ВВЕДЕНИЕ.

Анализ статистических данных показывает, что в конце советского периода (примерно 1985г.) при общей выработке электроэнергии 1544,2 млрд.кВт.ч. 75,5% ее приходилось на тепловые электрические станции, 10,8% на АЭС и 13,9% на ГЭС. Примерно те же соотношения характерны и для установленной мощности: из 314,7 млн. кВт на долю ТЭС приходится 71,5%, на долю АЭС - 8,9% и на долю ГЭС - 19,6%. По Минэнерго эти ве­личины соотносились как 76:9:15 по выработке и как 70:8:22 по установ­ленной мощности. Таким образом, в период наивысшего расцвета энергети­ки ТЭС занимали среди генерирующих мощностей доминирующее положение как по выработке электроэнергии, так и по величине установленной мощ­ности.Преимущественному вводу ТЭС способствует заметно меньшая стои­мость установленного киловатта, что немаловажно при ограничении средств, отпускаемых на развитие отрасли.

В последние годы статистика по ТЭС и АЭС, находящихся в разных отраслевых структурах, публикуется раздельно. По данным 1993г. по ус­тановленной мощности доля ТЭС составляет 75%, ГЭС - 24,5%, Геотермаль­ных ЭС и ГАЭС - 0,5% а по выработке электроэнергии соответственно 77,7% : 22,2% : 0,91%.

Из намеченных к выработке в 2005г. 1018,2 млрд. кВт.ч электроэ­нергии на ТЭС намечено выработать 821,5 млрд. кВт.ч, то есть 80,7%(19,2% на ГЭС и 0,1% на ГАЭС).

Эти данные свидетельствуют о ведущей роли ТЭС как в настоящее время, так и в ближайшем будущем.

Несмотря на снижение промышленного производства в последние годы и возникновение значительных резервов мощности в электроэнергетике, положение в отрасли нельзя считать стабильным вследствие нарастающего физического и морального старения оборудования тепловых электростанций.

К 2000г. предельных недоработок на ТЭС достигнут энергоблоки общей ьощностью 35,4 млн.кВт, к 2010г. – 76 млн.кВт.

Для продления эксплуатации требуется замена некоторых втдов основного оборудования (например, турбин) или значительной части узлов. Такая их замена с продлением работы на новые 15-20 лет, как правило, значительно дешевле, чем строительство новых ТЭС.

Вместе с тем экономические и экологические показатели многих ТЭС, построенные 30-40 лет тому назад, не соответствуют современным требованиям. При замене оборудования и узлов не увеличивается тепловая экономичность ТЭС и не уменьшается загрязнение ими окружающей среды.

Вследствие значительного объёма обслуживания изношенных, но не затронутых модернизацией видовоьорудования и систем,готовность ТЭС оказывается пониженной,а затраты труда на их эксплуатацию и ремонт – повышенными.   

Наибольшие перспективы для совершенствования в настоящее время связаны с конструкциями и режимами работы основного и вспомогательного оборудования, причем, как показывает отечественная и зарубежная ста­тистика, при развивающейся тенденции сжигания топлив ухудшенного ка­чества наиболее уязвимо оборудование котельной группы. Тема спецвопроса (расчёт режима энергоблока с турбиной Т- 250/300-240 с подачей пара от ПТН на конденсатор (предпологается реконструкция ПТН с подачей пара в общий конденсатор)) напрямую связана с изменением в типовой схеме и небольшом изменении в режиме работы котлоагрегата.

В содержание пояснительной записки кроме данного введения входят следующие разделы:

·   Расчёт тепловой схемы и её парадны показателей показателей (тепловой расчёт блока с турбиной Т-250/300-240 , расчёт теплофикационного режима).

·   Поверочный тепловой расчёт (расчёт котельного агрегата ТГМП -314).

·   Автоматика (автоматизация котла ТГМП-314).

·   Водоподготовка (описание основных принципов построения и эксплуатации работы оборудования водоподготовки).

·   Экономика (расчёт и сведение в таблицу экономических показателей рассчитываемого блока показателей ).

·   Экономичность и безопасность проектных решений (основные нормативные показатели проектируемого блока).

·   Спецвопрос (расчёт энергоблока с турбиной Т-250/300-240 с подачей пара от ПТН на конденсатор).

 

ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Вредные вещества, выбрасываемые в окружающую среду различными источниками, называются поллютантами. В настоящее время антропогенные, т.е. возникающие вследствие человеческой деятельности, выбросы по количеству соизмеримы с природными. Среди основных производств, загрязняющих окружающую среду наиболее интенсивно, предприятия, сжигающие топливо в стационарных источниках с целью получения теплоты, и предприятия, генерирующие электроэнергию (ТЭС).

Производство электроэнергии является уникальным по масштабам энергетического и материального обмена с окружающей средой. Потребляя огромные количества первичных ресурсов, теплоэнергетика осваивает лишь около 30% потенциальной энергии топлива и практически не утилизирует материальную массу продуктов сгорания, которая в 4¸5 раз превышает массу исходного топлива.

Ориентировочно производство электроэнергии наносит ущерб окружающей среде, оцениваемый в 4¸6% от себестоимости вырабатываемой энергии.

Среди основных путей охраны окружающей среды от вредного воздействия ТЭС следует отметить применение природосберегающих технологий генерации энергии. К их числу относятся технологии, которые увеличивают коэффициент использования топлива и соответственно уменьшают количество прямых и вторичных загрязнений. К ним относятся энерготехнологические способы использования топлива, позволяющие более полно произвести выделение потенциальных загрязнителей на ранних стадиях использования топлива с их переработкой в товарные виды, последующей реализацией и значительным снижением вследствие этого производственных затрат. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ 1

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА Т-250/300-240.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ.

Тепловая схема блока Т-250/300-240 выполнена по принципу мо­ноблока "котел-турбина". Котлоагрегат ТГМП-314 прямоточный,однокор­пусной Таганрогского котельного завода, паропроизводительностью 1000 м³/ч.

