителя СМ 1.

Рис. 12. Тепловая схема пятого регенеративного подогревателя.

13. Тепловой расчет первого смесителя СМ 1

Изображается тепловая схема первого смесителя СМ 1 (рис. 13).

Рис. 13. Тепловая схема пятого регенеративного подогревателя.

Составляется тепловой баланс смесителя:

, (16)

где Dсм 1 = Dв 5 - расход воды на выходе из смесителя; iсм 1 - энтальпия воды на выходе из смесителя; Dк.в, iдкв - расход и энтальпия воды из ДКВ; Dв 6, iв 6 - расход и энтальпия воды на выходе из шестого подогревателя; Dв.с, iґ6 - расход и энтальпия конденсата греющего пара из верхнего сетевого подогревателя; D6, iґ6 - расход и энтальпия конденсата греющего пара из шестого подогревателя. Расход воды на выходе из шестого подогревателя равен:

. (17)

Расход греющего пара D6 определяется из теплового расчета шестого подогревателя.

14. Тепловой расчет шестого регенеративного подогревателя

Изображается тепловая схема шестого подогревателя (рис. 14).

Рис. 14. Тепловая схема шестого регенеративного подогревателя.

Составляется тепловой баланс шестого подогревателя

, (18)

где D6 - расход греющего пара на шестой подогреватель; i6 и iґ6 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 6; Dв 6 - расход воды на выходе из шестого подогревателя, определяемый выражением (17); iв 6 - энтальпия воды на выходе из пятого подогревателей; iсм 2 - энтальпия воды на выходе из смесителя СМ 2, определяемая из теплового расчета смесителя СМ 2.

15. Тепловой расчет второго смесителя СМ 2

Изображается тепловая схема второго смесителя СМ 2 (рис. 15).

Составляется тепловой баланс второго смесителя:

, (19)

где Dсм 2 = Dв 6 - расход воды на выходе из смесителя; iсм 2 - энтальпия воды на выходе из смесителя СМ 2; Dв 7, iв 7 - расход и энтальпия воды на выходе из седьмого подогревателя; Dн.с, iґ7 - расход и энтальпия конденсата греющего пара из нижнего сетевого подогревателя. Расход воды из седьмого подогревателя равен:

. (20)

Рис. 15. Тепловая схема второго смесителя СМ 2.

Решая совместно систему уравнений (15) - (20), определяют расходы греющего пара на пятый и шестой подогреватель: D5 и D6, а также расходы воды на выходе из шестого и седьмого подогревателя Dв 6 и Dв 7, кг/с. Например, на основе уравнений (15), (16) и (17) можно записать:

 (21)

Из уравнения (21) выражается расход D5 через D6.

На основе уравнений (17)-(20) можно записать:

(22)

Из уравнения (22) также выражается расход D5 через D6. На основе уравнений (21) и (22) определяются расходы D5 и D6. По выражениям (17) и (20) определяются расходы Dв 6 и Dв 7.

16. Тепловой расчет седьмого подогревателя

Изображается тепловая схема седьмого подогревателя (рис. 16).

Составляется тепловой баланс подогревателя:

, (23)

где D7 - расход греющего пара на седьмой подогреватель; i7 и iґ7 - энтальпии греющего пара и его конденсата для отбора № 7; Dв 7 - расход воды на выходе из седьмого подогревателя; iв 7 - энтальпия воды на выходе из седьмого подогревателей; iсм 3 - энтальпия воды на выходе из смесителя СМ 3, определяемая из теплового расчета смесителя СМ 3.



Рис. 16. Тепловая схема седьмого подогревателя.

17. Тепловой расчет третьего смесителя СМ 3

Изображается тепловая схема третьего смесителя СМ 3 (рис. 17).

Рис. 17. Тепловая схема второго смесителя СМ 2.

