Расчет принципиальной тепловой схемы и технико-экономических показателей работы энергоблока (турбина К-300-240)

Стр 1 из 4Следующая ⇒

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Процесс расширения пара в h, s-диаграмме

2. Баланс основных потоков пара и воды

3. Расчет схемы

3.1 Турбопривод питательного насоса

3.2 Расчет сетевой подогревательной установки

Подогреватели высокого давления

Деаэратор повышенного давления

Подогреватели низкого давления

Сведения балансов

4. Определение показателей тепловой экономичности энергоблоков

5. Выбор вспомогательного оборудования

Выводы и заключения

Литература

Введение

В настоящее время развитие научно-технического прогресса позволяет людям чувствовать себя более комфортно в городах. По сравнению с прошлым веком, в веке нынешнем появилось множество различных, доступных большинству людей удобств, таких как: водопровод, теплоснабжение, централизованная система освещения. Уже практически невозможно представить себе жизнь без этих благ цивилизации, которые стали привычны. Но улучшение жилищных условий имеет и обратную сторону - возникновение экологических проблем.

Интенсивное развитие теплоэнергетики, освоение новых типов схем и оборудования для получения и использования электрической и тепловой энергии, внедрение в практику новых методов расчетов и конструирования, обновление нормативных материалов - все это предъявляет особые требования к соответствующей справочной литературе. В условиях мощного потока информации специалистам - теплотехникам и теплоэнергетикам - необходимы книги, в которых в компактной и удобной форме систематизированы сведения фундаментального и прикладного характера, достижения в методологии и конкретных разработках, имеющиеся в смежных областях техники.

Только при наличии соответствующего уровня справочной литературы можно произвести выбор основного и вспомогательного оборудования котлоагрегата и турбоагрегата.

Баланс основных потоков пара и воды

Потери рабочего тела на электростанции можно разделить на внутренние и внешние. Внутренние утечки пара условно относят к участку паропровода между котлом и турбиной. Их выражают в долях α _ут от расхода пара Go на турбине. Внутренние потери пара и конденсата не должны превышать при номинальной нагрузке 1% для конденсационных энергоблоков.

Производительность котлоагрегата равна:

G _КА = G _О ( 1+ α _УТ ) = 849·(1+0, 01) = 857, 49 т/ч

Количество добавочной воды:

G _ДВ = G _О · α _УТ = 849·0, 01 = 8, 49 т/ч

Используется прямоточный котел, поэтому потери на продувку равны нулю. Расход питательной воды в котел должен составлять:

G _ПВ = G _КА = 857, 49 т/ч = 238, 19 кг/с

Расчет схемы

Турбопривод питательного насоса

Задачей расчета ТПН является определение расхода пара на приводную турбину. Мощность турбины питательного насоса:

η _Н = 0, 8 - КПД насоса;

η _М=0, 975 - механический КПД турбины;

V_д= 0.00112 - удельный объем воды при температуре насыщения в деаэраторе, м/кг;

Р _д = 0, 69 - давление в деаэраторе, МПа;

Р_пв = 1, 35·Р_о = 1, 35·24 = 32.4 давление питательной воды для всех ПВД.

Находим давление на входе в турбопривод: Р_ТП = 1, 51· 0, 9 = 1, 359 МПа

Давление на выходе из турбопривода:

Р=Р _k _тп =4, 76 кПа

Рктп=4, 76кПа (давление в конденсаторе конденсационной приводной турбины).

Исходя из диаграммы -h, s находим располагаемый теплоперепад пара в ТПН: = 982 кДж/кг

Используемый теплоперепад: = 982 · 0, 8 = 784, 9 кДж/кг,

где η _т = 0, 8 - КПД турбины ТПН, принимается по книге [1].

Расход пара на приводную турбину:

турбопривод питательного насоса типа К-11-10П

номинальная мощность 11350- кВт;

номинальная частота вращения 76, 67 с-1.

Подогреватели высокого давления

Для расчета ПВД составляют уравнение теплового баланса:

где С_пв - расход питательной воды;

h_пв1 - энтальпия питательной воды в конце ПВД-1;

h_пв2 - энтальпия питательной воды в начале ПВД-1;

G_п2 - расход подогревательной воды в ПВД-1;

h_др_i - энтальпия дренажа;

h= 0.99 -КПД подогревателя (выбираем по [1])

Определяем расход пара на ПВД-2, составляя аналогичный тепловой баланс для ПВД-2:

Отсюда находим G_П2:

Определяем расход пара на ПВД-3:

Энтальпия питательной воды h_пвд на входе в ПВД-3 определяется с учетом нагрева ее в питательном насосе. Повышение энтальпии воды

Сведение балансов

Материальный баланс проверяется путем суммирования потоков пара из отборов турбины и в конденсаторе и в сравнении полученного значения с расходом свежего пара на турбину.