Параметры острого пара перед турбиной: р=23,54 МПа t=540^оС. Параметры промперегрева:

"холодный промперегрев": р=3,819-4,04 МПа       t=300 ^оС

"горячий промперегрев":   р=3,628-3,819 МПа        t=540 ^оС

Общее число отборов турбины -10:

из ЦВД - 2 отбора, из ЦСД 1 - 3 отбора, из ЦСД 2 - 4 отбора, из ЦНД- 1 отбор.

Турбина имеет два теплофикационных регулируемых отбора- верхний: р=0,0587-0,1958 МПа, нижний: р=0,0490-0,1469 МПа.

Система регенеративного подогрева конденсата и питательной воды из охладителей пара эжекторов (ОЭ), охладителей уплотнений (ОУ), пя­ти ПНД, деаэратора р=0,68 МПа и трех  ПВД.

Подача воды на котел осуществляется группой питательных насо­сов, состоящей из главного питательного насоса с турбоприводом, рас­читанного на 100% нагрузки блока, пускорезервного эл.насоса - 60% нагрузки и группы бустерных насосов для создания необходимого подпо­ра ПТН и предотвращения кавитации.

В ПВД 8 поступает пар первого отбора, в ПВД 7 поступает пар из нитки холодного промперегрева, в ПВД 6 поступает пар четвертого от­бора. Все ПВД оборудованы охладителями дренажа.

В качестве привода турбонасоса установлена турбина Р-12-24/6, пар для которой отбирается из третьего отбора. Отработанный пар от­водится в ЦСД 2. Часть пара поступает в ПНД 5, на калориферы котла и на подогреватели сырой воды (ПСВ), подпиточной воды (ППВ), деаэратор подпитки теплосети.

Пар для деаэратора подается из пятого отбора, а в случае пони­дения давления в пятом отборе предусмотрена подача пара четвертым отбором.

Пар на ПНД 3,4 подается из седьмого и восьмого отборов.  Пар из восьмого отбора  подается еще на ПСГ 2.Пар из девятого отбора подается на ПНД и ПСГ 1. Пар из десятого отбора подается на ПНД 1.В конденсатор турбины поступают конденсат греющего пара ОУ, ПНД 1, ПУ, ОЭ, калориферов котла, ПСВ, ППВ и добавочная вода из ХВО. Конденсат греющего пара ПВД 8,7,6 каскадно сливается в деаэра­тор. Конденсат ПНД 5 каскадно сливается в ПНД 4, а из ПНД 4 сливным насосом подается в линию основного конденсата за ПНД 4. Конденсат ПНД 3 сливается в ПНД 2, а затем сливным насосом подается в линию основного конденсата за ПНД 2. Конденсат греющего пара ПСГ 1 подаетсяконденсатными насосами  в линию основного конденсата через ПНД 3,  а  конденсат ПСГ 2 через ПНД 4.Конденсатные насосы 2 ступени через ПНД подают основной конден­сат в деаэратор, где происходит деаэрация питательной воды. При пу­сках деаэратор питается паром из общестанционной магистрали 13ата. Для деаэрации на каждом блоке предусмотрена установка деаэраторной головки ДСП-1000, производительностью 1000 т/ч. Из деаэратора вода забирается бустерными насосами, подающими ее в ПТН, и через ПВД по­дается в парогенератор ТГМП-314.Пар из промежуточных уплотнений турбины подается в ПВД 7, ПНД 5 и ОУ, а пар на уплотнения поступает из деаэратора. Паровоздушная смесь из концевых уплотнений отсасывается в сальниковый подогрева­тель (СП), а из конденсатора в основные эжектора (ОЭ). В схеме тур­боустановки предусмотрена двухступенчатый подогрев сетевой воды в ПСГ 1, ПСГ 2, кроме этого перед ПСГ 1 установлен охладитель пара уп­лотнений (ОУ).В сетевую установку кроме сетевых подогревателей входят: сете­вые насосы первого и второго подъема, подпиточные насосы теплосети, пиковые водогрейные котлы, которые используются в период зимнего отопительного максимума. Подача добавки ХОВ осуществляется в конденсатор, а аварийная добавка подается в линию основного конденсата. Турбина является приводом генератора переменного тока частотой 50 Гц (3000 об/мин), типа ТВВ-300.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА С ТУРБИНОЙ Т-250/300-240.

 

Начальное давление   р₀=23,54 МПа

Начальная температура   t₀=540 ⁰С

Конечное давление р_к=0,003МПа

Температура питательной воды t_пв=260 ⁰С

Общее число отборов – 10

Давление промежуточного перегрева пара выбираем исходя из рекомендаций (22, стр. 53).

Принимаем  р_пп=3,82 МПа

Потеря давления в линиии промеперегрева р_пп <0,1р_пп.

На основании экплуатационных данных  р_пп =0,004р_пп.

р`_пп= 3,85МПа-3,82Мпа×0,04=3,57МПа.

Потеря давления после отсечных клапанов  ЦСД₁ согласно эксплуатационных данных составляет 1,6%.

р``_пп  = (1-0,016)3,628МПа = 3,57МПа.

 

ПВД8

Давление первого отбора из ЦВД определяется температурой питательной воды на выходе из подогревателя t_пв=260⁰С. Величина недогрева t_н = 0,53 ⁰С.

Принимаем t_н⁸=3 ⁰С, тогда температура насыщения t`₈=t_пв+t_н⁸=260+3=263 ⁰С.

По таблице Ривкина р`₈= 4,93МПа – давление греющего пара.

Потеря давления в трубопроводе составляет 5-10%; +2% -- в пароохладителе.

Принимаем потерю давления пара в первом отборе турбины               р₈ = 5,58МПа.

 

ПВД 7

Отбор пара на ПВД 7 идёт из холодной нитки промперегрева, то есть:

р₇ = 4МПа. Для ПВД7 примем поткрю давления 7,5%, тогда р`₇ =        = 4МПа/1,075 =  3,73 МПа.

