Диплом (Проектирование электрической станции)
.pdf36
Dок" α"ок D0 0,624397 464,474 290,016 кгс ;
Dк αкп D0 0,450064 464,474 209,043 кгс ;
Dтп αтп D0 0,154332 464,474 71,683 кгс .
1.1.6. Показатели тепловой экономичности энергоблока
Расход теплоты на турбоустановку:
Qту D0 (h0 hпв ) Dпп (hпп" hпп' ) 464,474 (33251211) 380,102 (3540 2946,125) 1207631,065 кВт.
Абсолютный электрический КПД конденсационной турбогенераторной установки:
ηту |
Nэ |
|
|
525 103 |
0, 435 . |
|
|
|
|
|
|||
э |
Qту |
|
1207631,065 |
|
||
|
|
|
Удельный расход теплоты на турбогенераторную установку:
qту 3600 |
3600 |
8280,899 кДж кВт ч . |
|
э |
ту |
0, 435 |
|
|
ηэ |
|
Удельный расход пара турбоустановки:
d 3600 D0 3600 464,474 3,185 кг кВт ч . Nэ 525 103
Тепловая нагрузка парового котла:
Qпе Dпе (hпе hпв ) Dпп (hпп" hпп' ) .
Примем, что hпе h0 , тогда:
Qпе 1,03 D0 (h0 hпв ) Dпп (hпп" hпп' ) 1,03 464, 474 (3325 1211) 380,102 (3540 2946,125) 1237088,011кВт.
37
КПД транспорта теплоты:
ηтр Qту 1207631,065 0,976 .
Qпе 1237088,011
КПД энергоблока брутто:
ηбруттобл ηэту ηтр ηку 0,435 0,976 0,95 0,403 , где:
ηку 0,94 0,95 ─ для газа; ηку 0,92 0,93 ─ для мазута; ηку 0,90 0,91 ─ для ископаемого угля.
КПД энергоблока нетто:
ηнеттобл ηблбрутто (1 βсн ) 0,403 (1 0,035) 0,389 .
Доля электроэнергии собственных нужд: βсн 0,05 - для ископаемого угля; βсн 0,04 - для мазута; βсн 0,035 - для газа.
Удельный расход условного топлива при Qнр 29300 кДжкг :
|
|
3600 |
|
|
|
3600 |
|
|
|
р |
|
|
29300 |
|
|
bу |
|
Qн |
|
|
0,305 кг у.т. кВт ч . |
||
ηбрутто |
|
|
0,403 |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
бл |
|
|
|
|
|
Удельный расход натурального топлива при Qр 22000 кДж кг : |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
3600 |
|
|
3600 |
|
|
|
|
р |
|
|
22000 |
||
|
|
Qн |
|
|
|||
bн |
|
|
|
|
|
|
0,421кг н.т. кВт ч . |
|
ηнетто |
|
0,389 |
|
|||
|
|
бл |
|
|
|
|
|
Расход натурального топлива на энергоблок
|
Qпе |
1237088,011 |
|
||
Внт |
|
|
|
|
59,191кг с. |
η |
Qр |
0,95 22000 |
|||
|
ку |
н |
|
|
38
1.2. Выбор основного и вспомогательного оборудования станции
1.2.1. Выбор котла
На КЭС с промежуточным перегревом пара применяются блочные схемы котел – турбина. Паропроизводительность энергетических котлов для таких моноблоков согласно выбирается по максимальному пропуску пара через турбину с учетом расхода пара на собственные нужды и запасом в размере 3 %, учитывая гарантийный допуск, возможное ухудшение вакуума, снижение параметров пара в допустимых пределах, потери пара на пути от парового котла к турбине.
Dпе 1,05D0 1,05 464,474 487,698 кг/с или 1755,712 т/ч.
Параметры котла определяются выбранным типом турбины. Для блока выбран котел типа ТМП-501 (Пп-1800-25-545МН). Технические характеристики котлоагрегата приведены в табл.1.3.
Таблица 1.3
Параметры котлоагрегата
Показатель |
Значение |
|
|
|
|
Паропроизводительность, т/ч |
1800 |
|
|
|
|
Давление на выходе из котла, МПа |
25 |
|
|
|
|
Температура пара, оC |
545 |
|
|
|
|
Температура промперегрева, оC |
545 |
|
|
|
|
Топливо |
газ, мазут |
|
|
|
|
Высота подъема воды от оси насоса до уровня в |
62,57 |
|
барабане (Нк), м |
||
|
||
|
|
|
КПД брутто, % |
92,93 |
|
|
|
39
1.2.2. Выбор регенеративных подогревателей
Тип и мощность турбины предопределяют типы отдельных элементов вспомогательного оборудования, так как завод-изготовитель турбины поставляет ее вместе со вспомогательным оборудованием в комплекте. Производительность и число регенеративных подогревателей для основного конденсата определяется числом имеющихся у турбины для этих целей отборов пара. При этом каждому отбору соответствует один корпус. Регенеративные подогреватели устанавливаются без резерва.
Основными параметрами выбора регенеративных подогревателей служат: пропускная способность, т/ч; давление греющего пара, МПа; давление воды, МПа; температура воды на входе и выходе подогревателя, оC.
Исходя из вышесказанного выбрана группа подогревателей высокого давления:
ПВД1: ПВ-1800-37-2,0;
ПВД2: ПВ-1800-37-4,5;
ПВД3: ПВ-1800-37-6,5.
Аналогично выбраны подогреватели низкого давления:
ПНД5: ПНСВ-2000-1;
ПНД6: ПНСВ-2000-2;
ПНД 7: ПНСВ-1100-25-6-I;
ПНД 8: ПНСВ-850-25-6-I.
40
1.2.3. Выбор деаэратора питательной воды
Выбираем деаэратор ДП-2000/150.
Техническая характеристика деаэратора колонки типа ДП-2000/150 приведена в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Параметры деаэратора
Тип колонки |
ДП-2000/150 |
|
|
Производительность, т/ч |
2000 |
|
|
Рабочее давление, МПа |
0,7 |
|
|
Диаметр, м |
3,4 |
|
|
Полезная вместимость бака-аккумулятора, м3 |
150 |
|
|
41
1.2.4. Выбор питательных насосов
На блоках с закритическими параметрами устанавливают питательные насосы с турбоприводами. Для блока 500 МВт предусмотрено два насоса с турбоприводом на 50% подачи каждый. При установке на блок двух турбонасосов насос с электроприводом не устанавливается, а к турбоприводам предусматривается резервный подвод пара.
Для электростанций со схемой блочного типа питательные насосы выбирают по максимальному расходу питательной воды на котел с запасом не менее 5%.
DПН = 1,05DПВ =1,05 473,764 = 497,45 кг/с = 1790,8 т/ч.
Для прямоточных котлов давление нагнетания питательного насоса pн , МПа, составляет
pн pпе pпк pс Hк gρ 10 6 ,
где pпе – давление пара на выходе из котла, МПа;
pпк 0,1pпе – запас давления на срабатывание предохранительных клапанов, МПа;
pс – суммарное гидравлическое сопротивление, МПа;
Hк – высота до верхнего коллектора испарительного контура, м;
g– гравитационная постоянная, м/с2 ;
ρ– средняя плотность рабочей среды в нагнетательном тракте, принятая равной
625 кг/м3 .
Суммарное гидравлическое сопротивление, МПа,
pс pк pрпк pпвд pтр ,
где pк – гидравлическое сопротивление прямоточного котла, МПа;
pрпк – сопротивление регулирующего клапана, МПа;
pпвд – гидравлическое сопротивление ПВД, МПа;
pтр – сопротивление трубопроводов, МПа.
42
pс 5 0,1 0,9 0,2 6,2 МПа.
pн 25 0,1 25 6,2 59 9,8 625 10 6 34,06 МПа.
Для создания давления на всасе питательного насоса устанавливают предвключенные бустерные насосы; давление нагнетания бустерного насоса является давлением на всасывающей стороне питательного насоса, достаточным для предотвращения кавитации. Бустерные насосы энергоблоков 500 МВт являются встроенными в главный питательный насос, имея с ним общий привод от турбины через понижающий редуктор.
Расход питательной воды составляет:
Qп Dпв 0,001 473,764 0,001 0,47м3 / с = 1705,5 м3 / ч .
По подсчитанной необходимой производительности и необходимому напору выбраны два питательных насоса – ПН-950-350, параметры которого приведены в табл.1.5.
Таблица 1.5
Параметры питательного насоса
Тип насоса |
ПН-950-350 |
|
|
Подача V, м3 ч |
941 |
|
|
Напор H, м |
3500 |
|
|
Частота вращения n, об/мин |
4600 |
|
|
Тип мощность привода N, кВт. |
ОК-18ПУ |
|
|
КПД насоса |
80 |
|
|
43
1.2.5. Выбор конденсатора и конденсатных насосов
Для турбоагрегата К-500-23,5-4 устанавливается конденсатор типа 500- КЦС-4. Конденсатные насосы выбираются по условиям максимального расхода пара в конденсатор, необходимому напору, температуре конденсата. Конденсатные насосы должны иметь резерв. В зависимости от мощности турбоагрегата устанавливается два конденсатных насоса со 100% или три с 50% производительностью, один из которых является резервным.
Напор насосов первой ступени определяется как разница давлений на выходе и входе:
∆P1 ст = Pн 1ст - Pвс 1ст,
где Pн 1ст – давления нагнетания; Pвс 1ст – давление всаса.
Pн 1ст = Pн 8 + ∆Pтр,
Pвс 1ст = Pн К +∆Pпод КН 1ст ,
где ∆Pтр – потери в трубопроводе; Pн К – потери в конденсаторе.
Подача насосов определяется:
Q1 ст = Dк,
Pн 1ст = 0,00643 + 0,1=0,10643 МПа.
Pвс 1ст = 0,0033 +0,03=0,0333 МПа.
∆P1 ст = 0,10643 – 0,0333=0,07313 МПа.
Q1ст α/ / ОК D0 0,001 0,624397 464,474 0,0011 0,290м3/с=1044,058 м3/ч .
Выбираем три насоса КсВ500-150.
44
Напор насосов второй ступени определяется аналогично:
Pн 2ст = 0,0384 +0,1=0,1384 МПа.
Pвс 2ст = 0,00643 +0,03=0,03643 МПа. ∆P2 ст = 0,1384 – 0,03643 =0,10197 МПа.
Подача Q2ст Q1ст α7 D0 0,001 0,290 0,041464 464,474 0,0011
0,309275м3/с = 1113,39 м3/ч .
Выбираем три насоса КсВ500-150.
Напор насосов третей ступени:
Pн 3ст Pд ρ g Hд 2 PПНД Pтр
0,68 9,8 1000 16,5 10 6 2 0,07 0,1 2,342 МПа;
Pвс 3ст = Pн 7 +∆Pпод = 0,0384+0,04 = 0,0784 МПа;
∆P3 ст = 2,342 – 0,0784 = 2,26351 МПа.
Подача Q3 ст =0,5396+0,052468 464,4740,0011 = 0,333645 м3/с = 1201,12 м3/ч
Выбираем три насоса КсВ500-150.
В качестве насосов первой ступени приняты три насоса со 100% производительностью КсВ500-150, в качестве насосов второй ступени приняты три насоса с 100% производительностью КсВ500-150, в качестве насосов третей ступени три насоса с 100% производительностью КсВ500-150. Основные характеристики выбранных насосов приведены в табл.1.6.
45
Таблица 1.6
Основные характеристики конденсатных насосов
Тип насоса |
КсВ500-150 |
|
|
Количество насосов |
9 |
|
|
Подача, м³/ч |
500 |
|
|
Напор, м |
150 |
|
|
Частота вращения, об/мин |
1500 |
|
|
КПД, % |
75 |
|
|
Мощность привода, кВт |
272 |
|
|
P1 ст = 1,1 500 1000 9,8 73,1 10-6/(3,6 0,75) = 146 кВт,
P2 ст = 1,1 500 1000 9,8 101,9 10-6/(3,6 0,75) = 203 кВт,
P3 ст = 1,1 500 1000 9,8 226,3 10-6/(3,6 0,75) = 451 кВт.