75 группа 2 вариант / ТЭС и АЭС / Часть 2 / Расчет тепл схемы ПТ 135 130 - 1

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТА ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭЦ

СТУРБИНОЙ ПТ-135/165-130/13

Всоответствии с характером промышленных предприятий, обслуживаемых ТЭЦ и установленным теплопотребляющим оборудование принимаем следующие исходные данные при расчете тепловой схемы:

давление пара в производственном отборе и на выходе из турбины,

(включены потери на трассе 0,147 МПа);

для потребителя принимаем:	, расход пара
,	;

расход пара на производство принять ;

коэффициент возврата конденсата с производства

К= 0,73;

;

температура возвращаемого конденсата .

количество возвращаемого конденсата

.

При имеющей место дальности теплоснабжения и профиле трассы принимаются следующие характеристики двухтурбинной системы:

температура сетевой воды при , ;

система теплоснабжения открытая (с непосредственным водоразбором)

при расходе тепла на горячее водоснабжение 15% от общего расхода при ;

потери сетевой воды по трассе и на абонентских вводах определены в размере 2% от расхода сетевой воды при ;

коэффициент теплофикации ;

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ с турбиной ПТ-135-130/13 приведена на рис.1.

3.1. Основные паспортные характеристики турбины ПТ-

135/165-130/15

Завод – изготовитель – УТМЗ.

Номинальная и максимальная электрическая мощность – 135/165 МВт.

Начальные параметры пара:		,	.
Конечное давление при номинальном режиме -			.
Производственный отбор пара (П):
	давление в отборе	;
	номинальная величина	;
	максимальная величина	.
		11

Теплофикационный отбор пара (Т):

давление в верхнем отборе 0,0883+0,245 МПа;

давление в нижнем отборе 0,0392+0,118 МПа;

номинальная величина (суммарно) 58,38 кг/с (127,93 МВт);

максимальная величина (суммарно) 162,82 МВт;

расход пара на турбину при номинальных отборах и нагрузке (735,6 т/ч);

максимальный расход пара на турбину , (760,97 т/ч).

Примечание: максимальные расходы пара отборов П и Т достигаются, когда один из них закрыт.

Параметры пара в регенеративных отборах турбины ПТ-135/165-130/13. при номинальном режиме в соответствии с режим №2 заводского расчета тепловой схемы даны в табл. 1.

Таблица 1.

Наименование	Давле	Темп		Примечание
	ние	ерат
	p,	ура
	МПа	t,
I отбор (на ПВД-7)	3,25	383	Температура пара в отборах
II отбор (на ПВД-6)	2,24	339	соответствует температуре свежего
III отбор (на ПВД-5,	1,472	291	пара перед турбиной		.
деаэратор и на			При температуре острого пара
производство)				температура пара в
IV отбор (на ПНД-4)	0,581	198	отборах I – V будут ориентировочно
V отбор (на ПНД-3,	0,304	142	ниже, чем для номинального
Д-0, 11772)			режима.
VI отбор ( ПНД-2 и	0,172	-
Б-2)
VII отбор (на ПВД-1	0,100	-
и Б-1)

12

		Дут1	Дку1	Дэж1		2хПТ-135-130/13
Дпр1
				1	2					ПТВМ
		П7				3	4				Qм
							5			Б-2(СП-2)
								6
									7
										Д-0,3
										теплос	Дут.тс.
										Б-1(СП-1)
		П6
										ХОВ
										станция
		П5
	ПН		Выпар из Д-6
		идет на уплотнения
											Дут.пр.
		Д-6								Дпр
Р-1
		П4								Дк.пр.
										Д-1,2
		П3								станц.
П2										ХОВ
										станция
	П1										Д-6
											в
		СП									Выпар
		ЭП						КН		ЦН
											Ддр.б
		Рисунок 1. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ мощностью 135 МВт турбиной ПТ-135/165-130/13.

13

3.2. Баланс воды и пара

Принимаем для расчёта тепловой схемы следующее величины потоков в долях от расхода пара на турбину:

внутристанционные потери пара и конденсата в цикле 2% от расхода пара на турбину, то есть

;

расход пара на эжекторную установку, то есть ;

расход пара через концевые уплотнения в свежем паре 0,3%, то есть

В	этом	случае	расход	пара	из	котла:	,
							.
Расход питательной воды на котел						,
где	- количество котловой воды, идущей на непрерывную продувку.

При восполнения потерь в цикле и у потребителей обессоленной водой

процент продувки котла принимаем в количестве		от его
паропроизводительности	.	Поэтому
	.
Таким образом:		.

Количество добавочной воды, направляемой в цикл станции из станционной химводоочистки:

,

где - потеря пара и конденсата у промышленных тепловых потребителей ТЭЦ.

Основными потребителями пара являются машиностроительные заводы. Коэффициент возврата конденсата в соответствии сзаданием при этом составит К=0,73. Тогда при заданном расходе пара имеем

.

- количество воды, выходящей из расширителя непрерывной продувки,

которое определяется в результате расчета расширителя непрерывной продувки (рис. 2):

,

.

- доля пара, выделившегося из продувочной воды в расширителе непрерывной продувки.

,

, откуда:

14

, при , – энтальпия

котловой воды из барабана котла, КПД расширителя непрерывной продувки

При давлении в деаэраторе 0,5886 МПа, давление в расширителе можно

принять		, тогда		При влажности пара,
выделяющегося из расширителя			,	,

К.А

.

Дпрод			Дпр;iпр.
ctкв
	Р-1						Д-6

Рр=0,657 МПа

Двр;ctвр.

Рис. 2. Схема потоков пара и воды для расширителя непрерывной продувки

кДж/кг Тогда ;

Количество пара из расширителя:

;

Количество воды из расширителя

, тогда величина добавочной воды в цикл:

3.3. Исходные условия для определения параметров пара, питательной воды и конденсата в системе регенерации

турбин

Для определения параметров основного конденсата, дренажа, питательной воды и параметров пара с учётом охладителей пара в ПВД принимаем в соответствии с рис. 3:

потери давления в паропроводах от камер турбины до соответствующих подогревателей в размерах 4,5,6,7,8,9% считая (от первого отбора на ПВД (П-7) до последнего отбора на ПНД-1 (П-1);

недогрев питательной воды в основной поверхности ПВД и ПНД принимаем ;

недоохлаждение конденсата греющего пара в охладителях конденсата для ПВД принимаем , для ПНД - ;

15

гидравлическое сопротивление каждого ПВД,				включая трубопроводы и
арматуру	-	,	и	ПНД	соответственно

;

падение давления греющего пара во встроенных пароохладителях

;

недоохлаждение пара в охладителях пара (против температуры насыщения при ) ;

подогрев турбинного конденсата в эжекторном и сальниковом подогревателях , .

16

Р=4 %

tп П-7

tв7

Рпо=1,5 %

Р=5 %

П-6

tв6

Рпо=1,5 %

tп Для П-7; П-6; П-5

ОП П ОД

Р=6 %	Р=7 %
П-5	П-4	П-3
tв4	tв3
Д
Рпо=1,5 %

tк4

Для П-4; П-3			П ОД
	tв4
							tв3

	tп	ПО П ОД
		tнас
	tв7	tк
		Fпвд

t
tп	tк
	Fпнд

П-2	П-1
tв1		ЭП

tсп=8 оС			tэк=5 оС

Пtп=tнас

		tк
tп	t	П tп=tнас=tк
tв1		tок=7 оС
		Fпоэ

Рис. 3. Схема регенерации турбоустановки ПТ-135/165-130/13 и графики изменения температур пара и воды вдоль поверхностей нагрева ПВД и ПНД.

17

Параметры питательной воды после деаэратора устанавливаются исходя из условия, что охлаждение ее в баке-аккумуляторе отсутствует. Поэтому сразу за деаэратором имеем следующие параметры воды в состоянии

насыщения:
	давление	;
	температура	;
	энтальпия	.

Параметры воды после питательного насоса:
а) при		давление на нагнетании насоса,			в соответствии с
паспортом на питательный насос должно быть						;
б) повышение энтальпии в насосе:					.
При		, высоте деаэратора над осью насоса 20 м.в.ст. и нор-
мативной величине сопротивления тракта всасывания
давление	на	всасывающем	патрубке	насоса	будет	равно:

.

Удельный вес воды в насосе определяется по средней температуре воды в

насосе	и	по	среднему	давлению	(для
	-			.
При среднем значении		найдем повышение энтальпии воды в
питательный насос:				.

Таким образом, энтальпия вода после питательного насоса будет равна:

При	и		температура воды на
нагнетании питательного насоса будет			.
По	принятым значениям	и	устанавливаем

параметры греющего пара после охладителей пара, поступающего в собственно подогреватель и составляем таблицу для пара и воды в соответствии со схемой регенерации (табл. 2).

3.4. Расчет тепловой схемы турбины ПТ-135/165-130/13

При заданной системе теплоснабжения	и
заданном коэффициенте теплофикации	.

Температура сетевой воды после сетевых подогревателей (бойлеров) будет определяться в соответствии с рис. 4 по выражению:

18

.

Принимаем температурную разность теплоносителей

, тогда

ПВК

Область
горячего
водоснабжения
				Область работы
				ПВК
		Область отопления
		вентиляции, горячего
		водоснабжения
20	10 8	0	-10	-20
Рис. 4. Схема теплофикационной установки ТЭЦ с турбиной ПТ-135/165-
130/13: а) схема включения сетевых подогревателей;
б) температурный график для теплосети.

19

, а .

При потере давления в трубопроводе от турбины до сетевого

подогревателя	давление	в	камере	отбора	составит:
	.

При давлении в верхнем теплофикационном отборе тепловая нагрузка на первый сетевой подогреватель достигает 60% от всей нагрузки на бойлерную. Устанавливаем давление в камере отбора на ПСВ-

1:	,
,	,
	.

Принимаем потери давления в органах регулирования:

ЧВД – 5%, ЧСД – 10%, ЧНД – 15,04% ( в камере первого отбора), 20 % (перед регулирующей диафрагмой).

Примечание 1. В рассматриваемом случае принимается, что в турбине ПТ-135-130/15 регулируются все три отбора (промышленный и оба теплофикационных). Такое регулирование может осуществляться и на турбине ПТ-80-130/13.

Примечание 2. При двухступенчатом подогреве сетевой воды и одном регулируемом отборе (все турбины типа Т) процесс расширения пара в турбине аналогичен процессу на рис. 5.

Определение давления в верхнем теплофикационном отборе производится так же, как и в примере расчета турбины ПТ-135-130/15. Давление в нижнем теплофикационном отборе студентам специальностей 0301, 0306, 0649 рекомендуется находить упрощено, из условия равенства подогревов сетевой воды в верхнем и нижнем сетевых подогревателях. Студентам специальности 0306 рекомендуется находить путем совместного решения уравнения расхода пара через теплофикационный отсек (между отопительными отборами) и уравнения тепловой характеристики подогревателя с учетом дросселирования в паропроводах отбора.

Система уравнений:

				,
				,
где	;	;	;	- давление пара в нижнем и в верхнем

теплофикационных отборах в рассматриваемом и расчетном режимах соответственно; , - расходы пара через теплофикационный отсек в рассматриваемом и расчетным режимах;

- температура насыщения при давлении в нижнем теплофикационном отборе;

20