Расчет регенеративной схемы

Все поверхностные подогреватели питательной воды делятся на две группы: низкого давления, включенные до питательного насоса. (по ходу конденсата), и высокого давления – после питательного насоса.

Для определения температуры питательного воды перед первым регенеративным подогревателем низкого давления находим температуру конденсата, уходящего из конденсатора с учетом переохлаждения конденсата:

⁰С

где t_н-температура насыщения пара при давлении в конденсаторе. Она находится по таблицам свойств воды и водяного пара – t_н= f(P_k).

Первой ступенью подогрева питательной воды конденсационных турбоагрегатах является подогреватель эжектора (ПЭ).

Повышение температуры питательной воды в нем обычно составляет:

⁰С

Кроме ПЭ в схему включен охладитель пара из уплотнений турбины (ОУ)

Повышение температуры в охладителе пара из уплотнений составляет около 2 ⁰С

Таким образом, температура питательной воды после вспомогательных теплообменником при входе в первый регенеративный подогреватель составит.

t_ПВ1ВХ = 26, 673 – 0, 7 + 2 + 2 = 29, 973 ⁰С

Температура питательной воды после каждого поверхностного подогревателя как ПНД, так и ПВД определяется следующим образом:

По принятому прототипу давления пара в каждом отборе находятся давление греющего пара на соответствующем подогревателе

P_отб=0, 95

P_отб1 = 0, 95 × 3, 25= 3, 0875 МПа

P_отб2 = 0, 95 × 1, 25= 1, 1875 МПа

P_отб3 = 0, 95 × 0, 6= 0, 57 МПа

P_отб4 = 0, 95 × 0, 35= 0, 3325 МПа

P_отб5 = 0, 95 × 0, 145= 0, 1378 МПа

P_отб6 = 0, 95 × 0, 073 = 0, 0694 МПа

P_отб7 = 0, 95 × 0, 0343= 0, 0326МПа

По термодинамическим таблицам находятся температуры насыщения греющего пара на подогревателях:

t_н1 = 235, 46 ⁰C

t_н2 = 187, 49 ⁰C

t_н3 = 156, 84 ⁰C

t_н4 = 137, 07 ⁰C

t_н5 = 108, 82 ⁰C

t_н6 = 89, 705 ⁰C

t_н7 = 71, 018 ⁰C

а затем и температуру питательной воды на выходе из подогревателя:

t_{пв вых} = t_{н отб} - 5

t_{пв вых7} = 235, 46 – 5 = 230, 46⁰C

t_{пв вых 6} = 187, 49 – 5 = 182, 49 ⁰C

t_{пв деаэр} = 158, 83⁰C

t_{пв вых 5} = 156, 84 – 5 = 151, 84 ⁰C

t_{пв вых 4} = 137, 07 – 5 = 132, 07 ⁰C

t_{пв вых 3} = 108, 82 – 5 = 103, 82 ⁰C

t_{пв вых2} = 89, 705 – 5 = 84, 705 ⁰C

t_{пв вых1} = 71, 018 – 5 = 66, 018 ⁰C

температура питательной воды на выходе из деаэратора определяется в зависимости от давления в деаэраторе

t_ПВД = t_нд

t_нд = f(Р_д)

Р_д = 0, 6МПа

Определяется давление питательной воды в подогревателях.

В ПНД после конденсатного насоса

Р_{пв ПНД} = Р_кн = 1, 65 × Р_д

Р_{пв ПНД} = 1, 65 × 0, 6= 0, 99 МПа

В ПВД после питательного насоса для установок с барабанным парогенератором

Р_{пв ПВД} = Р_пн = 1, 35 × Р₀

Р_{пв ПВД} = 1, 35 × 14 = 18, 9 МПа

Далее по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара находятся энтальпия питательной воды перед и после каждого подогревателя

h_пв = f(t_пв; Р_пв) кДж/кг

h_пв7 =996, 16 кДж/кг

h_пв6 = 783, 36 кДж/кг

h_пвд = 670, 49 кДж/кг

h_пв5 = 640, 5 кДж/кг

h_пв4 = 555, 7 кДж/кг

h_пв3 = 435, 88 кДж/кг

h_пв2 = 355, 44 кДж/кг

h_пв1 = 277, 14 кДж/кг

Энтальпия питательной воды после деаэратора и, соответственно, перед питательным насосом определяется по таблицам в зависимости от принятого давления в деаэраторе

h_пвд=f(Р_д)

Энтальпия питательной воды на входе в ПВД, находящийся после питательного насоса, определяется с учетом ее возрастания в результате повышения, давления в насосе, т.е. энтальпия воды после питательного насоса:

h_пн=h_пвд+ кДж/кг

где -повышение энтальпии воды в питательном насосе,

v = -удельный объем воды в питательном насосе, м³/кг.

