КПГУ_КР_Ахметов Роман_ТЭТ-405. Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Комбинированные парогазовые установки

• Название: Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Комбинированные парогазовые установки
• Дата: 02.03.2023
• Размер: 1.51 Mb.
• Имя файла: КПГУ_КР_Ахметов Роман_ТЭТ-405.docx
• Тип: Пояснительная записка; #964092
• страница: 1 из 7

ФГБОУ ВПО
Уфимский Государственный Авиационный

Технический Университет


Кафедра Авиационной теплотехники и теплоэнергетики
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОМБИНИРОВАННОЙ ПГУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине «Комбинированные парогазовые установки»

Группа ТЭТ – 405
Студент _________ ________ Ахметов Р.Р

(подпись) ( дата ) (и .,о ., фамилия)

Консультант __________ _________ Слесарев В.А.
Принял __________ _________ Слесарев В.А.

Уфа 2017
Содержание

Введение 3

5.Термогазодинамический расчет ГТУ ГТУ-25П в условиях ISO в пакете EXCEL(АГТУ) 12

6.Аналитический расчет вариантов тепловых схем комбинированной энергетической установки 15

6.1Тепловая схема КПГУ с утилизацией продуктов сгорания ГТУ в топке котла-утилизатора без дожигания топлива 15

7.Тепловая схема КПГУ с утилизацией продуктов сгорания ГТУ в топке котла-утилизатора и дожиганием топлива 18

7.1.1 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 19

7.1.2. Расчет показателей углеводородных топлив 20

7.1.3. Расчет полиномов для котла-утилизатора с дожиганием топлива 20

7.2. Расчет тепловой схемы КПГУ с утилизацией продуктов сгорания ГТУ в топке котла-утилизатора и дожиганием топлива 21

8.1. Расчет полиномов для котла-утилизатора с дожиганием топлива и подводом дополнительного воздуха 27

8.2 Расчет тепловой схемы КПГУ с утилизацией продуктов сгорания ГТУ в топке котла-утилизатора, дожиганием топлива и подводом дополнительного воздуха 28

8.3 Расчет удельных параметров КУ с дожиганием топлива и дополнительным подводом воздуха 31

Введение

Курсовой проект посвящен расчету тепловой схемы комбинированной парогазовой установки. Такая тематика очень актуальна в настоящее время, так как применение комбинированных парогазовых установок (КПГУ) в энергетике является перспективным. Опыт развития мировой энергетики показывает, что радикальное улучшение основных характеристик паротурбинных установок тепловых электростанций возможно путем их реконструкции по парогазовому циклу с подачей выхлопных газов ГТУ в топки реконструированных котлов.

В паровых энергоустановках температура перегретого пара не может превышать допустимую для металла труб котельных пароперегревателей и таких неохлаждаемых узлов, как паропроводы, коллекторы, арматура, - она составляет сейчас 530-565 °С, а в самых современных установках - 600-620 °С. Зато отвод тепла в конденсаторах паровых турбин осуществляется циркуляционной водой при температурах, близких к температуре окружающей среды.

Указанные особенности позволяют существенно повысить КПД производства электроэнергии путем объединения в одной парогазовой установке (ПГУ) высокотемпературного подвода в ГТУ и низкотемпературного отвода тепла в конденсаторе паровой турбины. Для этого отработавшие в турбине газы подаются в котел-утилизатор, где генерируется и перегревается пар, поступающий затем в паровую турбину. Вращаемый ею электрический генератор при неизменном расходе топлива в камере сгорания ГТУ увеличивает выработку электроэнергии в 1,5 раза. В итоге КПД лучших современных ПГУ составляет 55-58%.

Привлекательными особенностями ПГУ, помимо высоких КПД, являются умеренная удельная стоимость, возможность сооружения за короткое время, вдвое меньшая потребность в охлаждающей воде, хорошая маневренность. С учетом всех достоинств ПГУ наиболее важной задачей для отечественной энергетики является перевод многочисленных паровых электростанций, работающих в основном на природном газе, в парогазовые.

