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

Подогрев питательной воды в охладителях пара устанавливаем из уравнений тепловых балансов.

Для ОП – 7: D7 (h7 – h7') = k7 Dп.в (ct7 – ct7') = k7 Dп.в Δct7;

ct7		D (h h )					0,0441 D (3166 2851,295)		13,353 кДж/кг;
		7	7	7
		k7	Dп.в				1,03932 D

ct7 = ct7' + Δct7 = 995,544 +13,353 = 1008,897 кДж/кг.

По pп.в = 16,68 МПа и ct3

определяем t7 = 233,1 °С.

Для ОП – 6: D6 (h6 – h6') = k6 Dп.в Δct6;

ct6

D (h

h )

0,0413 D (3090 2841.295 )

9,87 кДж/кг;

6

6

6

k6

Dп.в

1,038298

D

ct6 = ct6' + Δct6 = 904,202 + 9,87 = 914,072 кДж/кг.

По pп.в = 17,17 МПа и ct2 определяем t6 = 212,67 °С.

Для ОП – 5: D5·(h5 – h5') = k5 Dп.в Δct5;

ct

5

D (h

h )

0,0528 D (3002,65 2831,602)

8,7 кДж/кг ;

5

5

5

k5

Dп.в

1,037266 D

ct5 = ct5' + Δct5 = 810,765 + 8,7 = 819,465 кДж/кг.

По pп.в = 17,66 МПа и ct5 определяем t5 = 190,79 °С.

Проверяем правильность выполненных расчетов по тепловым балансам ПВД в целом:

П-7 Dп.в ct7=1008, 9

D7*

h7=3166

кДж/кг

ctк7=933,28

кДж/кг ct6=914 кДж/кг

П-6 Dп.в ct6=914

кДж/кг

D6*

h6=3090

кДж/кг

ctк6=833,1 ct5=819,5

кДж/кг

кДж/кг

D7*·(h7 –ctк7) =к7·Dп.в·( ct7 – ct6).

D*				к7 Dп.в (ct7 ct6 )
	7			h7		ctк 7
		1,039325 D (1008,897 914,072 )
						3166 933,28
		98,627 D				0,0441 D.
			2232,72

Невязка D7 0 %.

D6*(h6-ctк6)+D7(ctк7-ctк7)=к6 Dпв(ct6-ct5).

D*	к6 Dп .в(ct6 ct5	) D7 (ctк7	ctк6	)
6	h5	ctк6

[1,038298 (914.602 819,465 ) D

3090 833,0977

0,04441 (933,28 833,0977 )]

3090 833,0977

		( 98,23 - 4,418) D	0,0415 D.
		2256,9

31

Невязка D6 0,19 %.

П-5

Dпв

D5*(h5-ctк5)+(D7 + D6)(ctк6-ctк5)=к5 Dпв(ct5-ctпн)

ct5=819,5

D

*

к5 Dп .в(ct5 ct П Н ) (D7 D6 )(ctк6

ctк5

)

кДж/кг

5

i5 ctк5

D5*

1,037266 D (819,465 691,877)

h5=3002,6

3002,65 703,501

кДж

/кг

ctпн=691,9

ctк5=703,5

кДж/кг

0,0854 D (833,0977 703,501)

кДж/кг

3002,65 703,501

(132,343 - 11,0676) D

0,0527 D.

2299,149

Невязка

D5 0,18 %.

Невязки незначительны. По этому

D7=0,0441, t7=233,1 , D6=0,0413, t6=212,67 , D5=0,0528, t5=190,79 .

В этом случае:

,

.

Отличается несущественно от принятого

.

Расчет деаэратора Д-6.

Расчетная схема деаэратора имеет следующий вид:

		DПВД				D Д 6
							п.в
ctк5=703,5						ctД=667,5 кДж/кг
		кДж/кг					D Д 6 ; h
							вып			вып
	Dпр									DД; i5=3002,6
					Д-6
	hпр=2700,2
		кДж/кг				Dп.в'
Р						ctк4=631,4 кДж/кг

В соответствии со схемой деаэратора и вышеприведенным расчетами имеем:

DПВДПТ D5 D6 D7 0,0528 0,0413 0,0441 0,1382 D .

Выход пара из расширителя непрерывной продувки:

Dпр = 0,00138·D

32

Принимаем величину выпара из деаэратора Д-0,6 в количестве 2 кг на каждую тонну деаэрируемой воды:

DвыпД 6 0,002∙ DпрД 6 0,002∙1,03108∙D= 0,00206∙D.

Количество питательной воды, поступающей в Д-0,6 из ПНД-4 определяем уз уравнения материального баланса для Д-0,6 в соответствии со схемой деаэратора:

DпД.в6 = Dп.в' + Dпр + DД + DПВД - DвыпД 6 ,

Dп.в' = DпД.в6 + DвыпД 6 - Dпр + DД + DПВД.

Dп.в' =1,03108·D+0,002062·D-0,00138·D - DД - 0,1382·D = 0,89356·D - DД.

Составляем уравнение теплового баланса для деаэратора в соответствии со схемой:

DД h5+Dп.в' ct4 +Dпр hпр +DПВД ct5 = КД ( DпД.в 6 ctд + DвыпД 6 hвып).

Принимаем коэффициент,			учитывающий потери тепла в Д-0,6 равны:
КД=1,006,	а	влажность	пара,	выходящего	из	деаэратора:

;

hвып = h' + x r = 667,467 + 0,97·2089,972 = 2694,74 кДж/кг;

;

.

Пользуясь таблицей параметров пара, конденсата и дренажа регенеративной схемы подставляем значения в уравнение теплового баланса деаэратора:

DД·3002,65 + (0,89356·D - DД)·631,4 + 0,00138·D·2700,2 + 0,1382·D·703,5 = =1,006·(1,03108·D·667,5+0,002062·D·2694,74).

После преобразования получаем:

2371,25·DД=32,816086·D, откуда DД=0,01383· D.

Из ПНД-4 составит:

Dп.в' =0,89356·D - DД=(0,89356-0,01383)· D. Dп.в' =0,87973·D.

Прежде чем расчитывать ПНД, необходимо выполнить расчёт установки подогрева сетевой воды, установки подпитки тепловой сети и установки нагрева добавочной воды, подаваемой в цикл.

Расчёт сетевой водоподогревательной установки

В соответствии с ранее определёнными температурами за сетевыми

подогревателями:	;	и температурным
графиком теплосети	, задаваясь	давлением воды в
прямой магистрали	и обратной	наносим

значения энтальпий сетевой воды, пара и конденсата на схему сетевой установки:

33

Рпр=2,5 МПа

tПСВ-1=110 С

Робр=0,172 МПа

ПВК

ct1'=462,157

h2=2654,8 кДж/кг

кДж/кг

ctкВСП=474,308 кДж/кг

Робр=0,0988 МПа

tПСВ-1=94 С

h2=2604,7 кДж/кг

hНСП=383,15 кДж/кг

ctкНСП=406,85 кДж/кг

Dпв

Рпр=2,5 МПа tпр=150 С

hпр=632,69 кДж/кг

Wт.с.

Qг.в.=0,15QТП

Wг.в.

Робр=1,6 МПа tобр=70 С hобр=293,21 кДж/кг

Количество тепла из отборов	по заданию		.
Коэффициент теплофикации	, тогда количество тепла идущее на
потребителя, определится:
		.
Выше отмечено из общего тепла	отборов	приходится	на
нижний сетевой подогреватель:
	,	а	на

.

Расход сетевой воды через сетевые подогреватели двух турбин ПТ при QТП = 209,336 МВт и принятой системе теплоснабжения можно определить как

W	209,336 103	661,65 кг /с,
	632,69 293,216

а через подогреватели одной турбины как W1 = 616,66 кг/с.

Принятые утечки в системе теплоснабжения составляют 2 % от расхода циркулирующей воды.

Добавок на восполнение утечек

Wyт = 0,02·W = 0,02·661,66= 12,32 кг/с.

При нагрузке «горячего» водоснабжения, равной 15 % от общей, абсолютное значение

Qг.в = 0,15·Qм = 0,15·209,336 = 31,4 МВт.

Общий расход воды, идущей на горячее водоснабжение,

		31,4 103
Wг.в				92,49 кг /с.
		632,69
			293,216

Общий расход подпиточной воды, направляемой из деаэратора на подпитку системы,

Dдоб = Wг.в.+ Wут = 92,49 + 12,32 = 104,81 кг/с.

Тепловая нагрузка на СПВ-1, СПВ-2 и ПТВМ двух турбин ПТ составит:

34

Q

Q

t

t

209,336

94,0 70,0

62,8 МВт;

ПСВ 1

м

t

1

t

2

150,0 70,0

1

2

Q

Q

t

t

209,336

110,0 94,0

41,868 МВт;

ПСВ 2

м

t

1

t

1

150,0 70,0

1

2

Q

Q

t

t

209,336

150,0 110,0

104,668 МВт.

ПК

м

t

1

t

1

150,0

70,0

1

2

Расход пара на сетевые подогреватели одной турбины ПТ:

0,5 Q

41,868 103

DПСВ 2

(h

ПСВ 2

(2654,8 474,3) 0,99 19,395 кг / с.

ct н )

2

к 2

ctк2 = 474,3 кДж/кг определяется по давлению pПСВ-2 = 0,158 МПа,

0,5 Q

62,8 103

DПСВ 1

(h

ПСВ 1

(2604,7 406,9) 0,99 28,86

кг / с,

ct н )

1

к1

ctк1 = 406,9 кДж/кг определяется по давлен pПСВ-1 = 0,091 МПа.

Расход подпиточной воды DХО˝ = Dдоб = 104,81 кг/с.

DХО˝ =Wут+WГ.В.=12,32+92,49=104,81 кг/с.

Величина выпара из деаэратора составляет 0,2÷0,3 % от расхода на

подпитку. Следовательно,

D Д 0,3

104,81·0,002 = 0,21 кг/с.

вып

h2=2654,8 кДж/кг

DХО2

Wрец.

ПХО-2

t1΄=110º

ПТВМ

Д-0,3

Т/С

t1=150º

tХО˝

tх.о˝΄

tД/ctД=68,7/287,7

СП-2

DХО˝

h1=2604,7

СП-1

t2=70º

tХО΄

DХО1

СН

ХВО

Т/С

Dп.в.

Др. бак

ПХО-1

DХО

tобр=19,8º

перед

ПНД-2

pк=0,00294 мПа

ЦН

Рис. 4.Расчетная схема бойлерной установки и водоподготовки для подпитки теплосети

	из расш.	Dк.пр=182,5кг/с; tк/ctк=90º/377,1 кДж/кг
		D1 ,2	h2=2654,8 Дж/кг
		вып
ПХ2		Д-1,2	Pг.в.
		станц.
tХО΄	tХО˝		35

D1,2

Dд.в. воды

Перед П-2

Рис. 8.Расчетная схема бойлерной установки и водоподготовки для подпитки теплосети

из расш.	Dк.пр=182,5кг/с; tк/ctк=90º/377,1 кДж/кг

ПХ2

tХО΄ tХО˝

D1 ,2

вып

Д-1,2

станц.

h2=2654,8 Дж/кг

Pг.в.

Dд.в.

Перед П-2

Dдр.б.

		D1,2
		воды
		tх.о΄=40º	ПХ1
		ХВО
		станц.
Из СП	Выпар Д-6	Выпар Д-0,3	КН

tобр=19,8º

ЦН

Рис. 5.Расчетная схема подготовки добавочной воды в цикл станции

Расчет подогревателей исходной и химочищенной воды

Температура воды, поступающей в ПХО-1 из обратной линии конденсационной установки турбин, определяется:

-расчетной температурой охлаждающей воды t1 = 10 °С,

-температурой конденсата при pк = 0,0029 МПа tк = 23,77 °С,

-температурой обратной циркуляционной воды при температурном напоре в конденсаторе

δt = 4 °С.

tобр = t2 = tк - δt = 23,8 - 4 = 19,77 °С.

При этом кратность охлаждения в конденсационной установке

Dк= Dк∙(hк-ctк)=Gц.в.с.∙(t2 – t1);

	m	hк ctк		2547,5 99,5963	59,798	кг / кг, m 59,798 кг / кг.
		ct2 ct1		82,8363 41,9

Подогреватель ПХО-1

Для создания оптимального режима предочистки (коагуляции) принимается = 40 °С.

Расход исходной воды для ХВО при расходе на собственные нужды, равном 12 %, составит

= 1,12·Dхо = 1,12·104,81 = 117,38 кг/с.

36

При ηп = 0,99

D

(i ct н )

п

D

(ct

ct

обр

),

ХО 1

2

2

ХО

ХО

D

(ct

ct

обр

)

117,38 (167,6 82,8)

4,61 кг / с.

D

ХО

ХО

ct н )

(2654,8 474,7) 0,99

ХО 1

(h

п

2

2

Подогреватель ПХО-2

D

ХО 2

(i ct

н )

п

D

(ct ct ).

2

2

ХО

ХО

ХО

Принимаем t

50 С

(ct

209,4 кДж / кг).

ХО

ХО

D

D (ct

ct

)

104,8 (209,4 167,6)

2,03 кг / с.

ХО

ХО

ХО

ХО 2

(h

ct н )

п

(2654,8 474,7) 0,99

2

2

Суммарный расход пара на подогрев сетевой воды и подогреватели подпиточной воды из верхнего теплофикационного отбора одной турбины ПТ запишется как

Dпод=DПСВ-2+0,5·(DХО-1+DХО-1)=19,395+4,61+2,03=26,04 кДж/кг.

Подогрев воды в охладителе выпара деаэратора Д - 0,3

tОВ = 70ºС (ctОВ = 293,2162 кДж/кг),

hвып = ctд + r = 287,7 + 2338,439 = 2626,124 кДж/кг,

D0 ,3

(h

ct

ОВ

)

ОВ

D

(ct

ct

) D

ct

ОВ

,

вып

вып

ХО

ХО

ХО

доб

ct

0,21 (2626,124 293,2162) 0,98

4,58

кДж/ кг,

ОВ

104,81

t 50 1,09 51,09 С.

ХО

.

Расчет по деаэратору подпитки теплосети (Д - 0,3)

Dвып=0,42 кг/с hвып=2626,1 кДж/кг

DХО	209,99		Д-0,3				Wрец
ctХО	214,11					ct	462,2
						ХО	кДж/кг
	Dп.в			ctД0,3	287,7 кДж/кг

Расчетная схема приведена на нижеследующем рисунке.

Количество сетевой воды, идущей в деаэратор на подогрев подпиточной воды (это рециркулирующая в системе вода), обозначим Wрец.

В этом случае из уравнений материального баланса деаэратора имеем

37

W	рец	D		D	D	,
			ХО	п.в	вып
D	п.в	W	рец	D	D	W	рец	104,81 0,21 W	рец	104,61 кг / с.
				ХО	вып

Количество рециркулирующей сетевой воды определяем из уравнения теплового баланса:

(W	рец	ct D		ct ) 0,3	D	ct 0,3	D0,3	i .
		1	ХО	ХО Д	п.в	Д	вып	вып

Принимаем Д0 ,3 = 0,99, получаем

(Wpeц·462,157+104,81·214,1)·0,99=(Wpeц+104,61)·287,685+0,21·2626,124; 457,535·Wpeц+22439,82=287,685·Wpeц+30094,72+551,48;

457,535·Wpeц + 22439,82 = 287,605·Wpeц + 30646,2;

169,85·Wpeц = 8206,38; Wpeц = 48,31 кг/с.

Таким образом, расход воды, подаваемой насосами из Д-0,3 в систему (насосы подпитки теплосети),

Dп.в = Wpeц + 104,61 = 48,31 + 104,61 = 152,92 кг/с,

Расход воды, проходящей через сетевые насосы,

WСН = W + Wpeц = 661,66 + 48,31 = 709,97 кг/с.

На расход Dп.в = 550,51 т/ч должны выбираться подпиточные насосы теплосети, а на расход WСН = 2555,89 т/ч – сетевые насосы I и II ступеней.

DвыпД 6 0,002 Dпв 0,002 1,03108 D 0,00206 D;

DвыпД 6 см. расчет Д 0.6, Dк. у. расход через концевые уплотнения ПТ 135 /130

D D	КУ	0,003 D 0,003 D; D0,3		0,21 кг /с,см. расчет сетевых подог ревателей, D	КУ	см. баланс.
СП			вып
Количетво воды,			идущий в цикл станционного			деаэратора

Д-1,2, определяем из уравнения материального баланса этого деаэратора (см. схему подготовки добавочной воды в цикл станции):

Dдв Dк.пр Dп1 ,2 Dдр.б Dводы1 ,2 Dвып1 ,2 ; Dводы1 ,2 Dдв Dк.пр Dп1 ,2 Dдр.б Dвып1 ,2

0,0217 D 21,57 58,3 Dп1 ,2 Dдр.б 0,002 Dвып1 ,2 ; (1 0,002) Dводы1 ,2 0,0217 D 79,87 Dп1 ,2 Dдр.б;

Dводы1 ,2 0,02165 D 78,868 0,998 Dп1 ,2 0,998 Dдр.б .

Количество конденсата, идущего из охладителя выпара станционного деаэратора Д-1,2 в дренажный бак:

D1,2

0,002 D1,2

0,002 (0,02165 D 79,87 0,998 D1,2 0,998 D

)

вып

воды

п

др.б

0,0000433 В 0,15974 0,001996 D1,2

0,001996 D

.

п

др.б

Количество конденсата, поступающего из дренажного бака в

станционный деаэратор Д-1,2:

D

др.б

D Д 6

D

сп

D0 ,3

D1 ,2 ;

вып

вып

вып

Dдр.б 0,00206 D 0,003 D 0,21 0,0000433 D 0,15974 0,001996 Dп1 ,2

0,001996 Dдр.б.

0,00511 D 0,36974 0,001996 D1 ,2

D

п

0,00511 D 0,37048 0,002 D1 ,2 ,

др.б

0,988

п

а так же количество воды, идущей в цикл станции из Д-1,2,

38

Dводы1 ,2 0,02165 D 78.868 0,998 Dп1 ,2

0,988 (0,00511 D 0,37048 0,002 Dп1 ,2 )

0,02165 D 78,868 0,998 Dп1 ,2 0,005099 D 0,36974

0,001996 Dп1 ,2 ,

Dводы1 ,2 0,006749 D 79,23774 0,99999 Dп1 ,2 .

Расчеты по подготовке добавочной воды в цикле станции (рис.9)

Количество добавочной воды, направляемой в цикл

станции:	D	D	2 ПТ D2 ПТ		D Р -50	D Р -50	(1 k) D		0,02 D (1 0,73) 79,87 0,0017 D
	д.в		ут	в. р	ут	в. р		пр
	0,0217 D 21,57				кг / с.

