Диплом (Проектирование электрической станции)
.pdf16
П3 - подогреватель высокого давления (ПВД) поверхностного типа:
Отбор пара из т.3 ( α3 ) ЦСД турбины.
Давление питательной воды за регенеративным подогревателем П3:
PвП3 PвПН PПВД 30,55 0,5 30,05 МПа .
Подогрев в П2 больше, чем в П3 на величину β 1,5 1,8 , отсюда имеем:
β |
hП2 |
hП3 |
(1,5 1,8), |
|
в |
в |
|||
hП3 |
hПН |
|||
|
|
|||
|
в |
в |
|
|
примем β 1,5, тогда: |
hП3 |
|
hП2 |
β hПН |
|
1078 1,5 731,56 |
870,27 кДж кг . |
в |
в |
|
||||
в |
|
|
β 1 |
|
1,5 1 |
|
|
|
|
|
|
Температура питательной воды за П3:
tвП3 201,18 С.
Температура пара в регенеративном подогревателе П3 с учётом недогрева воды: tSП3 tвП3 θПВД 201,18 2 203,18 С .
Давление и энтальпия пара в П3:
PSП3 1,66 МПа, hSП3 866,6 кДжкг.
Давление пара в отборе турбины с учётом потерь давления в паропроводе( Р 5%):
P3 1,05 PSП3 1,05 1,66 1,743 МПа .
Зная давление пара в отборе турбины по процессу расширения пара в ЦСД, построенному в h,s-диаграмме, определяем температуру и энтальпию:
t3 413,2 С,
h3 3281 кДжкг.
17
К - конденсатор (пар на выходе из турбины):
Конечное давление пара:
PК 3,3 кПа 0,0033 МПа
Зная давление, определим температуру и энтальпию пара в конденсаторе: tК 25,7 С,
hК 107,73 кДжкг.
Д (П4) - деаэратор (подогреватель смешивающего типа):
Отбор пара из т.4 ( α4 ) ЦСД турбины.
В подогревателе смешивающего типа находится смесь подогреваемой питательной воды и конденсата греющего пара, поэтому в деаэраторе параметры пара и воды одинаковы:
θПНД 4 ; tвП4 tSП4 ; hвП4 hSП4 ; PвП4 PSП4 ;
PД 0,68 МПа (из исходных данных);
PвП4 PSП4 PД 0,68 МПа ;
Р4 1,4 PД 1,4 0,68 0,952 МПа .
Зная Р4 , по процессу сработки пара в ЦСД, построенному в h,s-диаграмме, определяем:
h4 = 3106кДжкг ; t4 324,8 C .
Зная PД ,определяем температуру и энтальпию пара в П4:
tSП4 tвП4 tвД 163,8 C ;
hSП4 = hвП4 = hвД = 692 кДжкг .
П5 - подогреватель низкого давления (ПНД) поверхностного типа:
Отбор пара из т.5 ( α5 ) ЦСД турбины.
18
Давление воды на выходе из П5 (с учётом потерь) примем:
PвП5 2 МПа ;tвД = 15 20 С ;
tвП5 tвП4 tвД 163,815 148,8С.
Определим энтальпию питательной воды:
hвП5 627 кДжкг.
Температура пара в регенеративном подогревателе П5 с учётом недогрева воды:
tSП5 tвП5 θПНД 148,8 4 152,8 С.
Давление и энтальпия пара в П5:
PSП5 =0,51МПа,
hSП5 =644,3 кДжкг.
Давление пара в отборе турбины с учётом потерь давления в паропроводе:
P5 1,05 PSП5 1,050,51 0,536 МПа.
Зная давление пара в отборе турбины по процессу расширения пара в ЦСД, построенному в h,s-диаграмме, определяем температуру и энтальпию:
t5 250,2 С,
h5 2960 кДжкг.
Общий подогрев питательной воды в ПНД, разделенный поровну между подогревателями:
hП |
hП5 |
|
627 |
156,75 кДж кг , |
в |
|
|||
|
|
|||
в |
ZПНД |
|
4 |
|
|
|
|
где ZПНД - количество ПНД.
П6 - подогреватель низкого давления (ПНД) поверхностного типа:
Отбор пара из т.6 ( α6 ) ЦСД турбины.
Давление воды на выходе из П6 (с учётом потерь) примем:
19
PвП6 2 МПа.
Энтальпия воды за подогревателем:
hвП6 hвП5 hвП 627 156,75 470,25 кДжкг .
Определим температуру воды за подогревателем:
tвП6 111,8 C.
Температура пара в подогревателе П6 с учетом недогрева воды:
tSП6 tвП6 θПНД 111,8 4 115,8 С.
Давление и энтальпия пара в П6:
PSП6 0,17 МПа,
hSП6 486 кДжкг.
Энтальпия пара дренажа:
hдрП6 hSП6 hПВД 486 50 436 кДжкг.
Давление пара в отборе турбины с учётом потерь давления в паропроводе:
P 1,05 PП6 |
1,050,17 0,179 МПа. |
|
6 |
S |
|
Зная давление пара в отборе турбины по процессу расширения пара в ЦНД, построенному в h,s-диаграмме, определяем температуру и энтальпию:
t6 130,86 С,
h6 2731 кДжкг.
20
П7 - подогреватель низкого давления (ПНД) смешивающего типа:
θПНД 0 ; tвП7 tSП7 ; hвП7 hSП7 ; PвП7 PSП7 ;
Отбор пара из т. ЦНД турбины:
hвП7 = hвП6 hвП 470,25156,75 313,5 кДжкг .
Зная hвП7 определяем давление и температуру воды в П7:
tвП7 74,89С ;
PвП7 0,0384 МПа .
Давление пара в отборе турбины с учётом потерь (5%) давления в паропроводе, соединяющем турбину и подогреватель.
P7 1,05 PП7 1,050,0384 0,04032 МПа .
S
Зная P7 , по процессу сработки пара в ЦНД, построенному в h,s-диаграмме, определяем:
h7 = 2487 кДжкг ; t7 76 С .
П8 - подогреватель низкого давления (ПНД) смешивающего типа:
θПНД 0 ; tвП8 tSП8 ; hвП8 hSП8 ; PвП8 PSП8 ;
Отбор пара из т. ЦНД турбины:
hвП8 = hвП7 hвП 313,5156,75 156,75 кДжкг .
Зная hвП8 определяем давление и температуру воды в П8:
tвП8 37,42С ;
PвП8 0,00643МПа .
Давление пара в отборе турбины с учётом потерь (5%) давления в паропроводе, соединяющем турбину и подогреватель.
21
P 1,05 PП8 |
1,050,00643 0,00675 МПа . |
|
8 |
S |
|
Зная P8 , по процессу сработки пара в ЦНД, построенному в h,s-диаграмме, определяем:
h8 = 2244 кДжкг ; t8 38 С .
Вышепредставленные расчёты параметров пара и воды сведены в таблицу 1.1.