Составляется тепловой баланс третьего смесителя:

, (24)

где Dсм 3 = Dв 7 - расход воды на выходе из смесителя СМ 3; iсм 3 - энтальпия воды на выходе из смесителя СМ 3; D7, iґ7 - расход и энтальпия конденсата на выходе из седьмого подогревателя; Dк, iґк - расход и энтальпия основного конденсата из конденсатора турбины. Расход Dк равен:

. (25)

Решая совместно систему уравнений (23) - (25), определяют расходы греющего пара на седьмой подогреватель: D7 и D6, а также расход воды на выходе из конденсатора турбины Dк.

Например, на основе (23)-(25) можно записать:

. (26)

Из (26) определяется расход D7. Из (25) определяется расход основного конденсата Dк.

Расход основного конденсата из конденсатора должен равняться пропуску пара в конденсатор турбины, определяемому по выражению

где все расходы выражены в кг/с.

18. Энергетический баланс турбоагрегата

Электрическая мощность турбоустановки определяется выражением:

кВт,

где эм - электромеханический к.п.д турбоустановки; Wi - внутренняя мощность турбины, определяемая выражением:

где Dотбi - расход пара из i -ого отбора, кг/с (i =1,2,…,7); Нi - теплопадение пара i -ого отбора, кДж/кг; Dк - пропуск пара в конденсатор турбины, кг/с; Нк - полное теплопадение пара в турбине.

Расходы пара из отборов определяются выражениями:

; ; ;

; ;

; .

Теплопадения определяются выражениями:

19. Энергетические показатели турбоустановки

Полный расход тепла на турбоустановку:

кВт,

где iпв = iв 1 - энтальпия питательной воды, кДж/кг; D0, i0 - расход и энтальпия свежего пара.

Расход тепла на производственного потребителя:

кВт,

где iп = i3 - энтальпия пара, отпускаемого на производство; iо.к и iдв - энтальпии обратного конденсата и исходной добавочной воды, кДж/кг; Dп и Dо.к - расходы производственного пара и обратного конденсата, кг/с.

Расход тепла на отопление:

кВт,

где т =0,98 - к.п.д. отпуска тепла турбоустановкой; Qт 0 - отпуск теплоты на отопление, кВт.

Общий расход тепла на внешних потребителей:

кВт.

Расход тепла на турбоустановку по производству электроэнергии

кВт,

где Dґп, iп - расход и энтальпия выпара из расширителя продувочной воды, кг/с; iпв - энтальпия питательной воды; iо.п - энтальпия добавочной воды, подогретой в охладителе продувочной воды, кДж/кг; Dут и Dґпр - потери от утечек и потери с продувочной водой, кг/с.

Коэффициент полезного действия турбоустановки по производству электроэнергии:

.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии:

кДж/(кВт·ч).

20. Энергетические показатели ТЭЦ

Тепловая нагрузка парогенераторной установки:

кВт,

где Dпг - паропроизводительность парогенератора, кг/с; Dпр - расход продувочной воды; iпг = i0 - энтальпия пара на выходе из парогенератора; iпв - энтальпия питательной воды, кДж/кг.

Коэффициент полезного действия трубопроводов

.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ по производству электроэнергии:

.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ по производству и отпуску тепла на отопление:

.

Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии:

г/(кВт·ч).

Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии:

кг/ГДж.

