Диплом (Проектирование электрической станции)

16

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