22
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
|
Таблица параметров пара и воды |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элементы |
Пар в отборе |
Пар в регенеративном подогревателе |
|
Вода за регенеративным подогревателем |
|||||||||
Точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тепловой |
P |
t |
h |
Pп |
tп |
h'п |
hдр |
θ |
|
Pв |
tв |
hв |
∆hв |
процесса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
схемы |
МПа |
°С |
кДж/кг |
МПа |
°С |
кДж/кг |
кДж/кг |
°С |
|
МПа |
°С |
кДж/кг |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
- |
23,5 |
540 |
3325 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0’ |
- |
22,325 |
540 |
3325 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
П1 |
6,542 |
339,5 |
2998 |
6,23 |
278 |
1226,5 |
1176,5 |
2 |
|
29,05 |
276 |
1211 |
112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП’(2) |
П2 |
4,167 |
279 |
2946 |
3,968 |
249,85 |
1085 |
1035 |
2 |
|
29,55 |
247,85 |
1078 |
190,962 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП” |
- |
3,75 |
540 |
3540 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
П3 |
1,743 |
413,2 |
3281 |
1,66 |
203,18 |
866,6 |
816,6 |
2 |
|
30,05 |
201,18 |
870,27 |
127,308 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
ПН |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
30,55 |
163,79 |
731,56 |
39,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
П4(Д) |
0,952 |
324,8 |
3106 |
0,68 |
163,8 |
692 |
- |
0 |
|
0,68 |
163,8 |
692 |
63,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
П5 |
0,536 |
250,2 |
2960 |
0,51 |
152,8 |
644,3 |
594,3 |
4 |
|
2 |
148,8 |
627 |
156,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
П6 |
0,179 |
130,86 |
2731 |
0,17 |
115,8 |
486 |
436 |
4 |
|
2 |
111,8 |
470,25 |
156,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
П7 |
0,04032 |
76 |
2487 |
0,0384 |
74,89 |
313,5 |
- |
0 |
|
0,0384 |
74,89 |
313,5 |
156,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
П8 |
0,0675 |
38 |
2244 |
0,00643 |
37,42 |
156,75 |
- |
0 |
|
0,00643 |
37,42 |
156,75 |
156,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
К |
0,0033 |
26,7 |
2242,13 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
0,0033 |
26,7 |
107,73 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
1.1.4. Составление уравнений материального баланса и конденсата для схемы
Расчёт проводится в относительных единицах расхода пара.
Относительный расход пара в турбину:
α0 1.
Относительный расход перегретого пара из котла:
αПВ α0 αут 1 0,02 1,02; αдв αут 0,02.
Подогреватель П1:
Подогреватель П1 расположен непосредственно перед котлом, следовательно относительный расход воды через подогреватель будет равен относительному расходу питательной воды. Схема подогревателя П1 представлена на рис. 1.3.
α1 h1
αпв |
|
|
|
|
|
αпв |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hпв |
|
|
|
|
|
hв.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α1 hдр.1
Рис.1.3. Подогреватель П1
Энтальпия воды за регенеративным подогревателем определена по известным значениям температуры и давления:
hПВ 1211кДжкг .
24
Ранее была найдена энтальпия за подогревателем П2, которая равна энтальпии на входе в подогреватель П1:
hвП2 = 1078 кДжкг .
Энтальпия пара в отборе турбины также была ранее определена:
h1 2998 кДжкг .
Значение энтальпии дренажа было найдено ранее:
hдрП1 1130 кДжкг .
КПД подогревателя принято равным: ηП 0,99 .
Относительный расход пара из первого отбора определяется из уравнения теплового баланса:
α h η α |
ПВ |
hП2 α |
ПВ |
h |
|
α hП1 |
η |
|
|
||||||||||
1 |
1 |
|
П |
|
|
в |
|
|
ПВ |
|
1 |
др |
П |
|
|
||||
Из решения уравнения находим: |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
ПВ |
|
ПВ |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
α |
= |
α |
|
|
h |
hП2 |
|
|
1,02 1211 1078.5 |
|
0,075031. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
h1 |
hдрП1 ηП |
|
2998 |
1176.5 0,99 |
||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично находятся относительные величины расходов для всех подогревателей и деаэратора.
25
Подогреватель П2:
Схема подогревателя П2 представлена на рис. 1.4.
α2 h2
αпв |
|
|
|
|
|
αпв |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hв.2 |
|
|
|
|
|
hв.3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α1 |
α1+α2 |
|
|
|
|
hдр.1 hдр.2
Рис.1.4. Подогреватель П2
Уравнение теплового баланса:
αПВ hвП3 α2 h2 ηП α1 hдрП1 ηП αПВ hвП2 α1 α2 hдрП2 ηП .
|
|
|
|
α |
|
|
hП2 |
hП3 |
|
α |
|
hП1 |
hП2 |
|
η |
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
= |
|
ПВ |
|
в |
в |
1 |
|
др |
др |
|
П |
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
h2 |
hдрП2 ηП |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
1,02 1078,35 870,274 |
|
0,075031 |
1176,5 |
1035 |
|
0,99 |
0,106621. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2946,125 |
1035 0,99 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|