t, °C	рн, МПа	iґ, кДж/кг	i, кДж/кг	t, °C	рн, МПа	iґ, кДж/кг	i, кДж/кг
0	0,0006108	0,000	2500,8	160	0,6180	675,3	2757,8
5	0,0008718	21,06	2510,0	170	0,7920	719,3	2768,7
10	0,001227	42,04	2519,2	180	1,0027	763,3	2778,4
15	0,001704	62,97	2528,4	190	1,2553	807,6	2786,3
20	0,002337	83,90	25,37,2	200	1,5550	852,4	2793,0
25	0,003167	104,80	2546,4	210	1,9080	897,6	2798,0
30	0,004241	125,69	2555,6	220	2,3202	943,7	2801,4
35	0,005622	146,58	2564,8	230	2,7979	990,2	2803,1
40	0,007375	167,51	2573,6	240	3,3480	1037,5	2803,1
45	0,009585	188,41	2582,4	250	3,978	1086,1	2801,0
50	0,012335	209,3	2591,6	260	4,694	1135,0	2796,4
55	0,015741	230,19	2600,4	270	5,505	1185,3	2789,7
60	0,01992	251,12	2609,2	280	6,419	1236,8	2779,6
65	0,02501	272,06	2617,6	290	7,445	1290,0	2766,2
70	0,03116	296,99	2626,4	300	8,592	1344,8	2749,1
80	0,04736	334,94	2643,1	310	9,869	1402,2	2727,3
90	0,07011	376,98	2659,5	320	11,280	1462,0	2699,6
100	0,10132	419,10	2675,8	330	12,864	1526,1	2669,7
110	0,14327	461,40	2691,3	340	14,608	1594,8	2621,8
120	0,19854	503,7	2706,3	350	16,537	1671,4	2564,4
130	0,27011	546,4	2710,6	360	18,674	1761,4	2481,1
140	0,3614	589,1	2734,0	370	21,053	1892,4	2330,8
150	0,4760	632,2	2746,5	374	22,087	2031,9	2147,0

Сухой насыщенный пар и вода на линии насыщения (по температуре) Сухой насыщенный пар и вода на линии насыщения (по давлению)

рн, МПа	t, °C	iґ, кДж/кг	i, кДж/кг	рн, МПа	t, °C	iґ, кДж/кг	i, кДж/кг
0,0010	6,936	29,18	2513,4	0,8	170,41	720,9	2769
0,0020	17,486	73,40	2533,1	1,0	179,88	762,4	2777,8
0,0030	24,078	100,93	2545,3	1,2	187,95	798,4	2784,6
0,0040	29,95	121,33	2553,7	1,4	195,04	830,0	2789,7
0,005	32,89	137,79	2560,9	1,6	201,36	858,3	2793,5
0,006	36,17	151,49	2567,1	1,8	207,10	884,2	2796,5
0,008	41,53	173,89	2576,4	2,0	212,36	908,6	2799,2
0,010	45,82	191,84	2583,9	2,4	221,77	951,8	2801,8
0,014	52,57	220,05	2596,1	2,8	230,04	990,2	2803,1
0,018	57,82	242,03	2605,4	3,0	233,83	1009,4	2803,1
0,020	60,08	251,48	2609,2	3,5	242,54	1049,8	2802,8
0,025	64,99	272,03	2617,6	4,0	250,33	1087,5	2800,6
0,030	69,12	289,30	2624,6	5,0	263,91	1154,2	2793,9
0,04	75,87	317,62	2636,3	6,0	275,56	1213,9	2784,4
0,05	81,33	340,53	2645,2	7,0	285,80	1267,6	27772,3
0,06	85,94	359,90	2653,1	8,0	294,98	1317,3	2758,6
0,08	93,50	391,75	2665,3	9,0	303,31	1363,9	2742,6
0,10	99,62	417,47	2674,9	10,0	310,96	1407,9	2724,8
0,12	104,80	439,34	2683,0	11,0	318,04	1450,2	2705,2
0,16	113,31	475,41	2696,3	12,0	324,64	1491,1	2684,6
0,20	120,23	507,74	2706,8	13,0	330,81	1531,3	2662,3
0,26	128,73	541,2	2718,9	14,0	330,63	1570,8	2637,9
0,30	133,54	561,7	2725,5	16,0	347,32	1649,6	2581,7
0,40	143,62	604,3	2738,7	18,0	356,96	1732,2	2510,6
0,50	151,84	640,1	2748,9	20	365,71	1826,8	2410,3
0,6	158,84	670,6	2756,9	22,0	373,7	2016,0	2168,0

Список литературы

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учеб. для вузов по специальности "Тепловые электрические станции". 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1976.

2. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. Учебник для вузов / под ред. В.Я. Гиршфельда. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru