Выбор типа и количества турбин

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

По нормам проектирования мощность турбоагрегатов, входящих в объединенные энергосистемы, выбирается по возможности наибольшей для данного вида топлива с учетом перспективного развития объединенной энергосистемы, но не менее двух турбин. Учитывая это, выбираем для ТЭС мощностью 1200 МВт четыре турбины типа К-300-240 ХТГЗ. Основные технические характеристики турбины даны выше. Турбина К-300-240 ХТГЗ мощностью 300 МВт, рассчитанная на параметры 23, 5 МПа и 560 ⁰С с промежуточным перегревом пара до 560 ⁰С, давлением в конденсаторе 3, 43 кПа при частоте вращения 50 1/с, впервые изготовлена в 1960г. Турбина устанавливается в блоке с прямоточным котлом производительностью 960 т/ч. Свежий пар поступает во внутренний корпус ЦВД и протекает через одновенечную регулирующую ступень и десять нерегулируемых ступеней. Далее пар покидает ЦВД и по двум трубам направляется на промежуточный перегрев, откуда также по двум трубам подводится к двум комбинированным клапанам ЦСД. Далее пар проходит ЦСД и направляется в ЦНД, который является двухпоточным и симметричным. Отработавший в турбине пар тремя потоками направляется в конденсатор типа К-15240.

Таблица 2.1. Характеристики отборов турбины

№ отбора	Из какого цилиндра	Место отбора за i-ой ступенью	Давление пара в отборе, МПа
I	ЦВД	За 9-ой ступенью
II	ЦВД	Из холодных ниток промперегрева
III	ЦСД	За 4-ой ступенью	15, 6
IV	ЦСД	За 8-ой ступенью	6, 1
V	ЦСД	За 10-ой ступенью	3, 6
VI	ЦНД	Из паровпускной полости 2-го и 3-го потоков	2, 1
VII	ЦНД	За 1-ой ступенью 1-го потока	1, 18
VIII	ЦНД	За 2-ой ступенью 2-го и 3-го потоков	0, 54
IX	ЦНД	За 3-ей ступенью 2-го и 3-го потоков	0, 23

Построение процесса работы пара в турбине в h-s диаграмме и определение параметров пара

Строим процесс в h-s диаграмме, для чего используем точки со следующими параметрами:

Параметры точки О:

р₀ = 235 бар

t₀ = 560 ⁰С;

Параметры точки О’ :

бар

t₀’ = 560 ⁰С

h₀’ = 3399 кДж/кг;

Параметры точки А:

кДж/кг

р_{после ЦВД} = 40, 5 бар

кДж/кг

кДж/кг;

Параметры точки А’:

бар

t₀’ = 560 ⁰С

h₀’ = 3599 кДж/кг;

Параметры точки В:

кДж/кг

р_{после ЦСД} = 2, 63 бар

кДж/кг

кДж/кг;

Параметры точки В’:

бар

h_В’ = 2946 кДж/кг;

Параметры точки К:

кДж/кг

Р_к = 0, 034 бар

кДж/кг

кДж/кг;

H, s - диаграмма

Рис. 2.1

Расчет тепловой схемы

Таблица 2.2. Параметры основных элементов схемы

Наимено-вание величины	Элементы схемы
ПВД 8	ПВД 7	ПВД 6	Деаэратор	ПНД 5	ПНД 4	ПНД 3	ПНД 3а	ПНД 2	ПНД 1	Кон-денса-тор	СП1	СП2
Р_{отб. пара}			15, 6	15, 6	6, 1	3, 6	2, 1	1, 18	0, 54	0, 23	0, 034	2, 1	6, 1
h_пара
Р_{в подогрев., бар}			15, 6	6, 86	6, 10	3, 60	2, 10	1, 18	0, 54	0, 23	-	2, 10	6, 1
h_{конд.гр.пара(дрен-ажа)}		1087, 5	853, 08	693, 53	673, 20	588, 50	511, 3	437, 26	348, 6	264, 24	-	511, 3	673, 20
h_{воды на вых.}	1182, 6	1079, 1	844, 68	693, 53	652, 20	567, 50	490, 30	416, 26	327, 60	243, 24	109, 78	489, 31	647, 27
h_{воды на вх.}	1079, 1	844, 68	714, 48	652, 20	567, 50	490, 30	485, 12	330, 60	243, 24	160, 06	-	329, 82	489, 31
h_{дренажа пара}		886, 58	763, 48	-	673, 20	588, 50	511, 3	437, 26	348, 6	264, 24	-	511, 3	673, 20

