Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение расхода пара из промышленных отборов турбин для обеспечения нагрузок промышленных потребителей и собственных нужд ТЭЦ
Турбоагрегат Р-100 не имеет системы регенерации низкого давления. Химочищенная питательная вода котлов питающих турбину Р-100, после вакуумного деаэратора добавочной воды (ДВ), подогревается в ПДХОВ до температуры и подается в деаэратор высокого давления турбины Р-100. Полный расход обессоленной воды в тепловой схеме ТЭЦ (обратный конденсат и добавочная вода) будет равен =150 + 110, 6= 260, 6 кг/с. Перед тем как приступать к расчету тепловых схем турбин ПТ-135 и Р-100 необходимо решить вопрос о подогреве такого большого потока обессоленной воды. Исходим из того, что большая часть этой воды будет подогреваться в ПДХОВ, а остальной поток обессоленной воды целесообразно направить в точки смешения систем регенерации турбин ПТ-135 для ее подогрева в ПНД этих турбин. Прежде всего, определим, какую величину расхода обессоленной воды можно подвести в деаэратор высокого давления турбины Р-100. Считаем, что турбина Р-100-130/15 будет работать в расчетном режиме с постоянной нагрузкой при номинальном расходе острого пара. Это обеспечит максимальный эффект от её применения. Номинальный расход питательной воды через ПВД этой турбины, в соответствии с заводскими данными, = + =211+6, 33=217, 33 кг/с (782, 4 т/ч) где: =211 кг/с (760т/ч) – номинальный расход пара на турбину; - потери с утечками. Регенеративная система турбины Р-100 состоит из трех подогревателей высокого давления (Рис.). Два из них питаются паром из регенеративных отборов, а третий - из линии противодавления. Греющий пар из линии противодавления турбины Р-100 подается на ДВД этой турбины, на ПСВ-2 и на ПДХОВ. Для выполнения теплового расчета тепловой схемы ТЭЦ необходимо предварительно определить расходы пара из противодавления турбины Р-100, которые будут обеспечивать собственные нужды станции. Параметры пара в точках процесса расширения в проточной части турбины Р-100 и в ее отборах на номинальном режиме.
Таблица 1.
Суммарный расход конденсата греющего пара сливаемого каскадно из ПВД в деаэратор турбины Р-100 = 9, 44+8, 61+10, 61 =28, 66 кг/с. В расчетном режиме турбина работает с противодавлением при расходе пара на голову соответствующем номинальному режиму. В Таблице 2 приведены параметры пара, конденсата и питательной воды при работетурбины Р-100/105-130/15 на расчетном режиме. При построении таблицы принято, что потери давления в паропроводах отборов равны 8%, температурные напоры в ПВД 3оС. Таблица 2.
Из уравнения материального баланса ДВД турбины Р-100
Расход химочищенной воды поступающий из ПДХОВ в деаэратор
(1) Расход греющего пара на ПДХОВ (2) Недогрев воды в ПДХОВ до температуры насыщения в ДВД принят 10 оС. Тогда, температура воды на выходе из ПДХОВ: °С, соответственно, энтальпия: =628, 2 кДж/кг. Подогрев воды в ПДХОВ осуществляется паром третьего отбора турбины ПТ-135. Недогрев воды в ПДХОВ до температуры насыщения греющего пара принимаем 10 °С. Соответственно °С, энтальпия кДж/кг. Величину расхода пара на ПДХОВ можно определить, подставив (1) в (2) При этом предварительно принято, что расход пара в деаэратор кг/с. Из уравнения (1) расход химочищенной воды в деаэратор кг/с. Ранее было определено, что полный расход обессоленной воды после вакуумного деаэратора добавочной воды равен кг/с, следовательно, в точку смешения II системы регенерации каждой турбины ПТ-135 следует ввести обессоленную воду кг/с Уточненное значение расхода пара на ДВД Теперь может быть определен возможный отпуск пара из противодавления турбины Р-100 промышленным потребителям = = = 211 - (9, 44+8, 61+10, 61) – 2, 185 –27, 86 – 6 = 146, 294 кг/с.
Электрическая мощность турбины Р-100 при расчетном режиме
=[9, 44(3510-3200)+8, 61(3510-3100)+(10, 61+2, 185+27, 86+6+146, 294)(3510-3010)]× 0, 985=101387, 53 кВт.
Расход пара из промышленных отборов турбин ТЭЦ для промышленных потребителей должен составлять 250 кг/с. Из противодавления турбины Р-100 направляется пар внешним потребителям 148, 55 кг/с. Из промотбора каждой турбины ПТ-135 внешним потребителям должен отпускаться пар в количестве кг/с.
2.7 Уточнение исходных данных для расчета тепловой схемы турбины ПТ-135-130/15
В курсовом проекте требуется выполнить расчет тепловой схемы для расчетного максимально-зимнего режима. Возможны два варианта расчета тепловой схемы. В первом варианте задана электрическая мощность турбоагрегата. Предварительно оценивают расход пара на турбину, проводят расчет тепловой схемы и определяют расчетное значение электрической мощности. Если расхождение между рассчитанной и заданной мощностями больше 1%, то выполняют повторный расчет тепловой схемы турбоагрегата при уточненном расходе пара на турбину .Поправка к расходу пара определяется по формуле = . Во втором варианте задаются расходом пара на турбину, а ее электрическую мощность определяют после расчета тепловой схемы, определения расходов пара в отборы и через отсеки турбины. В данном расчетном примере расчет тепловой схемы ТЭЦ в максимально-зимнем режиме выполняется по первому варианту - при заданных электрических мощностях турбоагрегатов ПТ-135-130 и Р-100-130/15
2.7.1 Построение процесса расширения пара в турбине ПТ-135 в is-диаграмме для номинального режима
При номинальном режиме работы, соответствующем температуре наружного воздуха -5 оС, расход пара на турбину ПТ-135-130 =204, 9 кг/с, производственный отбор кг/с при =1, 27 МПа, отпуск тепла из двух теплофикационных отборов = 128 МВт, электрическая мощность турбоагрегата МВт. [ ]. Параметры пара в характерных точках процесса расширения и в регенеративных подогревателях турбины при номинальном режиме приведены в Табл. 1 Таблица 3
Здесь: и - давление пара в проточной части турбины и регенеративных подогревателях; , - температура и энтальпия пара в проточной части турбины; , - минимальный температурный напор и энтальпия насыщения в подогревателях.
Расходы пара по отсекам турбины ПТ-135 в номинальном режиме ( оС). Расход пара на ДВД 4, 05 кг/с.
Таблица 4
При номинальном режиме ПТ-135 расходы пара на НСП и ВСП равны кг/с; кг/с.
Характеристики турбоагрегатов ПТ-135-130/15 и Р-100-130/15 на расчетном максимально-зимнем режиме. (Вариант с заданной электрической мощностью турбин ПТ-135)
Таблица 5.
2.7.2 Определение давления пара в верхнем и нижнем теплофикационных отборах турбины ПТ-135-130/15 в максимально-зимнем режиме
Проведем расчетный анализ тепловой нагрузки сетевых подогревателей турбины ПТ-135 при ее работе на расчетном режиме. Ранее для расчетного максимально зимнего режима работы ТЭЦ определены температура = 114 0С и энтальпия кДж/кг сетевой воды за ВСП турбин ПТ-135. Температура насыщения в ВСП при минимальном температурном напоре =5 оС = 114 + 5 = 119 оС, давление насыщения = 0, 19233 Мпа. С учетом потери давления в паропроводе отбора (принята потеря давления 8%), давление пара в шестом теплофикационном отборе турбины = 0, 209 МПа. Давление пара в нижнем теплофикационном отборе найдем графоаналитическим методом как точку пересечения двух кривых. Для этого вначале задаемся рядом величин тепловой нагрузки НСП. По уравнению Флюгеля найдем ряд значений . при различных расходах пара через переключаемый отсек турбины (VII отсек)
, где: - , - давление пара в верхнем и нижнем теплофикационных отборах при номинальном режиме работы турбины; , - соответственно, для рассчитываемого режима; , – расходы пара через переключаемый отсек турбины при номинальном и расчетном режимах; = + - расход пара в конденсатор. По результатам проведенных по формуле Флюгеля расчетов строим первую кривую - = . Для этого, при нескольких значениях определяем расходы пара на нижний сетевой подогреватель где: кДж/кг – количество тепла при конденсации 1 кг пара. Предварительно принимаем, что расход пара в конденсатор на расчетном режиме тот же, что и в номинальном режиме = 3, 06 кг/с, расход пара на нижний ПНД турбины . Турбоагрегаты ПТ-135 имеют два теплофикационных отбора, поэтому прежде чем производить расчет их тепловой схемы нужно определить распределение тепловой нагрузки между нижним и верхним сетевыми подогревателями этих турбин. Оно определяется с использованием графо-аналитического метода позволяющего определить давление пара в седьмом отборе (на НСП) и соответствующей ему нагрузки НСП как точки пересечения двух кривых = . Для построения этих кривых задаются несколькими значениями тепловой нагрузки НСП . Первая кривая характеризует изменение давления в седьмом отборе турбины в зависимости от расхода пара через промежуточный (переключаемый) отсек турбины между шестым и седьмым отборами = . По формуле Флюгеля определяем для нескольких значений давления . По полученным точкам рисуем кривую - = . Вторая кривая строится на основании расчета теплового баланса НСП при тех же, ранее принятых значениях . Расход сетевой воды через НСП и ВСП турбины ПТ-135 = 509, 42 кг/с Температура сетевой воды на выходе из НСП = + После этого определяются величины температуры насыщения в НСП и давления пара . По результатам расчетов строится вторая кривая = .