- 0, 95 – гидравлический КПД насоса.

_Dh_пн = (18, 9 – (0, 6+0, 1))× 0, 001× 1000/0, 95 = 19, 16 кДж/кг

v = f (18, 9; 230, 46) = 0, 001 м³/кг.

Далее определяется значение энтальпии греющего пара и уходящего конденсата на каждом подогревателе.

Энтальпия греющего пара h_отб для каждого подогревателя определяется в диаграмме h-s на линии процесса расширения пара в соответствующей точке отбора.

h_отб1 = 3168, 0 кДж/кг

h_отб2 = 3368, 0 кДж/кг

h_отб3 = 3172, 0 кДж/кг

h_отб4 = 3056, 0 кДж/кг

h_отб5 = 2872, 0 кДж/кг

h_отб6 = 2756, 0 кДж/кг

h_отб7 = 2676, 0 кДж/кг

Для уходящего конденсата предварительно оценивают его температуру, а затем и энтальпию.

В ПНД, где охладители конденсата не ставятся и конденсат уходит без переохлаждения при температуре конденсации:

t_{к отб} = t_{н отб} = f(P_отб)

t_{к отб3} = 156, 84 ⁰C

t_{к отб4} = 137, 07 ⁰C

t_{к отб5} = 108, 82 ⁰C

t_{к отб6} = 89, 705 ⁰C

t_{к отб7} = 71, 018 ⁰C

В ПВД при наличии охладителей конденсата:

t_{к отб} = t_{пв входа} + (5–8) ⁰C

t_{к отб1} = 182, 49 ⁰C + 6, 51 = 189, 00 ⁰C

t_{к отб2} = 163, 17 ⁰C + 6, 83 = 170, 00 ⁰C

Затем, по таблицам находятся энтальпии конденсата греющего пара на выходе из подогревателя:

h_{к отб}=f(t_{к отб}; P_отб)

h_{к отб1} = 804 кДж/кг

h_{к отб2} = 719, 42 кДж/кг

h_{к отб3} = 670, 5 кДж/кг

h_{к отб4} = 576, 62 кДж/кг

h_{к отб5} = 456, 38 кДж/кг

h_{к отб6} = 375, 73 кДж/кг

h_{к отб7} = 297, 28 кДж/кг

Результаты расчета заносятся в таблицу 1.

турбина лопатка паровой прочность

Таблица 1. Исходные расчетные данные для решения уравнений теплового баланса

Параметр	Способ определения	Подогреватели
ПВД7	ПВД6	Деаэ-ратор	ПНД5	ПНД4	ПНД3	ПНД2	ПНД1
1. Давление, МПа пара в отборе на турбине	По данным прототипа	3, 25	1, 25	1, 25	0, 6	0, 35	0, 145	0, 073	0, 034
пара в подогревателе		3, 088	1, 188	0, 6	0, 57	0, 333	0, 138	0, 069	0, 033
Питательной воды	Для ПВД Для ПНД	18, 9	18, 9	0, 99	0, 99	0, 99	0, 99	0, 99	0, 99
2. Температура С0 насыщения греющего пара	tн=f(Pотб)	235, 46	187, 49	158, 83	156, 84	137, 07	108, 82	89, 71	71, 02
питательной воды на выходе из подогревателя	tпв вых=tн-5 С0	230, 46	182, 49	158, 83	151, 84	132, 07	103, 82	84, 71	66, 02
То же на входе	tпв вх	182, 49	163, 17	151, 84	132, 07	103, 82	84, 71	66, 02	29, 97
Конденсата греющего пара на выходе из подог.	Для ПНД tк отб=f(Pотб) Для ПВД tк отб=tпв вх+7 С0			158, 83	156, 84	137, 07	108, 82	89, 71	71, 02
3. Энтальпия кДж/кг отбираемого пара	По тепловой диаграмме h-S; hотб
питательной воды на выходе из подогревателя	hпв вых=f(tпв вых; Pпв)	996, 2	783, 4	670, 5	640, 5	555, 7	435, 9	355, 4	277, 1
то же на входе	hпв вх	783, 4	689, 7	640, 5	555, 7	435, 9	355, 4	277, 1	111, 8
Конденсата греющего пара на выходе из подог.	hк отб=f(tк отб; Pотб)		719, 4	670, 5	661, 8	576, 6	456, 4	375, 7	297, 3