Пользуясь данными таблиц воды и водяного пара и диаграммой процесса расширения пара в турбине, составляем сводную таблицу параметров пара в основных точках. Разность энтальпий конденсата реющего пара и питательной воды на выходе их подогревателя для ПВД принимаем 8, 4 кДж/кг, для ПНД – 21 кДж/кг, для деаэратора – 0.

Энтальпия дренажа пара берется на 41, 9 кДж/кг выше, чем энтальпия питательной воды на входе данного ПВД. Энтальпия воды на входе в ПВД 6 определяется с учетом повышения ее энтальпии питательным насосом.

Расчет сетевых подогревателей

D_сп2; i₄ СП-2 D_сп1; i₆ СП-1 ОД

G_св i_св i_од^,,G_свi_св^,,i_од^,

i_др^сп2 i_др^сп1 i_др^од

в конд-тор

Рис. 2.2 Схема сетевых подогревателей

Температура сетевой воды на выходе из сетевого подогревателя (СП) 2:

Энтальпия сетевой воды на выходе из СП 2:

Температура сетевой воды на выходе из сетевого подогревателя (СП) 1:

Энтальпия сетевой воды на выходе из СП 1:

Температура сетевой воды на входе в охладитель дренажа (ОД):

Энтальпия сетевой воды на входе в ОД:

Температура дренажа ОД:

Энтальпия дренажа ОД:

Расход сетевой воды:

Тепловой баланс СП 2:

Откуда D_сп2 будет равно:

Составим тепловой баланс охладителя дренажа и СП1:

Решаем эту систему уравнений совместно:

Подставим числовые значения и получим:

Преобразуем и получим:

Следовательно,

Коэффициент недовыработки мощности на СП1:

Коэффициент недовыработки мощности на СП2:

Предварительный расход пара на турбину:

Расчет подогревателей высокого давления (ПВД)

D₁; i₁ D₂; i₂ D₃; i₃

ПВД-8 ПВД-7 ПВД-6

i_пв₁i_пв₂ i_пв₃ i'_пв₃

G_пв

D₁; i_др₁(D₁+ D₂); i_др₂(D₁+ D₂+ D₃);

i_др3

в Д

Рис. 2.3 Схема подогревателей высокого давления

Расход питательной воды:

Тепловой баланс ПВД 8 (Отбор №1):

Откуда:

Тепловой баланс ПВД 7 (Отбор №2):

Откуда:

Примем повышение температуры питательно воды в питательном насосе (ПН) 5 ⁰С: , следовательно повышение энтальпии питательной воды в ПН составит: ;

Энтальпия воды на входе в ПВД 6:

Тепловой баланс ПВД 6 (Отбор №3):

Откуда:

Расчет деаэратора

D_эж;i_эж

G_конд; i'_к D₁ + D₂ + D₃; i_др3

D_д; i₃

G_пв; i_пв

Рис. 2.4 Схема деаэратора

Составим материальный баланс деаэратора:

Откуда: (1);

Составим тепловой баланс деаэратора:

Откуда находим:

(2);

Решаем (1) и (2) совместно, и получаем:

;

Расчет подогревателей низкого давления (ПНД)

Рис. 2.5 Схема подогревателей низкого давления

Тепловой баланс ПНД 5 (отбор №4):

Откуда:

Тепловой баланс ПНД 4 (отбор №5):

Откуда:

Тепловой баланс ПНД 3 (отбор №6):

Найдем энтальпию на входе в ПНД 3:

Примем недогрев в охладителе дренажа 6 ⁰С, тогда температура питательной воды на входе будет равна: , следовательно, энтальпия на входе в ПНД 3 будет равна: