Производительность
испарителя (выход дистиллята из конденсатора испарителя) равна потерям пара и
конденсата турбоустановки:
aи1 = aдист = aвт = aут
= 0,01
Расход воды на испаритель
с учётом его продувки:
aи.в = aи1+aи1.пр = aи1 +0,02•aи1 =1,02•0,01=0,0102
Материальный баланс
деаэратора испарителя:
aи.в = aд.в+aд.и = 0,0102, (1.15)
Где aд.в - количество воды, поступающей в
деаэратор испарителя после подогревателя добавочной воды;
aд.и - количество пара, поступающего в
деаэратор из пятого отбора.
Уравнение теплового
баланса деаэратора испарителя:
aи.в •h'д.и=aд.в•hп.д.в+aд.и•hп5 , (1.16)
Где h'д.и=435,4 кдж/кг -
энтальпия воды на выходе из деаэратора, принимается по температуре насыщения в
деаэраторе испарителя;
Hп.д.в=356,8 кдж/кг -
энтальпия воды, поступающей в деаэратор испарителя после подогревателя
добавочной воды, при Рд.в=1,18 мпа и Tп.д.в=85 °С;
Hп5=2937.41
кдж/кг-энтальпия пара в пятом отборе.
Уравнения (1.15) и (1.16)
образуют систему двух уравнений:
aд.в+aд.и=0,0102
aд.в •356,8+aд.и •2937.41 =0,0102•435,4
Решением которой являются
значения:
aд.в=0,0099
aд.и =0,00031
Уравнение теплового
баланса испарителя:
aи•(hп5-h'5)•hи=aи1 •(h''и1-h'д.и)+ aи1.пр •(h'и1-h'д.и) , (1.17)
Где aи - расход пара на испаритель;
H'5=532 кдж/кг -
энтальпия насыщенного греющего пара на выходе из испарителя;
hи =0,99 - КПД испарителя;
H''и1=2689,2 кдж/кг -
энтальпия вторичного пар на выходе из испарителя;
H'д.и=435,4кдж/кг -
энтальпия воды на выходе из деаэратора (на входе в испаритель); H'и1=440,17
кдж/кг - энтальпия продувочной воды испарителя.
Находим долю греющего
пара aи , отбираемого для испарителя по формуле
(1.17):
Уравнение теплового
баланса подогревателя добавочной воды:
aп.д.в•(hп5-h'5)•hп.д.в=aд.в•(hп.д.в-hд.в), (1.18)
Где aп.д.в - количество пара, поступающего
в подогреватель добавочной воды из пятого отбора;
hп.д.в =0,99 - КПД подогревателя
добавочной воды;
Hп.д.в=356,8 кдж/кг-
энтальпия воды на выходе из подогревателя добавочной воды; hд.в=168,5 кдж/кг -
энтальпия добавочной воды на входе в подогреватель добавочной воды при Рд.в=1,1
мпа и Тд.в=40 °С. Находим долю
греющего пара aп.д.в ,
отбираемого для подогревателя добавочной воды по формуле (1.18):
.
Общее количество пара,
идущего на испарительную установку:
aи.у = aи+aп.д.в+aд.и =
0,0094+0,00078+0,00031 = 0,01049.
Уравнение материального
баланса испарителя:
aи.в+aи=aи1+aдр.и , (1.19) Где
aдр.и – доля конденсата греющего пара,
поступающего в линию каскадного слива конденсата из ПНД5 в ПНС6 и по формуле
(1.19) равна:
aдр.и=aи.в+aи-aи1=0,0102+0.0094-0,01=0,0096
1.6 Деаэратор
питательной воды
aу.д aэ.у
aдр3 aк.д
aд.у aдист
aд
aп.в
Рисунок 1.6- Потоки пара
и воды через ДПВ
Уравнение материального
баланса деаэратора питательной воды:
aп.в+aу.д+aэ.у=aд+aд.у +aдр3+aк.д+aдист , (1.20)
Где aп.в =1,035 - выход питательной воды
из деаэратора;
aу.д =0,0004 - количество пара ,
отводимого из деаэратора на концевые уплотнения;
aэ.у =0,0008 - расход пара на эжектор
отсоса уплотнений;
aд - количество пара, подводимого к
деаэратору из третьего отбора;
aд.у =0,0074 - количество пара
уплотнений, направляемого в деаэратор питательной воды;
aдр3=0.144-доля конденсата греющего
пара, сливаемого каскадно из ПВД3 в ДПВ;
aк.д - количество конденсата,
поступающего в деаэратор из подогревателя ПНД4;
aдист =0,01- количество конденсата,
поступающего в деаэратор из конденсатора испарителя.
Уравнение теплового
баланса деаэратора питательной воды:
aп.в•h'д+(aу.д+aэ.у)•h''д = (aд•hп3+aд.у•hд.у+aдр3•hдр3+
+aк.д•hв4+aдист•h'и1)• hд.п.в , (1.21)
Где h'д=666 кдж/кг -
энтальпия деаэрированной воды на выходе из деаэратора;
H''д=2736,1 кдж/кг -
энтальпия пара отводимого от деаэратора на концевые уплотнения и на эжектор
отсоса уплотнений;
Hп3=3413,9 кдж/кг - энтальпия греющего
пара из третьего отбора на входе в деаэратор;
Hд.у=3555,8 кдж/кг -
энтальпия пара уплотнений;
Hдр3=725,14кдж/кг -
энтальпия конденсата после охладителя дренажа ПВД3;
Hв4=636,4кдж/кг - энтальпия
конденсата, подводимого к деаэратору от подогревателя ПНД4;
H'и1=455,1кдж/кг -
энтальпия конденсата, поступающего в деаэратор из конденсатора испарителя;
hд.п.в =0,99 - КПД деаэратора
питательной воды.
Уравнения (1.20) и (1.21)
образуют систему двух уравнений:
1,035+0,0004+0,0008=aд+0,0074+0.144+aкд+0,01
1,035•666+(0,0004+0,0008)•2736,1=
=(aд•3413,9 +0,0074•3555,8
+0.144•725,14+aк.д•636,4+0,01•455,1)•0,99
Решением которой являются
значения:
aд=0,01
aк.д=0,8696.
1.7 Регенеративные
подогреватели низкого давления (ПНД)
1.7.1 Тепловой баланс
ПНД4
Уравнение теплового
баланса ПНД4 :
a4•(hп4-hдр4)=
aк.д4•(hв4-hв5)•1/hто , (1.22)
Где a4 - доля греющего пара, отбираемого
из турбины для ПНД4;
Hп4=3232,4 кдж/кг- энтальпия греющего
пара в четвертом отборе для ПНД4;
Hдр4=653,1 кдж/кг- энтальпия
конденсата греющего пара после ПНД4;
aк.д4=0,8696 – расход основного
конденсата через ПНД4;
Hв4=636,4кдж/кг - энтальпия
конденсата, подводимого к деаэратору от подогревателя ПНД4;
Hв5=511кдж/кг – энтальпия основного
конденсата, подводимого к ПНД4 от подогревателя ПНД5;
hп4=0,995 - КПД ПНД4.
При этом, доля конденсата
греющего пара, сливаемого каскадно из ПНД4 в ПНД5 определяется по формуле:
aдр4=a4, (1.23)
Находим долю греющего
пара, отбираемого для ПНД4 по формуле (1.22):
.
a4 =0,044.
Находим долю конденсата
греющего пара, сливаемого каскадно из ПНД4 в ПНД5
aдр4=0.044.
1.7.2 Тепловой баланс
конденсатора испарителя (КИ)
Уравнение теплового
баланса КИ :
aк.д•(hв.к.и-hв6)= aи•(h''и1-h'и1)• hто , (1.24)
Где aк.д=aк.д4=0,8696– расход основного конденсата через КИ;
Hв.к.и- энтальпия
основного конденсата после КИ;
Hв6=431,2 кдж/кг -
энтальпия конденсата на выходе из подогревателя ПНС6 (определяется по давлению
насыщения греющего пара смешивающего подогревателя);
aи=0,0094 - расход пара на испаритель
(выход дистиллята из конденсационной установки для восполнения потерь);
H''и1=2689,2 кдж/кг -
энтальпия вторичного пар на выходе из испарителя (на входе в конденсатор
испарителя);
H'и1=455,1кдж/кг -
энтальпия насыщения вторичного пара на выходе из конденсатора испарителя.
По формуле (1.24) найдем
энтальпию основного конденсата после КИ:
кдж/кг
1.7.3 Тепловой баланс ПНД5
Уравнение теплового
баланса ПНД5 :
aп5•(hп5-hдр5)+
aдр4• (hдр4- hдр5)
= aк.д5•( hв5- hв.к.и.)•(1/
ηто), (1.25)
Где aп5 - доля греющего пара, отбираемого
из турбины для ПНД5;
Hп5=3025,7кдж/кг- энтальпия греющего
пара в пятом отборе для ПНД5;
Hдр5=523,35 кдж/кг- энтальпия
конденсата греющего пара после ПНД5;
aк.д5=aк.д4=0,8696– расход основного конденсата через ПНД5;
Hв5=511 кдж/кг - энтальпия
конденсата на выходе из подогревателя ПНД5;
Hв.к.и=470 кдж/кг -
энтальпия конденсата, подводимого к подогревателю ПНД5 от конденсатора
испарителя.
Находим долю греющего
пара aп5 , отбираемого для ПНД5 по формуле
(1.25):
.
aп5 =0,012.
При этом, доля конденсата
греющего пара, сливаемого каскадно из ПНД5 в ПНС6 определяется по формуле
(1.26):
aдр5=aп5+aдр4, (1.26)
aдр5= 0.012+0.044=0.056
1.7.4 Тепловой баланс ПНС6
Уравнение теплового
баланса ПНС6:
aк.д6• hв6•1/hто=a6• hп6+aк.д7•
hв.о.у.+ hдр5•aдр5+aдр.и(h'5- hдр5) , (1.27)
Где aк.д6=0,8696 – доля конденсата
выходящего из ПНС6;
Hв6=431,2 кдж/кг -
энтальпия конденсата на выходе из подогревателя ПНС6;
a6 - доля греющего пара, отбираемого
из турбины для ПНС6;
Hп6=2868,4кдж/кг- энтальпия греющего
пара в шестом отборе для ПНС5;
aк.д7 - доля основного конденсата на
входе в ПНС6;
Hв.о.у- энтальпия основного конденсата
после охладителя уплотнений ОУ;
aдр.и=0.0096 – доля конденсата
греющего пара, поступающего в линию каскадного слива конденсата из ПНД5 в ПНС6;
Уравнение материального
баланса для ПНС6:
aк.д6=a6+aк.д7+aдр5 . (1.28)
1.1.7.5 Тепловой баланс охладителя уплотнений ОУ
aк.д7•(hв.оу-hв7)= aоу•(hп.оу-hоу.др)•hто , (1.29)
Где hв7=247кдж/кг -
энтальпия конденсата на выходе из подогревателя ПНД7;
aоу=0,003 - отвод пара из вторых камер
переднего и заднего уплотнений ЦВД и из концевых уплотнений в охладитель
уплотнений ОУ;
Hп.оу=2900 кдж/кг -
энтальпия греющего пара, поступающего в охладитель уплотнений ОУ;
Hоу.др=570 кдж/кг -
энтальпия конденсата греющего пара, поступающего из охладителя уплотнений ОУ в
конденсатор.
Решая систему уравнений
(1.27), (1.28) и (1.29):
0,8696 • 431,2 •1/0,99=a6• 2868,4+aк.д7• hв.о.у.+ 523,35•0.056+0,0096•(532-523.35)
0,8696 =a6+aк.д7+0.056
aк.д7•(hв.оу-247)= 0,003 •(2900 -570)•0,99,
Получим следующие
результаты:
a6=0,052
aк.д7=0,7315
Hв.оу=256,11 кдж/кг.
1.7.6 Тепловой баланс ПНД7
Уравнение теплового
баланса ПНД4 :
aк.д7•(hв7- hв.оэ)= a7•(hп7-
hдр7)•hто , (1.30)
Где hв7=247кдж/кг -
энтальпия конденсата на выходе из подогреватляпнд7;
Hв.оэ – энтальпия основного конденсата
перед ПНД7, с учетом его подогрева в ОЭ. Считается по формуле (1.31):
Hв.оэ= hк+Δ hв.оэ
, (1.31)
Где hк=108,9кдж/кг-энтальпия
основного конденсата перед охладителем эжектора;
Δ hв.оэ=16,7 кдж/кг-
подогрев основного конденсата в охладителе эжектора.
Таким образом
по формуле (1.31) получаем:
Hв.оэ=108,9+16,7=125,6кдж/кг .
a7 - доля греющего пара, отбираемого
из турбины для ПНД7;
Hп7=2666,1кдж/кг- энтальпия греющего
пара в седьмом отборе для ПНД7;
Hдр7=275,61 кдж/кг- энтальпия
конденсата греющего пара после ПНД7;
По формуле (30)
определяем долю пара в седьмом отборе:
a7=0,039
1.8 Материальный
баланс пара и конденсата
Доли отборов пара из
турбины:
1-ый отбор a1=0,049;
2-ой отбор a2=0,065;
3-ий отбор a3=aп3+aд=0,03+0,01=0,04;
4-ый отбор a4=0,044;
5-ый отбор a5=aп5+aи.у=0,012+0,01049=0,02249;
6-ой отбор a6=0,052;
7-ой отбор a7=0,039.
.
Расход пара в конденсатор
(по материальным балансам в конденсатно-питательном тракте) :
aп.к=0,68851 .
Расход пара в
конденсатор( по материальному балансу конденсатора):
aв.к=aк.д7-a7-aоу-aоэ=0,7315-0,039-0,003-0,001=0,6885
aв.к=0,68851 .
Погрешность материального
баланса:
.
Такая точность расчётов
была достигнута благодаря использованию ЭВМ.
1.9
Расходы
пара и воды
1.9.1 Коэффициенты
недовыработки
Определим срабатываемый
теплоперепад в турбине по формуле (1.32):
Hi=h0 - hпп1+hпп2 - hk , (1.32)
Где h0=3512,96 кдж/кг- энтальпия острого
пара;
Hпп1=3121,1 кдж/кг- энтальпия пара
перед промежуточным перегревом;
Hпп2=3609,2 кдж/кг- энтальпия пара
после промежуточного перегрева;
Hk=2561 кдж/кг- энтальпия пара перед
конденсатором.
Hi=3512,96 - 3121,1 +3609,2 – 2561=1450
кдж/кг.
Определяем коэффициенты
недовыработки:
А) для первого отбора:
, (1.33)
Где
h1=3217,9 кдж/кг- энтальпия пара в первом отборе;
.
Б) для второго отбора:
. (1.34)
В) для
остальных отборов:
, (1.35)
Где yj- коэффициент недовыработки для j-го
отбора;
Hj- энтальпия пара j-го отбора.
Результаты
расчетов коэффициентов недовыработки сводим в таблицу 1.3:
Таблица 1.3.
Результаты расчетов коэффициентов недовыработки
Номер
Отбора
|
Энтальпия пара отбора hj , кдж/кг
|
Коэффициент
Недовыработки, yj
|
Доли отборов
Пара из турбины,
aj
|
Yj • aj
|
1
|
3217,9
|
0,7746
|
0,049
|
0,03796
|
2
|
3121,1
|
0,7461
|
0,065
|
0,0485
|
3
|
3413,9
|
0,5902
|
0,04
|
0,02361
|
4
|
3232,4
|
0,4855
|
0,044
|
0,02136
|
5
|
3025,7
|
0,3494
|
0,02249
|
0,00786
|
6
|
2868,4
|
0,2491
|
0,052
|
0,01295
|
7
|
2666,1
|
0,0784
|
0.039
|
0,00306
|
∑ yj • aj
|
-
|
-
|
-
|
0,1553
|
1.9.2 Расход пара в
голову турбины
, (1.36)
Где Wэ =210мвт- номинальная электрическая
мощность;
Yj- коэффициент недовыработки для j-го
отбора;
Αj-доли отборов пара из турбины;
Hi=1450кдж/кг- срабатываемый
теплоперепад в турбине;
Ηмех=0,98- КПД механический;
Ηген=0,99 – КПД генератора.
кг/с.
1.9.3 Расход пара в
отборы турбины:
D1 = a1•D0=0,049•167,1=8,19 кг/с;
D2 = a2•D0 = 0,065•167,1=10,86кг/с;
D3 = a3•D0 = 0,04•167,1=6,684 кг/с;
D4 = a4•D0=0,044•167,1=7,35 кг/с;
D5 = a5•D0=0,02249•167,1=3,758 кг/с;
D6 = a6•D0=0,052•167,1=8,69 кг/с;
D7 = a7•D0=0,039•167,1=6,52 кг/с.
Паровая нагрузка
парогенератора:
Dпг = aпг•D0==1,01•167,1=168,771 кг/с.
1.10 Энергетический
баланс турбоагрегата
Определяем мощность
отсеков турбины и полную её мощность:
Wотс.i =Dотс.i • Hотс.i ,
(1.37)
Где Wотс.i - мощность
отсека турбины;
Dотс.i - пропуск пара
через отсек;
Hотс.i - внутреннее
теплопадение отсека.
Электрическая мощность
турбоагрегата:
, (1.38)
Где - суммарная мощность турбоагрегата по
отсекам без учёта механических потерь и потерь в генераторе;
hм- КПД механический;
hг - КПД электрического генератора.
hэм=0,985 - КПД с учётом механических
потерь и потерь в генераторе.
Результаты расчётов
сводим в таблицу 1.4.
Таблица
1.4. Результаты расчётов мощности по отсекам.
Отсек
|
Интервал
давлений, мпа
|
Пропуск
пара через отсек, кг/c
|
Внутреннее
теплопадение Hотс, кдж/кг
|
Мощность
отсека Wотс, мвт
|
0-1
|
12-3,8
|
165
|
263,8
|
43,53
|
1-2
|
3,8-2,56
|
158,91
|
96,8
|
15,38
|
ПП-3
|
2,35-1,2
|
148,05
|
195,3
|
28,9
|
3-4
|
1.2-0.63
|
141,366
|
181,5
|
25,66
|
4-5
|
0.63-0.27
|
134,016
|
206,7
|
27,7
|
5-6
|
0.27-0.125
|
130,258
|
157,3
|
20,5
|
6-7
|
0.125-0.026
|
121,568
|
202,3
|
24,59
|
7-К
|
0.026-0.0034
|
115,048
|
105,1
|
12,1
|
Страницы: 1, 2, 3, 4
|