По аблицам Ривкина  t`<sub>7</sub>= t`₇-t_н⁷ =246,4 ⁰С – 2,4 ⁰С = 244 ⁰С.

Подогрев питательной вод в ПВД8 составит: t = t_пв-t₇=260-244 ⁰С.

 

ДЕАЭРАТОР

Давление в деаэраторе р`_д =0,687 МПа (7 кгс/см²).

Температура насыщения деаэратора t`_д = 164,4 ⁰С.

Падение давления р_д = 0,2 МПа.

Запас по давлению – 20%.

р_д= (р`_д  + р_д)×1,2 = (0,687 + 0,2)×1,2 = 1,064МПа.

Между деаэратором и ПВД7 находится ПВД6 и ПТН (питательный турбонасос). Выбираем приводную турбину Р-12-24/6 номинальной мощностью 12000 кВт. Номинальные параметры перед стопорным клапаном:

давление   р_птн = 2,35 МПа       t_птн = 485 ⁰С 

противодавление р`_птн = 0,59 МПа.

Повышение  температуры питательной воды в ПВД6, ПВД7, ПТН составит: t_тп,6,7 = t`<sub>7</sub>-t`_д =  244 ⁰С – 164,4 ⁰С.

 

 

ПВД6

Учитывая, что ПВД7 питается паром из холодной нитки промрперегрева, рекомендуется принять в 1,5…1,8 раза подогрев воды в ПВД7 больше, чем в ПВД6. На основании рекомендации имеем:

t`<sub>6</sub>  = t`_д + t_тп,6,7/(1+1.6) =166.4+79.3/(1+1.6) = 197 ⁰С.

Принимаем недогрев в ПВД6 t_н⁶ = 3 ⁰С, тогда t₆ = t`₆ + t_н⁶ = 197 + 3 = 200 ⁰С.

По таблицам Ривкина   р`₆ = 1,56 МПа.

Учитывая потерю давления (8%), получим: р₆ = 1,56×1,08 = 1,69МПа.

 

 

Таким образом выбор давления отборов 3 и 6, а также конечного давления для ЦСД1 определяется параметрами выбранной турбины для ПТН; отбор 5 определяется выбором деаэратора, а отбор 4 обуславловлен рассчмтанным давлением в ПВД6.

Параметры ЦСД2 определены конструктивно и соответствуют: на входе р_н^ЦСД2 = 0,54 МПа , на выходе р_к^ЦСД2 = 0,05 МПа.

При этом принимаем потери давления в трубопроводе ПТН5 – 9%, откуда: р_н^ЦСД2 = р`<sub>5</sub> = р<sub>5</sub>/1,09, р<sub>5</sub> соответсвует давлению в 6 отборе, т.е.    р<sub>н</sub><sup>ЦСД2</sup> = р`₅ = 0,59/1,09 = 0,54 МПа.

Рапаметры пара в отборах 7 и 8 определяем погеометрической прогрессии: р`<sub>5</sub>/р`₄ = р`<sub>4</sub>/р`₃ = р`<sub>3</sub>/р`₂ @2, откуда р`<sub>4</sub> = 0,22МПа, р`₃ = 0,1МПа, где р`<sub>4</sub> -- давление в 7 отборе, р`₃ – давление в 8 отборе, а р`₂ – давление на выходе из ЦСД2 и соответствует 9 отбору.   

 

ПНД5, ПНД4, ПНД3, ПНД2.

Падение давления греющего пара всех ПНД примем 5%, недогрев t = 3 ⁰С.

Все данные с учётом принятых выше, а также из таблиц Ривкина занесены далее в таблицу №1.

 

ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ

Т-250/300-240 на h-s диаграмме.

Теплоперепад в ЦВД1

Параметры свежего пара перед турбиной (т.0)

р_о= 23,54 МПа                            h_о= 3324,8 кДж/кг      t_о= 540 ^оС

Параметры пара за регулирующим клапаном (т.0^')

р = 22,32 МПа       h= 3324,8 кДж/кг      t= 536 °С

Параметры пара за ЦВД (т.2)

h=0,825(КПД) - принимаем

р= 4,014 МПа   t= 300 ^оС  h= 2964,4 кДж/кг

Адиабатический перепад в ЦВД

h_а=2866,6 кДж/кг (h-s диаграмма)

Н = h_о-h_а = 3324,8 - 2866,6 = 458,2 кДж/кг

Действительный теплоперепад в ЦВД

Н= Н. h = 458,2 × 0,825 = 378 кДж/кг

Теплоперепад в ЦСД 1

Параметры пара перед ЦСД 1 (т.2^*)

р= 3,628 МПа  t = 540 ^оС        h = 3542,6 кДж/кг

Параметры пара за отсечными клапанами (т.2^' )

р = 3,57 МПа   t = 537 ^оС        h= 3542,6 кДж/кг

Адиабатический теплоперепад в ЦСД 1

 h = 2976 кДж/кг

Н = h - h = 3542,6  - 2976 = 566,6 кДж/кг

Действительный теплоперепад в ЦСД 1 (т.6)

h = 0,8659(КПД)

Н= Н × h = 566,6 . 0,8659 = 490 кДж/кг

Теплоперепад в турбоприводе ПТН

Параметры пара перед ПТН (т.3)

р = 2,35 МПа t = 485 ^оС        h = 3427,4 кДж/кг

Давление пара за регулирующими клапанами  

 р= 2,18 МПа

Давление пара за турбоприводом (т.6тп)

  р = 6 ата = 0,59 МПа

Адиабатический теплоперепад в турбоприводе  

 h= 3046,1 кДж/кг

Н= h - h = 3427,4 - 3046,1 = 381,3 кДж/кг

Действительный теплоперепад в турбоприводе

h = 0,76 (заводские данные турбины)

Н= Н×h = 381,3 × 0,76 = 289,8 кДж/кг

Параметры пара за турбоприводом (т.6тп)

р = 0,59 МПа t = 335 ^оС        h = 3138,3 кДж/кг

Теплоперепад в ЦСД 2

Параметры пара перед ЦСД 2 (т.6^' )

р= 0,54 МПа           t = 305 ^оС          h = 3071,3 кДж/кг

Параметры пара за ЦСД 2 (т.9)

р = 0,054 МПа        t = 101 ^оС           h = 2673,2 кДж/кг

Адиабатический теплоперепад в ЦСД 2 

h = 2602  кДж/кг  (h-s диаграмма)

Н = h - h  = 3071,3 - 2602 = 469,3 кДж/кг

Действительный теплоперепад в ЦСД 2

h= 0,848

Н=H×h = 469,3 × 0,848 = 398,1 кДж/кг

Теплоперепад в ЦНД

Параметры пара перед ЦНД (т.9^')

р= 0,049 MПа   t = 100 ^оС              h= 2673,2 кДж/кг

Параметры пара на выходе из ЦНД (т.К)

р_к = 0,034 МПа                                    t_к = 113,1 ^оС                 h_к = 2673,2 кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРА И КОНДЕНСАТА ОТБОРОВ.

Данные расчета построение процесса в h-s диагр. сводим в таблицу   №1

 таблица № 1

 

р  - давление пара в отборе турбины

р' - давление пара в подогревателе

h  - энтальпия пара в камере отбора

_

t_н - энтальпия пара при насыщении

р_в - давление питательной воды

_

t_п - энтальпия питательной воды

t_п - температура питательной воды
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА.

Расчет подпиточного узла и теплофикационной установки.

Для восполнения потерь пара и конденсата на ТЭЦ устанавливаются подогреватели сырой воды ПСВ, в которые поступает природная вода из водоема с t = 5 ^оС. Греющим паром для ПСВ служит пар из выхлопа ПТН с параметрами:  р = 1,2 ата = 0,1175 МПа , t = 250^оС ,  h = 2974,9 кДж/кг , который также поступает на подогреватели подпиточной воды ППВ.

ПСВ, ППВ, Д-1,2ата предназначены для восполнения потерь, подог­рева и деаэрации подпиточной воды теплосети. Принимаем потери в теп­лосети 1,5 % от расхода сетевой воды. Расход в теплосети сетевой воды состовляет 1500 кг/с = 5400 т/ч. Расчет ведем для температуры наружно­го воздуха     -- 5 ^оС.

Тепловая нагрузка бойлеров составляет

344 гКал/ч=1441,4 гДж/ч

Определим потери в теплосети

D_п=5400×0,015=81 т/ч

Предварительно оценим

D_о=266,67кг/с=960 т/ч       a_о=1

отсюда

a_св= D_св/D_о= 5400/960=5,625

a_п= D_п/D_о=81/960=0,0844

Принимаем потери пара и конденсата

   a_пот= a_хов=0,02

 

Баланс ПСВ

 

               a_псв,. h_псв = 2974,9 кДж/кг

                      в конденсатор

 

 

` t<sub>1</sub> = 21 кДж/кг        ` t₂ = 138,3 кДж/кг      ` t = 435,8 кДж/кг

a_псв×(h_псв - `t)×КПД =(a<sub>хов</sub> + a<sub>п</sub>)×( ` t₂ - ` t₁)×к, где к = 1,2 – коэффициент собственных нужд ХОВ.

a_псв  = (a_хов + a_п)×( ` t<sub>2</sub> - ` t₁)×к/(h_псв - `t)×КПД =

 

= (0,02-0,084)×(138,3-21)×1,2/(2974,9-435,8)×0,98 = 0,0059

 

 

Баланс ППВ

                                       В конденсатор

 

`t₁ = 138,3 кДж/кг           a_п = 0,0844               a^д1,2 = 0,0015

 h_ппв = 2974,9 кДж/кг  `t<sub>2</sub> = 398,1 кДж/кг                  `t = 435,8 кДж/КГ

 h_вых = 2684,5 кДж/кг      a_вып = 0,002

 

a_ппв(h_ппв -`t )×КПД = (a<sub>п</sub> - a<sup>д1,2</sup>)×( `t₂ -`t₁)

a_ппв =(a_п -a^д1,2)×( `t<sub>2</sub> -`t₁)/(h_{пв -} `t )КПД = (0,084 - a^д1,2)(398,1 – 138,3)/

/(2974,9 – 435,8)0,98 = 0,88 – 0,1044a^д1,2

 

Баланс деаэратора Д 1,2 ата.

Примем  КПД деаэратора 0,995

(a_п - a^д1,2)t₂ + a^д1,2 × h_ппв×КПД = a_п`t + a_выпh_вып

h_вып – энтальпия выпара при 1,2ата = 2684,5 кДж/кг

a_вып – выпар Д1,2ата – принимаем 0,0002

(0,0844 - a^д1,2)398,1 + (a^д1,22974,9×0,995) = 0,0844×435,8 + 0,0002×2684.5, откуда:  a^д1,2 = 0,0015

a_ппв = 0,0088 – 0,1044a^д1,2 = 0,0088 – 0,1044×0,0015 = 0,0086

 

Расчёт теплофикационной установки

При температуре наружного воздуха  - 5 ⁰С, a_т = 0,6 и КПД_псг = 0,98. Принимаем температурный напор ПСГ 4,0 ⁰С. Принимая потерю давления в отборах 9%, составляем характеристику сетевых подогревателей.

 

`t_вх = 139,5 кДж/кг      h_оу = 3183,1 кДж/кг      a_п = 0,00844

`t_п = 435,8 кДж/кг       h₉ = 2673,2 кДж/кг        a_оу = 0,0035

`t₁ = 324,7 кДж/кг       h₈ = 2765,4 кДж/кг       

  t₂ = 393,9 кДж/кг

 

таблица №2

 

 

Баланс точки смешивания

(a_св - a_п)`t<sub>вх</sub> + a<sub>п</sub>×`t_п = a_св × `t_{оу вх}, откуда:

`t<sub>оу вх</sub> =`t_вх × a_п×`t<sub>вх</sub>/a<sub>св</sub> + a<sub>п</sub>×`t_п/a_св

`t_{оу вх} =33,3–0,0844×139,5/5,625 + 0,0844×435,8/5,625 = 144,1 кДж/кг

 

 

Баланс ОУ

a_оу = 0,0035 – принимаем

`t<sub>оу вых</sub> = `t_{оу вх} + a_оу×(h_оу - `t )×КПД/a_св

`t_{оу вых} =  144,1 + 0,0035(3183,1 – 167,6)0,98/5,625 = 145,8 кДж/кг

 

 

Баланс ПСГ – 1

 

a₉^ПСГ1 = a_св×(`t<sub>1</sub> -`t_{оу вых})/(h₉ -`t )×КПД

 

a₉^ПСГ1 = 5,625×(324,7 – 145,8)/(2673,2 – 341,5)×0,98 = 0,4404

 

 

 

 

Баланс ПСГ – 2

 

a₈^ПСГ2 = a_св(`t<sub>2</sub> -`t₁)/(h₈ -`t )КПД

 

a₉^ПСГ1 = 5,625×(393,9 – 324,7)/(2765,4 – 409,4)×0,98 = 0,1686

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт системы регенерации блока

 

Составим таблицу параметром питательной воды на основании таблицы №1 и h – s диаграммы процесса. КПД подпгревателей смешивающего типа принимаем 0.995, а померхностного 0,98.

 

таблица № 3

 

Расход питательной воды блока

 

a_пв = a₀ + a_ут + a^шт_упл = 1 + 0,02 + 0,001 = 1,03

a_ут = 2% - потери пара и конденсата внутри станции

a^шт_упл = 1% - потери пара и конденсата через штоки клапанов

 

Распределение пара из уплотнений на подогреватели.

a^д_упл = 0,004 – пар на уплотнения из деаэратора

a⁵_у, a⁷_у, a^пу_у, a^оу_у = 0,0035

 

Баланс уплотнений

a^шт_упл + a^д_упл = a⁷_у + a⁵_у + a^пу_у + a^оу_у

0,01 + 0,04 = 0,0035*4

0,014 = 0,014

 

Энтальпия пара из уплотнений:

 

 

h⁷_у = 3142,5 кДж/кг     h^пу_у = 2764,1 кДж/кг

h⁵_у = 3301,7 кДж/кг     h^оу_у = 2764,1 кДж/кг

 

 

 

 

 

Баланс ПВД – 8

 

 

a_пв = 1,03

`t<sub>2</sub> = 1135 кДж/кг        `t_пв1 = 1056,8 кДж/кг

`t_к1 = 1150 кДж/кг         h₁ = 3034 кДж/кг

 

a₁(h₁ -`t<sub>к1</sub>)КПД = a<sub>пв</sub>(`t₂ - `t_пв1)

a₁ = a_пв(`t<sub>2</sub> -`t_пв1)/(h₁ -`t_к1)КПД

a₁ = 1,03(1135 – 1056,8)/(3034 – 1150)0,98 = 0,0436

 

 

 

 

Баланс ПВД7

 

  a_пв = 1,03                               a₁ = 0,0436                 a⁷_у = 0,0035

`t<sub>2</sub> = 1056,8 кДж/кг     `t_к1 = 1150 кДж/кг        `t_к2 = 1064 кДж/кг

`t₁ = 805 кДж/кг                     h⁷_у = 3142,5 кДж/кг        h₂ = 2964 кДж/кг

[a₂(h₂ -`t<sub>к2</sub>) + a<sup>7</sup><sub>у</sub>(h<sup>7</sup><sub>у</sub> -`t_к)]КПД = a_пв(`t<sub>2</sub> -`t₁)

a_{2 =} [a_пв(`t<sub>2 -</sub>`t₁) - [a⁷_у(h⁷_у -`t<sub>к2</sub>) + a<sub>1</sub>(`t_к1 -`t<sub>к2</sub>)]КПД]/(h<sub>2</sub> -`t_к2)КПД

a₂ = [1,03(1056,8 – 805) –[ 0,0035(3142,5 – 1064)+0,0436(1150 – 1064)]0,98]/

/(2964 – 1064)0,98 + 0,1335

 

Повышение энтальпии питательной волы в ПТН и расход пара на его привод.

h = 3138 кДж/кг          h₃ = 3427 кДж/кг           `t_д = 694,3 кДж/кг

h_а = 10⁴V_сп(Р_н – Р_в)/427 = 10⁴ × 4,19 × 300/427 = 32,3 кДж/кг

h_i = h_а/(КПД_н  - КПД_i) = 32,3/(0,845×0,98) = 39,0 кДж/кг

V_ср = 0,0011 кг/м³ – средний удельный объём воды

Р_н – Р_в – разность давлений напорв и всаса

КПД_н = 0,98 – механический КПД насоса

КПД_i = 0,845 – внутренний КПД насоса

 

Энтальпия питательной воды после ПТН:

 `t <sub>ПТН</sub> =`t_д +h_i = 694,3 + 39,0 = 733,3 кДж/кг.

 

Расход пара на турбопривод ПТН

a₃ = a_пвh_i/(h₃ - h)КПД_н = 1,03 * 39,0/(3427 – 3138)0,98 = 0,1417

 

Баланс ПВД6

 

a_пв = 1,03                       `t<sub>к2</sub> = 1064         кДж/кг       `t_ПТН = 733,3кДж/кг

`t<sub>пв</sub> = 805кДж/кг             `t_к4 = 855кДж/кг                  h₄ = 3335кДж/кг

 

[a₄(h_{4 -}`t<sub>к4</sub>) + (a<sub>1</sub> + a<sub>2</sub> + a<sup>7</sup><sub>у</sub>)( `t_к2 +`t<sub>к4</sub>)]КПД = a<sub>пв</sub>(`t_пв +`t_ПТН)

a₄ = [a_пв(`t<sub>пв</sub> +`t_ПТН)-[(a₁ + a₂ + a⁷_у)( `t<sub>к2</sub> +`t_к4)]КПД]/[(h₄ -`t_к4)КПД]

a₄ = [1,03(805 – 733,3)[(0,0436 + 0,1335 + 0,035)(1064 – 855)]0,98]/

/[(3335 – 855)0,98] = 0,0125

 

Балапн деаэтора 7ата

Принимаем:  a_вып = 0,02

a^д_упл + a^д_оэ + a^д_оу = 0,007     h_вып = 2764,1кДж/кг при р = 0,685МПа

 = 0,0125 + 0,0436 + 0,01335 = 0,1896

 

 

a_вып = 0,002   a_пв = 1,03  a^д_упл + a^д_оэ + a^д_пу = 0,007     = 0,04896

`t<sub>к</sub> = 855кДж/кг           `t_д = 694 кДж/кг                 `t_пв = 645,3кДж/кг

h_вып = 2764,1кДж/кг      h₅ = 3197кДж/кг

       

Материальный баланс деаэратора:

a_пв+ a^д_упл + a^д_оэ + a^д_пу + a_вып = + a_{ок 6} + a₅

1,03 + 0,007 + 0,002 = 0,1896 +  a_{ок 6} + a₅

a₅ = 0,8454 -a_{ок 6}

 

Тепловой баланс деаэратора:

a₅h₅КПД + `t<sub>к</sub> + a<sub>ок 6</sub>`t_пв6 = (a^д_упл + a^д_оэ + a^д_пу + a_вып)h_выпa_пв`t_д

(0,8454 -a_{ок 6})3197×0,995 + 0,1854×855 + a_{ок 6}×636 =

= (0,007 + 0,002)2764,1 + 1,03×694

a_{ок 6} = 0,8347     a₅ = 0,8454 – 0,8354 = 0,014

 

Баланс ПНД-5 и точки смешивания С₁.

 

a⁵_у = 0,0035                 h⁵_у = 3301,7кДж/кг       h^тн₆ = 3138кДж/кг

a_{ок 6} = 0,8354               `t<sub>пв1</sub> = 645,3кДж/кг       `t_к6 = 658 кДж/кг

`t<sub>пв2</sub> = 532,1кДж/кг     `t_к7 = 528кДж/кг

[a₆(h^тн₆ -`t<sub>к6</sub>) + a<sup>5</sup><sub>у</sub>(h<sup>5</sup><sub>у</sub> -`t_к6)]КПД =a_{ок 7}(`t<sub>пв1</sub>-`t_пв2) + (a₆ + a⁵_у + a₇)(`t<sub>пв1</sub>-`t_к7)

a_{ок 7}=a_ок6 -(a₆ + a⁵_у + a₇)=0,8354 – 0,0035-(a₆ + a₇) = 0,8319-(a₆+ a₇)

 Выразим  уравнение через a₆ и a₇:

a₆0,98(3138 - 658) + 0,09×0,0035(3301,7 - 658) =

= [0,8319 - (a₆ + a₇)](645,3 – 532,1) + (a₆ + 0,0035 + a₇)×(645,3 - 528)

a₆ = 0,0407 – 0,0051a₇

 

 

Баланс ПНД-4 и точки смешивания С₂.

 

 

h₇ = 2904кДж/кг          a_псг2 = 0,1684

`t<sub>к6</sub> = 658кДж/кг                   `t_к^псг2 = 409,4кДж/кг     `t_к7 = 528кДж/кг

`t<sub>пв1</sub> = 396,8кДж/кг       `t_пв2 = 515,4кДж/кг

 

[КПД[a₇(h₇-`t<sub>к7</sub>)+(a<sub>6</sub>+a<sup>5</sup><sub>у</sub>)( `t_к6 +`t<sub>к7</sub>)]]/[a<sub>ок8</sub>(`t_пв2 +`t<sub>пв1</sub>) + a<sub>псг2</sub>(`t_пв2 +`t_к^псг2)]

a_{ок 8} = a_{ок 7} - a_псг = [0,8319 – (a₆ + a₇)] - 0,1684

a_{ок 8} = 0,6635 –(a₆ + a₇)

a₇(2904 - 528)0,98 + (a₆ + 0,0035)(658 - 528)0,98 =

=[0,6635 – (a₆ + a₇)](515,4 – 396,8) + 0,1684(515,4 – 409,4)

a₆ = 0,3908 – 9,9516a₇

 

решаем совместное уравнение:

                9,9516a₇ = 0,005a₇ + 0,3501

a₇ =0,0352

a₆ = 0,3908 – 9,9516*0,0352 = 0,0405

a_{ок 8} = 0,6635 –(a₆ + a₇) = 0,6636 – (0,0405 + 0,0352) = 0,5878

a_{ок 7} = 0,8319 - (a₆ + a₇) = 0,8319 – (0,0405 + 0,0352) = 0,7562

 

 

Баланс ПНД-3 и точки смешиавния С_3.

  h₈ = 2763кДж/кг                 a_{ок 8} = 0,5878              a_псг1 = 0,4404

`t<sub>пв1</sub> = 329 кДж/кг        `t_пв2 = 396,8кДж/кг              `t_к8 = 409,4кДж/кг

`t<sub>к</sub><sup>псг1</sup> = `t_к9 = 341,5кДж/кг

a₈(h₈ -`t<sub>к8</sub>)КПД = (a<sub>8</sub> + a<sub>9</sub> + a<sub>псг1</sub>)(`t_пв2 +`t<sub>к9</sub>) + a<sub>ок9</sub> (`t_пв2 -`t_пв1) 

a_ок9 = a_ок8 - a_псг1 –(a₈ + a₉) = 0,5878 – 0,4404 – (a₈ + a₉)

a₈(2763 – 409,4)0,98 = (a₈ + a₉ +0,4404)(396,8 - 34105)+(0,1478-a₈ -  -a₉)(396,8 – 341,5)

a₈ = 0,01478 – 0,00524a₉

 

 

 

 

