Расчет тепловой схемы ТЭЦ

Определение расхода пара в голову турбины.

.

где к_рег? коэффициент регенерации, для заданной турбины принимаем равным 1,1;

? соответственно коэффициенты сетевых отборов.

? электрическая мощность ТЭЦ, кВт;

? соответственно энтальпии пара на входе и выходе из турбины, кДж/кг;

— механический КПД и КПД генератора соответственно Коэффициенты недовыработки регулируемых отборов равны:

Расходы пара на сетевой подогреватель Д_Т рассчитываются по выражениям:

где Д_Т? расход отборного пара в сетевой подогреватель, кг/с;

? расчётная тепловая нагрузка ТЭЦ, МВт;

?соответственно энтальпия пара и конденсата седьмого отбора, идущего на теплофикационные нужды, кДж/кг;

? коэффициент потерь, принимаем равным 0,99.

.

2. Расчет расходов пара на утечки, уплотнения.

Расходы пара на утечки, уплотнения, эжектор определяются из соотношений:

D_ут = 0,01 D_о, D_эж = 0,005 D_о, D_уп = 0,02 D_о,.

где D_ут? расход пара на утечки, кг/с;

D_уп? расход пара, поступающего из уплотнений, кг/с;

D_эж? расход пара на эжекторы, кг/с.

На рисунке 6 показана схема утечек пара и направления потоков продувочной и питательной воды.

D_ут = 0,01· 32= 0.32кг/с,.

D_эж = 0,005· 32=0.16кг/с,.

D_уп = 0,02· 32=0.64кг/с.

Выработка перегретого пара котлом вычисляется по формуле:

кг/с.

Количество продувочной и питательной воды:

кг/с,.

кг/с.

3. Расчёт расширителя непрерывной продувки (РНП) Расчет расширителя непрерывной продувки производится путем решения системы уравнений:

.

где h_б, h_с, — энтальпия кипящей воды из барабана котла, сухого пара и кипящей воды при давлении в расширителе, кДж/кг;

? расход кипящей воды, кг/с;

? расход сепарируемого пара, кг/с.

На рисунке 7 приведена схема РНП.

Рисунок 7. Схема РНП.

Давление в барабане котла.

P_б=(1,1ч1,15)· P_ПЕ=1,1·9=10 МПа.

h_б = 1432,3 кДж/кг.

При давлении в расширителе 0,5 МПа h_с = 2756,4 кДж/кг,.

= 670,7 кДж/кг.

Преобразовывая систему уравнений (18), получаем:

.

.

кг/с.

кг/с.

4. Расчёт химически очищенной воды (ХОВ) и подогревателя химически очищенной воды (ПХОВ) Количество химически очищенной воды из цеха ХВО:

где — потери воды в тепловых сетях, кг/с;

? доля возврата конденсата с промышленного предприятия, из задания принимаем её равной 0,85.

Рисунок 8. Схема ПХОВ.

Потери воды в тепловых сетях определяются соотношением:

.

кг/с.

кг/с.

5. Расчет охладителя ОХ

Уравнения теплового баланса:

.

где? температура дренажа;

? температура воды при входе ОХ.

?С.

?С.

6. Расчет деаэратора добавочной воды

Деаэратор — теплообменник смешивающего типа, поэтому для его расчёта следует составить и решить два уравнения — материального и теплового балансов.

Уравнение материального баланса:

.

где? расход конденсата после атмосферного деаэратора, кг/с;

• ? расход пара из пятого отбора в атмосферный деаэратор, кг/с;
• ? расход возвращаемого с предприятия конденсата, кг/с.

Уравнение теплового баланса:

.

где? энтальпия конденсата после атмосферного деаэратора,.

равная энтальпии кипящей воды при давлении в атмосферном деаэраторе.

• (0,12 МПа), кДж/кг;
• ? энтальпия пара пятого отбора, кДж/кг;
• ? энтальпия возвращаемого с предприятия конденсата, равная произведению теплоёмкости воды на температуру конденсата (принимаем =85 °С), кДж/кг.