Результаты расчетов по определению Р7 сводим в таблицу 6. Таблица 6.
По данным таблицы 4 строятся два графика: Р7 = f(Qнсп).
Точка пересечения кривых дает искомое давление в 7 отборе и соответствующую ему тепловую нагрузку НСП Р7 = 0, 147 МПа, =103, 5 МВт. Таким образом, расход пара на НСП турбины ПТ-135 при расчетном режиме равняется = = 48, 29 кг/с. Расход пара из нижнего теплофикационного отбора = + = 48, 29 кг/с, так как при теплофикационном режиме ПНД-7 отключен. Тепловая нагрузка верхнего сетевого подогревателя = – =126 – 103, 5 = 22, 5 МВт. Расход пара из верхнего теплофикационного отбора на ВСП: = = 10, 5 кг/с. Полный расход пара из шестого отбора турбины + =10, 5+2, 13 = 12, 63 кг/с. Предварительно примем, что расход пара на ПНД- 6 тот же, что и при номинальном режиме 2, 13 кг/с.
2.7.3 Построение процесса расширения в турбине ПТ-135-130/15 для расчетного максимально-зимнего режима Учитывая, что промышленный отбор турбины на расчетном режиме кг/с меньше номинального, оценим величину расхода пара на турбину кг/с Расход пара на регенеративные подогреватели определяем приближенно по формуле = где: , - расход пара на турбину в расчетном и номинальном режимах; - расход пара в - ый отбор при номинальном режиме. Оценим величину расхода пара через передние концевые уплотнения ЦВД кг/с, расход пара на ДВД кг/с. Результаты расчетов по определению расхода пара в отборы и через отсеки турбины в расчетном режиме приведены в таблице 7.
Таблица 7
Уточним величины давления пара в регенеративных отборах ЦВД турбины ПТ-135. Давления пара в отборах из ЦВД пропорциональны отношению расходов пара через отсеки на текущем и номинальном режиме работы турбины , где: , - давление в - ом отборе на расчетном и номинальном режимах; , - расход пара в -ом отсеке турбины на расчетном и номинальном режимах.
2, 97 МПа, 1, 88 МПа. Давление в третьем отборе МПа, поддерживается на заданном уровне регулятором давления промышленного отбора. Давление пара в пятом и четвертом отборах определяются по формуле Флюгеля. Давление пара в шестом отборе поддерживается на расчетном режиме на постоянном уровне регулятором давления верхнего теплофикационного отбора. Оно было определено ранее ( МПа). Исходя из этого, с помощью формулы Флюгеля можно найти давление пара в пятом, а затем и в четвертом отборах турбины
= =0, 336 МПа
= =0, 577 МПа
При построении процесса расширения пара в турбине в i–s –диаграмме на расчетном режиме считаем, что внутренние относительные КПД части высокого и среднего давления турбины те же, что и при номинальном режиме. Исходя из этого, строим процесс расширения параллельно процессу для номинального режима в ЦВД и ЦСД. В точках пересечения процесса расширения с изобарами давлений в отборах определяем энтальпии пара в этих отборах. В ЦНД точку окончания процесса расширения i к определяем исходя из величины относительного внутреннего КПД (рис. Приложения). Максимальный пропуск пара через ЦНД =330 т/ч. Параметры пара и конденсата, полученные при построении диаграммы сведены в Таблицу 6. При её составлении принято, что потери давления в паропроводах отборов равны 8% от давления в отборе, температурные напоры в ПВД 2оС, в ПНД 5 оС.
Таблица 8
|