Баланс ПНД-2

          

 h₉ = 2673кДж/кг         `t<sub>к8</sub> = 409кДж/кг           `t_пв = 329кДж/кг

`t<sub>к9</sub> = 34105кДж/кг       `t_пу = 272,4кДж/кг

a₉(h₉ -`t<sub>ку</sub>)КПД + a<sub>8</sub>(`t_к8 -`t<sub>к9</sub>)КПД = a<sub>ок9</sub>(`t_пв -`t_пу)

a₉(2673 –341,5)098+a₈(409,4 – 341,5)0,98 = (0,1474 - a₈ - a₉)(329 – 272,4)

a₉ = 0,00359 – 0,05273a₈

a₉ = 0,00359 – 0,05273(0,01478 – 0,00524a₉), откуда a₉ = 0,0028

a₈ = 0,01478 – 0,00524a₉

a₈ = 0,01478 – 0,00524×0,0028

a₈ = 0,0148

a_{ок 9} = 0,1474 - (a₈ + a₉) = 0,0148  - 0,0028 = 0,1298

 

 

 

В режиме с полностью загруженными теплофикационными отборами ПНД-1 отключен.

 

 

Точка смешивания на выхлопе ПТН.

 

 

Сставим материальный баланс точки смешивания.

a^* + a_ппв + a_д1,2 + a₆ + a_псв = a₃ + a_у⁵

a^* = a₃ + a_у⁵ - a_ппв - a_д1,2 - a₆ - a_псв = 0,1417 +0,0035–0,0086–0,0405= 0,0902

 

находим энтальпию смеси:

a₃h₃ + a_у⁵h_у⁵ = (a₃ + a_у⁵)h^*

h^*=(a₃h₃+a_у⁵h_у⁵)/(a₃+a_у⁵)=(0,1417×3138+0,0035×3301,7)/(0,1417+ +0,0035) = 3138 кДж/кг

определим расход пара из ЦСД-1 в ЦСД-2

a_ЦСД2 = a₀ - a_пу - a_оу - a_у⁷ - a_у⁵ - a^д _упл - a₁ - a₂ - a₃ - a₄ - a₅

a_ЦСД2 = 1- 4×0,0035 – 0,0436 – 0,01335 – 0,1417 –0,0125–0,014 = 0,6367

 

энтальпия смеси на входе в ЦСД2

a_цсд2h_цсд2 + a^*h^* = (a_цсд2 + a^*)h_см

h_см = (a_цсд2h_цсд2 + a^*h^*)/(a_цсд2 + a^*) = (0,6367×3063 +                                  + 0,0902×3138)/(0,6367 + 0,0912) = 3072,18кДж/кг

Полученная энтальпия примерно соответствует принятой (h_см = 3071кДж/кг (таб.№1)) при построении процесса расширения пара в h – s диаграмме.

 

Расход пара в конденсатор.

a_к^п = a_цсд2 + a^* - a₇ - a₈ - a₉ - a_псг1 - a_псг2

a_к^п = 0,6367+0,0902–0,0352–0,01488–0,0028–0,4404–0,1686 = 0,0651

Вычислим расход пара в конденсатосборник:

a_к^п = a_{ок 9} - a_псв - a_ппв - a^д_оэ - a_пу- a_{оу -} a_хов; a_хов = 0,02

a_к^п = 0,1298- 0,0086-0,059-0,02-0,0019-0,0035*2 = 0,0639

Погрешность сведения материального баланса:

d_aк = [ (0,0651 – 0,0639)/0,0651 ] 100% = 0,84%< 1%.

 

 

 

Баланс ПУ.

 

`t<sub>пу</sub> = 272,4кДж/кг       `t_оэ = 209,5кДж/кг         a_пу = 0,0035

 a_{ок 9} = 0,1298                h^д = 2764,1кДж/кг       h_пу = 2764,1кДж/кг

a^д_пу (h^д -`t<sub>к</sub>)КПД + a<sub>пу</sub>(h<sub>пу</sub> -`t_к)КПД = a_{ок 9} (`t<sub>пу</sub> -`t_оэ)

a^д_пу = [a_{ок 9} (`t<sub>пу</sub> -`t_оэ) - a_пу(h_пу -`t<sub>к</sub>)КПД]/(h<sup>д</sup> -`t_к)КПД

a^д_пу=[0,1298(272,4-209,5)–0,035(2764,1-196,9)0,98]/(2764,1-                            -96,9)0,98=0,0041

 

Определим расход пара из деаэратора на эжектор:

a^д_оэ = (a^д_упл + a ^д_оэ + a^д_пу) - a^д_пу - a_упл

a^д_оэ = 0,007 – 0,004 – 0,001 = 0,0019

 

 

 

 

 

Баланс эжектора

 

a^д_оэ = 0,0019      a_{ок 9}  = 0,1298       h^д = 2764,1кДж/кг

`t<sub>оэ</sub> = 209,5кДж/кг                `t_к = 435,8кДж/кг

a^д_оэ (h^д-`t<sub>к</sub>)КПД = a<sub>ок 9</sub>(`t_оэ -`t_боу)

a^д_оэ = a_{ок 9}(`t<sub>оэ</sub> -`t_боу)/ (h^д-`t_к)КПД

00019 = 0,1298(209,5-`t_боу)/(2764,0 – 435,8)0,98

33,52 = 209,5 -`t_боу , откуда

`t_боу  = 209,5 – 33,52 = 176кДж/кг

 

 

 

Расчёт конденсаторной установки

 

a_к = 0,00651      h_к = 2673,2кДж/кг                  `t_н = 113,1кДж/кг

t_цв^вых = 100,6кДж/кг              t_цв^вх = 41,9кДж/кг

 

Баланс конденсатосборника

a_к`t<sub>н</sub> + a<sub>оу</sub>`t_к + (a_псв + a_ппв + a_оэ)`t  + a<sub>хов</sub>`t_хов + a_пу`t<sub>пу</sub>= a<sub>ок 9</sub>`t_боу

0,0651×113,1 + 0,0035×167,7 = (0,0059 + 0,0086 + 0,0019)×435,8 +

+0,02×138,2 + 0,035×196,9 = 0,1298`t_боу

`t<sub>боу</sub> = 173,9кДж/кг,что близко сходится вычисленной в балансе эжектора  `t_боу = 176,0кДж/кг

 

 

 

Баланс конденсатора

a_цв = [a_к(h_к -`t<sub>н</sub>)КПД]/(`t_цв^вых -`t_цв^вх)

 

a_цв = 0,0651(2673 – 113,1)0,98/(100,6 – 41,9) = 2,782

 

Кратность охлаждения составит:

m = a_цв/a_к = 2,782/0,0651 = 42,74 кг воды на кг пара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЭЦ.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС И РАСХОД ПАРА В СХЕМЕ БЛОКА.

 

Расход пара по отсекам:

 

таблица № 4

 

Отсек	Формула	Расход,ai	Нi	Hiai
0`-1	a0	1,01	291,205	291,205
1-2	a0-a1-ay7-ay5 = 1.01-0.0436-0.0035-0.0035	0,9594	69,135	66,328
2``- 3	a1-2-a2-ayпу-aуоу-aдупл = 0,9594-0,1335-0,004-0,07+0,084	0,8439	115,225	97,24
3-4	a2``-3-a3 = 0,8439 – 0,1417	0,7022	92,18	64,73
4-5	a3-4 - a4 = 0,7022 – 0,0125	0,6897	138,27	95,365
5-6	a4-5-a5 = 0,6897 – 0,014	0,6757	134,08	90,597
6-7	a5-6 + a* = 0,6757 + 0,902	0,7659	167,6	128,36
7-8	a6-7 - a7 = 0,7659 – 0,0352	0,7307	138,27	101,03
8-9	a7-8-a8-aпсг1-aпсг2 = 0,7307 – 0,0148 – 0,1688- 0,4404	0,1067	92,18	9,83

 

А = =948кДж/кг

Расход пара на турбину перед соплами регулирующей ступени:

 

Д₀ =

Д₀ = 267,998 кг/с = 964,8 т/ч, принимаем Д₀ = 960 т/ч.

 

Удельный расход пара на турбину:

 

a₀ = Д₀/W_э = 960/250 = 3,84 кг/кВт×ч

 

Величины пара, воды, конденсата в схеме блока Т – 250 /300 – 240 сводим в таблицу:

 

 

 

 

 

таблица № 5.

 

№ п/п	Наименование		Обозна-чение	Величина	Расход кг/с	Расход т/ч
1	2		3	4	5	6
2	Расход пара на турбину		aо	1,0000	266,667	960
3	Расход питательной воды		aпв	1,030	274,667	988,8
4	Расход пара на промпере­грев		aпп	0,8319	221,667	798
5	Расход основного конден­сата(за ПНД-5)		aок 6	0,8347	222,587	801,3
6	Расход основного конден­сата(за ПНД-3)		aок 8	0,5878	156,75	564,3
7	Расход основного конден­сата(за ПНД-2)		aок 9	0,1298	34,611	124,6
8	Расход пара в конденса­тор		aк	0,0651	17,36	62,5
9	Расход греющего пара на ПВД-8		a1	0,0436	11,627	41,86
10	Расход греющего пара на ПВД-7		a2	0,1335	35,6	128,16
11	Расход пара на привод ПТН		a3	0,1417	37,778	136,0
12	Расход греющего пара на ПВД-6		a4	0,0125	3,33	12,0
13	Расход греющего пара на Д-7ата		a5	0,014	3,73	13,44
14	Расход греющего пара на ПНД-5		a6	0,0405	10,806	38,9
1	2		3	4	5	6
15	Расход пара с выхлопа ПТН в ЦСД-2		a*	0,0902	24,053	86,60
16	Расход пара из ЦСД-1 в ЦСД-2		aцсд2	0,6367	169,79	611,23
17	Расход греющего пара на ПНД-4		a7	0,0352	9,389	33,8
18	Расход греющего пара на ПНД-3		a8	0,0148	3,917	14,1
19	Расход греющего пара на ПНД-2		a9	0,0028	0,75	2,7
20	Расход греющего пара на ПСГ-1		aпсг1	0,4404	117,444	422,8
21	Расход греющего пара на ПСГ-2		aпсг2	0,1684	44,917	161,7
22	Расход греющего пара на ХВО		aхво	0,02	5,333	19,2
23	Расход пара из уплотне­ний на ОУ		aоу	0,0035	0,944	3,4
24	Расход пара из уплотне­ний на ПУ		aпу	0,0035	0,944	3,4
25	Расход пара из Д-7ата на ОЭ		aдоэ	0,0019	0,5	1,8
26	Расход пара из Д-7ата на ПУ		aдпу	0,0011	0,306	1,1
27	Расход пара из уплотне­ний на ПВД-7		aу7	0,0035	0,944	3,4
28	Расход пара из уплотне­ний на ПНД-5		aу5	0,0035	0,944	3,4
29	Расход пара из Д-7ата на уплотнения		aдупл	0,004	1,056	3,8
1	2		3	4	5	6
30	Расход утечек во всей схеме блока		aут	0,02	5,333	19,2
31	Расход утечек пара через штоки клапанов		aштут	0,01	2,667	9,6
32	Расход греющего пара на Д-1,2ата		aд1,2	0,0015	0,389	1,4
33	Расход выпара Д	7ата	a вып д7	0,002	0,528	1,9
34	Расход выпара Д	1,2ата	a вып д1,2	0,0002	0,056	0,2
35	Расход сетевой воды		aсв	5,625	1500,0	5400,0
36	Расход подпитки потерь теплосети		aп	0,0844	22,5	81,0
37	Расход цирк. воды через конденсатор		aцв	2,782	741,87	2670,8
38	Расход греющего пара ПСВ		aпсв	0,0059	1,583	5,7
39	Расход греющего пара ППВ		aппв	0,0086	2,306	8,3
40	Расход дренажей ПВД в Д-7ата		aпвд	0,1896	50,56	182,016
41	Расход основного конден­сата за ПНД-4		aок7	0,7562	201,667