Суммарные расходы пара в отборы турбины

И расход пара в конденсатор

Согласно расчетной тепловой схеме рис.1 и выполненным расчетам по определению расходов пара на подключенные подогреватели, расходы пара из отборов турбины равны:

D_V = D₅ = 0, 115·D;

D_IV = D₄ = 0, 1197·D;

D_III = D_д = 0, 0111·D;

D_II = D₂ = 0, 0694·D;

D_I = D₁ = 0, 039·D.

И следовательно, суммарный расход пара на все отборы составит: S D_отб = 0, 3542·D.

Расход пара в конденсатор турбины определяется из уравнения, характеризующего баланс потоков пара в турбине:

D_к = D - S D_отб = D – 0, 3542·D, D_к = 0, 6458·D.

Правильность выполненных расчетов устанавливается подсчетом расхода пара в конденсаторе по балансу потоков конденсата в тепловой схеме:

D^*_к = D'_пв – (D₁ + D₂ + D_ку) =

= 0, 7749·D – (0, 039·D + 0, 0694·D + 0, 01·D) =

= 0, 7749·D – 0, 1077·D = 0, 6458·D;

D^*_к = 0, 6458·D.

D^*_к = D_к, что свидетельствует о правильности расчетов.

Определение расхода пара на турбину.

Расход пара на турбину подсчитываем по уравнению, основанному на балансе мощностей потоков пара в ней, МВт:

S N_m = N_э = К·S D_m·H_im,

где: , H_im – используемые тепловые перепады в турбине соответствующих расходов пара из отборов; (определяли в разделе 2.3) D_m·H_im – произведение этих величин показывает количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий до отбора; h_м – механический КПД (определяет потери на трение в подшипниках турбоагрегата); h_э – КПД электрогенератора. Значения h_м = 0, 99 и h_э = 0, 986 приняты по табл.I (прилож. 3 [1]) при номинальной мощности турбоагрегата N_э = 75 МВт.

В курсовой работе значения этих КПД принимаются такими же.

Определяем величину D_m·H_im для каждого отбора:

D_V·(h₀ – h₅) = 0, 115·D·(3272 – 3020) = 28, 98·D;

D_IV·(h₀ – h₄) = 0, 1197·D·(3272– 2920) = 42, 13·D;

D_III·(h₀ – h₃) = 0, 0111·D·(3272– 2760) = 5, 68·D;

D_II·(h₀ – h₂) = 0, 0694·D·(3272– 2620) = 45, 25D;

D_I·(h₀ – h₁) = 0, 039·D·(3272 – 2390) = 34, 398·D.

Определяем количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий через всю турбину в конденсатор:

D_к·H_i = 0, 6458·D·1125, 704 = 726, 98·D.

Суммируем полученные выше выражения:

S D_m·H_im = D_V·(h₀ – h₅) + D_IV·(h₀ – h₄) + D_III·(h₀ – h₃) + D_II·(h₀ – h₂) +
+ D_I·(h₀ – h₁) + D_к·H_i= 883, 418·D.

Таким образом S D_m·H_im = 883, 418·D,

тогда S N_m = N_э = К·S D_m·H_im, следовательно:

75 МВт = 0, 00027115·883, 418·D = 0, 239495·D.

Расход пара на турбину: D = 75 / 0, 239495 = 313, 1589 т/ч.

Проверку правильности определения расхода пара на турбину сделаем подсчетом «D» по уравнению мощности, т/ч:

D = d_э·N_э + S y_т·D_эт.

Здесь удельный расход пара на выработку электрической энергии:

где: h_м – механический КПД; h_э – КПД электрогенератора;
H_i – используемый теплоперепад в турбине; y_т – коэффициент недовыработки мощности турбины.

Определяем коэффициенты недовыработки мощности турбины:

Таким образом, коэффициент недовыработки, например, пятого отбора у₅ = 0, 776 (у₅ @ 0, 8) показывает, что поток пара направленный в этот отбор выработал только 1 – у₅ = 1 – 0, 8 = 0, 2 или 20% энергии, от энергии, которую он мог выработать, если бы он прошел через всю проточную часть турбины до конденсатора. Соответственно, коэффициент недовыработки потока пара, направленного в первый отбор у₁ @ 0, 216, и следовательно, этот поток выработал при прохождении проточной части турбины от ее начала до места отбора 1 – у₁ = 1 – 0, 216 = 0, 784 или 78.4% потенциально имевшейся в нем энергии. Аналогичные выводы можно сделать по остальным потокам пара, направляемым в соответствующие отборы.

Определяем произведение y_т·D_эт:

у₅·D_V = 0, 776·0, 0.115·D = 0.08924·D;

у₄·D_IV = 0, 687·0, 1197·D = 0, 08223·D;

у₃·D_III = 0, 545·0, 0111·D = 0, 060495·D;

у₂·D_II = 0, 421·0, 0694·D = 0, 02922·D;

у₁·D_I = 0, 216·0, 039·D = 0, 04082·D

S y_т·D_эт = 0, 302·D

Тогда расчет расхода пара на турбину из уравнения мощности:

D = d_э·N_э + S y_т·D_эт;

D = 3.2762·75 + 0, 302·D;

D= 352.03 т/ч.

Невязка, равная DD = 352.03-313.1589 = 38.956 т/ч, ничтожно мала

Расход пара на регенеративные подогреватели:

П – 5: D₅ = 0, 115·D = 0, 115·313.1589 @ 36.013 т/ч;

П – 4: D₄ = 0, 1167·D = 0, 1167·313.1589 @ 36.546 т/ч;

Д – 6: D_д = 0, 0111·D = 0, 0111·313.1589 @ 3.476 т/ч;

П – 2: D_к = 0, 0694·D = 0, 0694·313.1589 @ 21.733 т/ч;

П – 1: D₁ = 0, 039·D = 0, 039·313.1589 @ 12.213 т/ч;

Энергетические показатели турбоустановки и блока котел-турбина

Показатели турбоустановки

Удельный расход пара на турбину:

d_э = D / N_э = (313.1589·10³) / (75·10³) = 4, 18 кг/кВт.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии:

где: h_пв = h_пв5 – энтальпия питательной воды за подогревателем №5; Q_э= 795436, 7 кДж/ч – расход тепла на производство электроэнергии.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

Расход тепла в турбинной установке на выработку электроэнергии, без учета затрат тепла на подогрев химически очищенной воды, подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

Q_wэ = Q_э – D_дв·(h_пв – h_прир) = 667717, 41·10³ – 6, 26× (1139, 8 –

– 63, 15)·10³= 660977, 912 кДж/ч,

где h_прир – энтальпия охлаждающей воды, поступающей в конденсатор из внешнего источника водоснабжения, температура воды в котором принимается 15°С и давление 2 бар ( для всех вариантов ), и тогда h_прир =63, 15 кДж/кг; D_дв – количество химически очищенной воды, подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

D_дв = 0, 02·D = 0, 02·313, 1589 = 6, 26 т/ч.

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии (без учета расхода на собственные нужды):

q_wэ = Q_wэ / N_э = 660977, 912·10³ / (75·10³) = 8813, 039 кДж/(кВт·ч).

Коэффициент полезного действия турбоустановки по выработке электроэнергии:

⇐ Предыдущая 1 2 34