К-300-240 ЛМЗ. Курсовой проект Расчет тепловой схемы турбины к300240 лмз
![]()
|
Определение параметров пара, питательной воды и конденсата по элементам ПТС.Принимаем потерю давления в паропроводах от турбины до подогревателей регенеративной системы в размере:
Определение параметров зависит от конструкции подогревателей. В рассчитываемой схеме все ПНД и ПВД поверхностные. По ходу основного конденсата и питательной воды от конденсатора до котла определяем необходимые нам параметры. Повышением энтальпии в КН-I и КН-II пренебрегаем. ![]() ![]() ![]() Подогрев воды в сальниковом подогревателе (ПС +ЭП) принимаем равным 3°С. ![]() ![]() ПНД-1. Давление греющего пара в корпусе подогревателя: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ПНД-2. Давление пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Параметры греющей среды в охладителе дренажа: ![]() ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() ПНД-3. Питается паром из VI отбора. Давление греющего пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Параметры греющей среды в охладителе дренажа: ![]() ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() ПНД-4. Питается паром из V отбора. В охладитель дренажа сбрасывается конденсат греющего пара сетевой подогревательной установки. Давление греющего пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Параметры греющей среды в охладителе дренажа: ![]() ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() Основной деаэратор Д-10. Питается паром из IV отбора. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Питательный насос. КПД насоса примем ![]() ![]() При давлении в деаэраторе ![]() ![]() ![]() Среднее давление воды в насосе: ![]() Средний удельный объём воды в насосе: ![]() Повышение энтальпии в насосе составит: ![]() Энтальпия после ПН: ![]() ![]() ПВД-6. Включён по схеме Виолен (см. Рис. 3). Давление пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Параметры греющей среды в охладителе дренажа: ![]() ![]() Принимаем потерю давления в тракте питательной воды от питательного насоса до точки за собственно подогревателем 0,5 МПа, а потери давления в ПВД-7 и ПВД-8 также по 0,5 МПа. В таком случае, давление питательной воды перед ПВД-7 равно: ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() ПВД-7. Давление пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Параметры греющей среды в охладителе дренажа: ![]() ![]() Давление питательной воды перед ПВД-8 равно: ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() ПВД-8. Давление пара в корпусе охладителя пара: ![]() Давление в корпусе собственно подогревателя (примем потерю давления 1,5%): ![]() ![]() ![]() Параметры пара в охладителе пара: ![]() ![]() Задаёмся подогревом в ОП-7 равным 10°С. Тогда температура воды за ПВД-7 равна ![]() ![]() ![]() Давление питательной воды после ПВД-8 равно: ![]() Параметры воды за собственно подогревателем: ![]() ![]() Составление и решение уравнений тепловых балансов по участкам и элементам ПТС. Расчёт ПВД. Компоновка элементов группы ПВД и необходимые для расчёта величины показаны на Рис. 3. Для всех регенеративных поверхностей, учитываемых в настоящем расчёте, коэффициент рассеивания тепла примем равным К=1,01. 1) Составляем уравнение теплового баланса для участка 1 (см. Рис. 3):
2) Составляем уравнение теплового баланса для участка 2
3) Составляем уравнение теплового баланса для участка 3:
Подставим известные значения в эти уравнения:
Решая систему уравнений (1), (2) и (3) получим: D1=0,070474D, D2=0,106743D,D3=0,044807D. Проверка расчёта ПВД. Выполняется путём определения подогрева питательной воды в ОП-7. Решим уравнение теплового баланса ОП-7. ![]() ![]() ![]() ![]() Расчёт ПО-8. ![]() ![]() ![]() ![]() Расчёт ВПО (выносной пароохладитель). ![]() ![]() ![]() ![]() П ![]() кДж/кг; ![]() кДж/кг; ![]() Проверка: ![]() Аналогично: ![]() ![]() Вывод: погрешность расчетов оказалась меньше допустимой (0,5%) . Расчёт турбопривода питательного насоса. Определим расход пара на противодавленческую приводную турбину. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Расчёт подогревателя сетевой воды (бойлерной).
Расчет ПНД и деаэратора. Сначала рассчитаем ПНД с ОП, СП, ОД, т.е. ПНД-2,3,4 и деаэратор: ![]() ![]() В ходе подстановки значений получим: ![]() В ходе решения уравнения получим: ![]() Примечание: все значения расходов в кг/c! Расчет ПНД-1: ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 5. Расчетная схема ПНД и деаэратора Энергетическое уравнение мощности и его решение. При принятых единицах измерения рабочего тела в кг/с имеем: ![]() dэ – удельный расход пара на энерговыработку. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определим коэффициенты недовыработки мощности по отборам. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() D=259,08кг/с=932,7 т/ч Сведём все расходы в таблицу.
Проверка расчёта. В конденсатор со стороны турбины поступает количество пара, равное ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Невязка расчёта составляет: ![]() Вывод: все потоки рабочего тела в ПТС учтены правильно. Определение энергетических показателей. Удельный расход пара на турбину. ![]() Полный расход теплоты на ПТУ. ![]() Расход теплоты на выработку электроэнергии. ![]() Абсолютный электрический КПД. ![]() КПД турбоагрегата на выработку электроэнергии на турбоагрегате: ![]() Расход тепла на паровой котел: ![]() КПД транспорта теплоты: ![]() Расход тепла на выработку электроэнергии на станции: ![]() КПД по выработке электроэнергии: ![]() С учетом собственного расхода электроэнергии в размере 3% мощности ТГ КПД электростанции нетто: ![]() КПД по отпуску тепловой энергии (брутто): ![]() где hт=0,99 — КПД теплообменников тепловых потребителей Удельный расход условного топлива по отпуску электрической энергии: ![]() Удельный расход тепла на выработку кВт.ч энергии: ![]() Расчет и выбор вспомогательного оборудования. Выбор подогревателей схемы регенерации. Регенеративные подогреватели входят в комплект турбины: ПНД №1: ПН-400-26-ОП-I нж ПНД №2: ПН-400-26-7-II ус ПНД №3: ПН-400-26-7-III нж ПНД №4: ПН-400-26-7-IV нж ПВД №6: ПВ-960-380-66 ПВД №7: ПВ-1200-630-12 ПВД №8: ПВ-960-380-66 Выбор бака деаэратора питательной воды. Деаэрационная колонка питательной воды: ДСП-1000. Запас питательной воды в баке деаэратора должен обеспечивать работу блочной установки в течение 3,5 минут. Максимальный расход питательной воды: ![]() Минимальная полезная вместительность деаэрационного бака: ![]() Выбираем деаэрационный бак : V = 100 м3. Выбор оборудования конденсационной установки: Конденсатор входит в оборудование, комплектующее турбину: 300-КЦС-3. Конденсатные насосы выбираются по условию максимального расхода пара в конденсатор, по необходимому напору и по температуре конденсата. Конденсатные насосы работают без резерва (резерв осуществляется недогрузкой одного из 2-х КЭНов). Общая подача рабочих конденсатных насосов: ![]() Напор насосов I ступени: ![]() ![]() ![]() Напор насосов II ступени: ![]() k-коэффициент запаса на непредвиденные расходы; ![]() ![]() Выбираем: - в качестве насосов I ступени: КСВ-500-85(Q=500м3/ч, H=85 м вод.ст. - в качестве насосов II ступени: КСВ-500-220(Q=500м3/ч, H=220 м вод.ст. в количестве 2-х штук в каждой ступени. Выбор оборудования питательной установки: Выбор питательных насосов. Количество и производительность насосов должны соответствовать нормам: - подача определяется максимальным расходом питательной воды на котел с запасом 5%; - при установке на блок 1-го 100% ТПН должен устанавливаться резервный насос с электроприводом и гидромуфтой 30-50% подачей; - для обеспечения безкавитационной работы предусматривается предвключенный или бустерный насос. Выбор главного питательного насоса: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Выбираем главный питательный насос: СВПЗ-340-1000(Q=1040 м3/ч, H=340 м вод.ст.) Резервный питательный электронасос ( D=Dпв/2=1045,21/2=522,6 т/ч ) СВПЭ-320-550(Q=550 м3/ч, H=320 м вод.ст.) Выбор предвключенного питательного насоса: ![]() ![]() ![]() Бустерные насосы устанавливаются в количестве 3 штук ( 2 шт. по 50% производительности рабочие, 1 шт. резервный 50% производительности). Выбираем бустерные насосы: 12 ПД-8 (Q=650 м3/ч, H=158 м вод.ст.). Список литературыАлександров А.А., Григорьев Б.А. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара. Москва, МЭИ, 1999. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник (кн.3). Под ред. А. В. Клименко и В. М. Зорина Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. М., Энергоатомиздат, 1987. Курс лекций по дисциплине «ТЭС и АЭС, часть 1-2». |