G _О ’ = G _П1 + G _П2 + G _П3 + G _ПД + G _П5 + G _П6 + G _П7 + G _П8 + G _к + G _СП =

= 16, 54 + 25, 51 + 0, 81 + 10, 21 + 10, 49 + 7, 316 + 11, 64 + 7, 1 +137, 434+ 8, 75= 235, 8 кг/с

G _О ’ ≈ G_O

Материальный баланс сходится.

Для сведения энергетического баланса суммируется мощность всех потоков пара и сравнивается с заданной мощностью турбины.

Теплоперепады

h_i1 = h_O - h₁ = 3333 - 3060 = 273 кДж / кг _i ₂ = h_O - h ₂ = 3333 - 2915 = 418 кДж/кг

∆ h _ПП = h _ПП " - h _ПП ' = 3556 - 2915 = 641 кДж/кг

h_i ₃ = h_O - h ₃ + ∆ h _ПП = 3333 - 3310 + 641 = 664 кДж/кг

h_i _Д = h _О - h _Д + ∆ h _ПП = 3333- 3220 + 641= 754 кДж/кг

h_i ₅ = h_O - h ₅ + ∆ h _ПП = 3333 - 3076 + 641= 898 кДж/кг

h_i ₆ = h_O - h ₆ + ∆ h _ПП = 3333 - 2884 + 641 = 1090 кДж/кг

h_i ₇ = h_O - h ₇ + ∆ h _ПП = 3333 - 2726 + 641 = 1248 кДж/кг

h_i ₈ = h_O - h ₈ + ∆ h _ПП = 3333 - 2511 + 641 = 1463кДж/кг

h_i _СП = h _О - h _СП + ∆ h _ПП = 3333 - 2884 + 641= 1090 кДж/кг

h_iK = h_O - h_K + ∆ h _ПП = 3333 - 2250 + 641= 1616 кДж/кг

h _iτ = h_O - h _τ + ∆ h _ПП =3333 - 3310+ 641 = 664кДж/кг

Сведем данные в таблицу 2:

Таблица № 2

	Теплопадение, кДж/кг	Расход пара, кг/с	Мощность, МВт
1	273	16, 54	4, 52
2	418	25, 51	10, 66
3	664	0, 81	0, 54
Д	754	10, 21	7, 7
5	898	10, 49	9, 42
6	1090	7, 316	7, 97
7	1248	11, 64	14, 53
8	1463	7, 1	10, 39
СП	1090	8, 75	9, 54
К	1616	137, 434	222, 09
Сумма	9659	235, 8	297, 36
Т	664	13, 67	9, 08

Ni = 306, 64 МВт - полученная мощность турбины. Вычислим действительную потребляемую мощность турбины,

N_P = N_i ∙ η _Г ∙ η _М

где η _Г = 0, 985 - КПД;

η _М = 0, 99 - механический КПД турбины.

N_P = (306, 64 - 9, 08) ∙ 0, 985∙ 0, 99 = 289, 97 МВт

Вычислим относительную погрешность:

∆ N = = = 0, 033

Погрешность в допустимых пределах.

Выводы и заключения

Выполняя курсовой проект произвели расчет энергоблока на основе турбины К - 300 - 240 с заданными исходными данными:

1тепловая схема турбоустановки;

2начальные и конечные параметры пара;

3расход пара производственного отбора и его давление;

4тепловая нагрузка;

5расход сетевой воды;

6параметры пара после промперегрева;

7дополнительные исходные данные выбирали самостоятельно.

В результате расчета получили показатели тепловой экономичности энергоблока. Также был произведен выбор вспомогательного оборудования.

Литература

1. Методические указания для выполнения расчетных работ по дисциплине «Теплоэнергетические установки электростанций».- Мн.: 1989 г.

2. С.И. Ривкин, А.А. Александров «Термодинамические свойства воды и водяного пара» справочник: - М.: «Энергия», 1985 г, 424 с., ил.

3. В.Я. Рыжкин, «Тепловые электрические станции». Учебник для вузов по специальности «Тепловые электрические станции». Изд. 2-е, перераб. И доп. М., «Энергия», 1976, 448 с., ил.

4. М.П. Вулканович, «Таблицы термодинамических свойств воды и пара». Изд. 2-е, перераб. и. доп. М. 1965, 397 с.