Определим расход воды, направляемой в установку ХВО, с учетом собственных нужд в размере 13 %:

DХОстанц. 1,13 Dд.в. 1,13 (0,0217 D 21,57 ) 0,02452 D 24,3741.

Подогреватель ПХ-1

При tобр = 19,8 °С и имеем расход пара из верхних теплофикационных отборов турбин ПТ:

D стан

(ct

ct

обр

)

(0,02452 D 24,3741) (167,6

82,8363)

D

ХО

ХО

ПХ 1

(h

2

ct н )

п

(2654,8 474,7) 0,995

2

2,07840 D 2066,039

0,000958 D 0,95245.

2169,17263

Охладитель непрерывной продувки

Учитывая, что ctдр = 293,3 кДж/кг;

ηп = 0,99, находим

ct

ct

Dвр (ctвр ctдр ) п

167,6

0,00170 D (686,74 293,3) 0,99

.

0,0217 D 21,57

ХО

ХО

Dд.в

Принимаем предварительное значение расхода пара на турбину ПТ при

заданных тепловых нагрузках D = 186,26 кг/с, тогда

ct

167,6

0,0017 186,26 393,44 0,99

167,6

123,33383

172,4155 кДж / кг,

t "

ct "

/ c

,

воды

ХО

0,0217 186,26 21,57

25,61184

xo

xo

t

41,15 41 C.

ХО

Деаэратор Д-1,2

Расход пара на станционный атмосферный деаэратор определяем из уравнения теплового баланса деаэратора с охладителем выпара:

D

1 ,2 h

2

D

д.в

ct

D

к.пр

ct

к.пр

D

ct

др.б

K 1 ,2

(D1 ,2

ct

д

D1 ,2

ct

ов

).

п

хо

др.б

д

воды

вып

Принимаем D1 ,2

0,002 D1 ,2

, где

вып

воды

D

1 ,2

D

д.в

D

1 ,2

D

к.пр

D

др.б

D1 ,2

,

воды

п

вып

D

др.б

D

Д -6

D

СП

D0 ,3

D

1 ,2

,

вып

вып

вып

Dсп Dку

пар из концевых уплотнений турбины идёт в СП.

Согласно приведенным ранее расчетам имеем и "выпар" из станционного деаэратора:

39

Dвып1,2 =0,0000433·D+0,15974+0,001996· Dп1 ,2 +0,001996·Dдр.б;

Dдр.б=0,00511·D+0,37048+0,002· Dп1 ,2 .

Подставим значение Dдр.б в выражение Dвып1,2 :

Dвып1,2 =0,0000433·D+0,15974+0,001996· Dп1 ,2 +0,001996·(0,00511·D+0,37048+0,002·

Dп1 ,2 )=

=0,0000433·D+0,15974+0,001996· Dп1 ,2 +0,00010·D+0,000739+0,000004· Dп1 ,2 =0,00

00533·D+0,16048+0,002· Dп1 ,2 .

Составляем уравнение теплового баланса для Д-1,2 установленный в схеме подготовки добавочной воды в цикл станции:

,

где – коэффициент, учитывающий утечки тепла в окружающую среду;

–количество добавочной воды для компенсации утечек в цикле ТЭЦ;

–количество конденсата возвращаемого с производства;

– количество воды, выходящей из Д-1,2;

-величина выпара из деаэратора Д-1,2;

–количество конденсата из дренажного бака в деаэратор Д-1,2.

;

;

;

;

;

.

В результате из уравнения теплового баланса деаэратора Д-1,2 определяем расход пара на деаэратор при :

После преобразования данного уравнения получаем:

2655,3866· Dп1 ,2 +5,23984·D+25812,25978=9,5308·D+34709,50449+0,58936· Dп1 ,2 , откуда 2654,79724· Dп1 ,2 =4,29096·D+8897,24471.

Расход пара из Д-1,2:

Dп1 ,2 =0,0016168·D+3,35138.

40