кДж/кг.

Рисунок 9. Схема атмосферного деаэратора.

Решая совместно уравнения материального и теплового балансов, получаем:

.

кг/с.

• 7. Расчёт регенерации питательной воды
• а) Расчёт ПВД№ 1

Расчёт подогревателей ведём, используя уравнение теплового баланса.

Целью расчёта является определение расходов отборного пара на регенерацию.

Рисунок 10. Схема ПВД№ 1.

Уравнение теплового баланса для ПВД1:

.

где? расход пара соответствующего отбора в первый подогреватель, кг/с;

• ? энтальпия пара первого отбора, кДж/кг;
• ? энтальпия конденсата при давлении в первом отборе, кДж/кг;
• ? соответственно энтальпии питательной воды после первого и второго подогревателей, кДж/кг.

.

кг/с.

б) Расчёт ПВД№ 2.

Рисунок 11. Схема ПВД№ 2.

Уравнение теплового баланса для ПВД№ 2:

.

где? расход пара соответствующего отбора во второй.

подогреватель, кг/с;

• ? энтальпия пара второго отбора, кДж/кг;
• ? энтальпия конденсата при давлении во втором отборе, кДж/кг;
• ? энтальпия питательной воды после третьего подогревателя, кДж/кг.

.

кг/с.

8. Расчёт деаэратора питательной воды

Рисунок 13. Схема деаэратора питательной воды.

Уравнение материального баланса:

кг/с.

где? расход пара из третьего отбора в деаэратор питательной воды, кг/с;

• ? расход конденсата атмосферного деаэратора в деаэратор питательной воды, кг/с;
• ? расход питательной воды до деаэратора, кг/с.

Уравнение теплового баланса:

кг/с.

где? расход питательной воды до деаэратор питательной воды, кг/с;

? энтальпия питательной воды после четвёртого подогревателя, кДж/кг.

Решая совместно уравнения материального и теплового балансов, получаем:

кг/с.

кг/с, кг/с.

• 9. Расчёт ПНД
• а)ПНД№ 4

Рисунок 14. Схема ПНД№ 4

Уравнение теплового баланса для ПНД4:

.

где? расход пара соответствующего отбора в четвёртый.

подогреватель, кг/с;

• ? энтальпия пара четвёртого отбора, кДж/кг;
• ? энтальпия конденсата при давлении в четвёртом отборе, кДж/кг;
• ? энтальпия питательной воды после пятого подогревателя, кДж/кг.

.

кг/с.

б) Расчёт ПНД 5.

Рисунок 15. Схема ПНД5.

Уравнение теплового баланса для ПНД5:

кг/с.

где? расход пара соответствующего отбора в пятый подогреватель, кг/с;

• ? энтальпия конденсата при давлении в пятом отборе, кДж/кг;
• ? энтальпия питательной воды после шестого подогревателя, кДж/кг.

.

кг/с.

10. Материальный баланс турбины.

Поток конденсата до деаэратора питательной воды.

.

11. Энергетический баланс

Расчётная электрическая мощность турбины:

кВт.

где h_j — энтальпия пара в j-м отборе, кДж/кг;

D_j — суммарный расход пара в j-й отбор, кг/с.

Относительная погрешность расчета.

_,

где — заданная электрическая мощность, МВт.

.

Погрешность составила 4,8% от заданной электрической мощности, расчетная электрическая мощность не превышает максимальную для данной турбины.

12. Уточнение процесса расширения пара в ЧНД.

МПа — соответствует давлению открытой диафрагмы.

кг/с — расход пара при полностью открытой регулирующей диафрагмы.

— для турбины Т-25−90.

Внутренний относительный КПД ЧНД турбины.

Уточненные значения энтальпий в характерных точках:

Уточненное значение мощности в ЧНД.

Относительная погрешность расчета.

.

где — заданная электрическая мощность, МВт.

.

Можно допустить.