1. Краткое описание принципиальной тепловой схемы на базе турбоустановки ПТ-60/75-130

Энергоблок электрической мощностью 60 МВт состоит из барабанного котла высокого давления, турбины ПТ-60/75-12,8/1,3 ТМЗ, генератора и вспомогательного оборудования.


Рис. 1 – Принципиальная тепловая схема на базе турбоустановки ПТ-60/75-130.

Таблица 1. Номинальные значения.



Турбина имеет следующие регулируемые отборы пара: производственный с абсолютным давление (1,275±0,29) МПа и два отопительных отбора: верхний с абсолютным давление в пределах 0,049-0,245 МПа и нижний с давлением в пределах 0,029-0,098 МПа.

Энергоблок имеет семь отборов. В турбоустановке можно осуществлять двухступенчатый подогрев сетевой воды. Имеется основной и пиковый бойлера, а также ПВК, который включается если бойлера не могут обеспечить требуемого нагрева сетевой воды.

Свежий пар из котла с давлением 12,75 МПа и температурой 565 ⁰С поступает в ЧВД турбины и, отработав, направляется в ЧСД турбины, а затем в ЧНД. Отработав пар поступает из ЧНД в конденсатор.

В энергоблоке для регенерации предусмотрены три подогревателя высокого давления (ПВД) и четыре низкого (ПНД). Нумерация подогревателей идет с хвоста турбоагрегата. Конденсат греющего пара ПВД-7 каскадно сливается в ПВД-6, в ПВД-5 и затем в деаэратор (6 ата). Слив конденсата из ПНД4, ПНД3 и ПНД2 также осуществляется каскадно в ПНД1. Затем из ПНД1 конденсат греющего пара, направляется в СМ2(см. ПрТС2).


Основной конденсат и питательная вода подогреваются последовательно в ПЭ, СХ и ПС, в четырех подогревателях низкого давления (ПНД), в деаэраторе 0,6 МПа и в трех подогревателях высокого давления (ПВД). Отпуск пара на эти подогреватели осуществляется из трех регулируемых и четырех нерегулируемых отборов пара турбины.

На блоке для подогрева воды в теплосети имеется бойлерная установка, состоящая из нижнего(НС) и верхнего(ВС) сетевых подогревателей, питающихся соответственно паром из 6-го и 7-го отбора, и ПВК. Конденсат из верхнего и нижнего сетевых подогревателей подается сливными насосами в смесители СМ2 между ПНД1 и ПНД2 и СМ1 между подогревателями ПНД2 и ПНД3.

Температура подогрева питательной воды лежит в пределах (235-247)⁰С и зависит о начального давления свежего пара, величины недогрева в ПВД7.

Первый отбор пара (из ЦВД) идет на нагрев питательной воды в ПВД-7, второй отбор (из ЦВД) - в ПВД-6, третий (из ЦВД) - в ПВД-5, Д6ата, на производство; четвертый (из ЧСД) - в ПНД-4, пятый (из ЧСД) – в ПНД-3, шестой (из ЧСД) – в ПНД-2, деаэратор (1,2 ата), в ВС, в ПСВ; седьмой (из ЧНД) – в ПНД-1 и в НС.

Для восполнения потерь в схеме предусмотрен забор сырой воды. Сырая вода подогревается в подогревателе сырой воды (ПСВ) до температуры 35 ^оС, затем, пройдя химическую очистку, поступает в деаэратор 1,2 ата. Для обеспечения подогрева и деаэрации добавочной воды используется теплота пара из шестого отбора.

Пар из штоков уплотнений в количестве D_шт = 0,003D₀ идет в деаэратор (6 ата). Пар из крайних камер уплотнений направляется в СХ, из средних камер уплотнения – в ПС.

Продувка котла – двухступенчатая. Пар с расширителя 1-ой ступени идет в деаэратор(6 ата), с расширителя 2-ой ступени в деаэратор(1,2 ата). Вода с расширителя 2-ой ступени подается в магистраль сетевой воды, для частичного восполнения потерь сети.