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.

Расчет сетевой подогревательной установки

 

 

 

где h_n = 2726 кДж/кг - энтальпия греющего пара;

h_K =405, 21 кДж/кг - энтальпия кипящей жидкости по соответствующей температуре насыщения.

t_С2 = 120 °С - температура сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя;

t_С1 - температура сетевой воды после нижнего сетевого подогревателя, °С;

η _ПОД = 0, 985 - КПД сетевого подогревателя по книге [1]. Из уравнения для температуры сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя находим g_cb:

 

где t_ос = 50 °C - температура сетевой воды в обратной магистрали.

Тогда:

 

где С_Р = 4, 19 кДж/кг · °С - теплоемкость воды.

Расход сетевой воды после сетевого подогревателя:

 

 

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_дрi - 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

 

Деаэратор повышенного давления

 

Составляем уравнения материального и теплового баланса деаэратора:

 

G_П1 + G_П2 + G_П3 + G_ОК + G_ПД = G_ВЫП + G_ПВ ,

[(G_П1+G_П2+G_П3) · h_ДР3+h_ПД · G_ПД] ·η +G_ОК·h_ОК=G_ВЫП·h_ВЫП+G_ПВ·h_ПВ,

 

где G_вып - расход пара из деаэратора.

h_вып - энтальпия выпара, принимаем ее равной энтальпии насыщенного пара при данном давлении:

h_вып = 2778, 7 кДж/кг

η = 0, 99 - КПД деаэратора, учитывающий потери в окружающую среду, принимается по [1].

Оптимальный расход выпара составляет 1, 5-3 килограмма на 1 тонну деаэрируемой воды, примем G_вып=0, 002 · G_пв=0, 48 кг/с

Из уравнения материального баланса:

 

G_ОК + G_ПД= 238, 19+0, 48 - 16, 54 - 25, 51 - 0, 81 = 195, 81 кг/с

G_ОК = 195, 81 - G_ПД

 

Подставляем полученное выражение в уравнение теплового баланса:

2, 86 · 749, 9 · 0, 99+3205 · 0, 99 · G_ПД+(195, 81 - G_ПД) · 627, 8=

238, 19(2778, 7 · 0, 0016 + 754, 3)

G_ПД = 25976, 87/2545, 15 = 10, 21 кг/с

G_ОК = 195, 81-10, 21=185, 6 кг/с - расход основного конденсата.

 

Давление в корпусе деаэратора 0, 69 МПа.

Подогреватели низкого давления

 

 

Расход пара на ПНД-4:

 

G _П5 = = = 10, 49 кг/с

 

Расход пара на ПНД-3:

 

G _П6 = =

= =7, 316 кг/с

 

Расход пара на ПНД-2:

G _П7 = =

= = 11, 64 кг/с

 

Расход пара на ПНД-1 производим с учетом вспомогательных теплообмен­ников. Повышение энтальпии в вспомогательном теплообменнике принимаем по [1] равным:

 

∆ h = 22, 5 кДж/кг

h _К = h ’_К + ∆ h = 22, 5 + 101, 04 = 123, 54 кДж/кг

( G _П5 + G _П6 + G _П7 ) ∙ ( h _ДР7 - h _ДР8 ) + G _П8 ∙ ( h ₈ - h _ДР8 ) = G _ОК ∙ ( h _ПВ8 - h _К )

G _П8 = =

= = 7, 1 кг/с

 

Из уравнения материального баланса:

 

G _К = G _О - ( G _П1 + G _П2 + G _П3 + G _ПД + G _П5 + G _П6 + G _П7 + G _П8 + G _СП ) =

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

G_{M П} = 235, 8 - 137, 434= 98, 366 кг/с

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.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: