Расчет парогазовой установки
КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы
Тепловая схема включает в себя две одинаковые ГТУ с КУ, деаэратор и паровую турбину с конденсацией отработавшего пара. Деаэратор питается паром из коллектора, к которому присоединены трубопроводы контуров НД обоих КУ. Строим изоэнтропический процесс расширения пара в 4-м отсеке до давления, определяем энтальпию кДж/кг, изоэнтропический теплоперепад отсека 486,86кДж/кг. Весь процесс расширения… Читать ещё >
Расчет парогазовой установки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
- 1.Исходные данные для расчета
- 2.Определение теплофизических характеристик уходящих газов
- 3.Расчет Котла-Утилизатора
- 4.Приближенный расчет паровой турбины
- 5.Определение экономических показателей парогазовой установки
- Список литературы
- 1. Исходные данные для расчета
- 1. Тепловая схема включает в себя две одинаковые ГТУ с КУ, деаэратор и паровую турбину с конденсацией отработавшего пара. Деаэратор питается паром из коллектора, к которому присоединены трубопроводы контуров НД обоих КУ.
- Потоки перегретого пара, выходящие из контуров ВД двух КУ, смешиваются и подаются паровой турбине. Потоки пара, вышедшие из контура НД также перемешиваются друг с другом и подаются в камеру смешения, расположенную в ЦВД.
- 2. Химический состав природного газа:, , его плотность
- 3. Каждая ГТУ имеет следующие характеристики:
- -электрическая мощность
- -расход воздуха на входе в компрессор кг/с
- -температура газов на выходе
- -электрический КПД ГТУ
- 4. Температура наружного воздуха, давление
- 5. Давление в конденсаторе
- 6. Давление перед стопорно-регулирующими клапанами (СРК) ЦВД:
- ; перед СРК ЧНД
- 7. Давление в деаэраторе
- 8. КПД генератора, механический
- Рис. 1 Принципиальная схема двухконтурной утилизационной ПГУ
- 2. Определение теплофизических характеристик уходящих газов
- 1. Теплота сгорания природного газа
- кДж/(н
- 2. Расход топливного газа в камеру сгорания ГТУ
- 2,82 (н
- 3. Расход уходящих газов ГТУ
- = (кг п. с)/с
- 4. Стехиометрический расход воздуха
- (нвоздуха)/ (н)
- 5. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах ГТУ
- 6. Теоретические объемы чистых продуктов сгорания
- (нп с)/ (н)
- (нп с)/ (н)
- (нп с)/ (н)
- Действительный объем водяных паров
- Полный объем продуктов сгорания
- 7. Теплоемкости составляющих уходящих газов ГТУ при температуре
- 1,92 832 кДж/(кг*К)
- 1,3167 кДж/(кг*К)
- 1,56 кДж/(кг*К)
- 8. Энтальпия чистых продуктов сгорания в уходящих газах ГТУ
- 6544,52 кДж/()
- Энтальпия воздуха в уходящих газах ГТУ
- 5303,78 кДж/()
- Энтальпия уходящих газов, отнесенную к 1 н сожженного топливного газа
- 22 585 кДж/()
- Удельная весовая энтальпия уходящих газов ГТУ для
- 441,53 кДж/кг
- Построим графики зависимости энтальпии и температуры
- 3. Расчет Котла-Утилизатора
- Зададим температурный напор на выходе из ППВД °С, тогда температура пара перед СРК ВД
- °С
- Энтальпия пара перед СРК ВД 3180 кДж/кг
- Давление пара в барабане ВД 6,825МПа
- Температура насыщения в нем 284°С
- Энтальпия насыщенного пара 2775кДж/кг
- Недогрев питательной воды поступающей в барабан ВД
- Энтальпия недогретой воды 1160,63кДж/кг
- Температура газов за ИВД
- 292,2
- где температурный напор в пинч-точке ВД
- Энтальпия газов на входе в КУ и на выходе из ИВД
- 553,384 кДж/кг кДж/кг
- Расход пара ВД, генерируемый одним КУ
- 8,85 кг/с
- Параметры питательной воды в деаэраторе при давлении
- Температура насыщения 155,5
- Энтальпия насыщенной воды 656 кДж/кг
- Энтальпия газов за контуром ВД КУ
- 288,22 кДж/кг, а температура 264
- Энтальпия газов за ППВД
- 420 кДж/кг, а температура 381,2
- Определение тепловой мощности поверхности нагрева контура ВД
- (3585 кВт
- 14 290 кВт
- 4469 кВт
- Зададимся температурным напором на выходе из ППВД
- Температура пара перед СРК НД 240,4
- Давление перед СРК, то энтальпия 2937 кДж/кг
- Давление в барабане НД
- Температура насыщения в нем
- Энтальпия насыщенной воды 678,7 кДж/кг
- Энтальпия насыщенного пара 2758,6 кДж/кг
- Энтальпия недогретой воды, поступающей в барабан НД из деаэратора
- 644,422 кДж/кг
- Температура газов в пинчточке НД
- 170
- где температурный напор в пинч-точке НД
- Которой соответствует энтальпия 183,638 кДж/кг
- Паропроизводительность контура НД
- 6,49кг/с
- Принимаем температуру питательной воды на входе в ГПК тогда ей соответствует энтальпия кДж/кг
- Принимаем недогрев конденсата за ГПК до температуры насыщения в деаэраторе парогазовый установка турбина двухконтурный
- Температура и энтальпия недогретого пара соответственно равны
- 620,12 кДж/кг
- Расход пара на деаэратор
- 0,3267 кг/с
- По заданному давлению в конденсаторе определим:
- Температура конденсата
- Энтальпию конденсата кДж/кг
- Энтальпию конденсирующего пара 2560,8 кДж/кг
- Удельный объем пара
- Расход рециркуляции для одного КУ
- 4,778 кг/с
- Расход конденсата через ГПК
- 19,96кг/с
- Энтальпия уходящих газов КУ
- 131,94 кДж/кг
- Их температура 123,11
- При температуре наружного воздуха 15 энтальпия уходящих газов
- 15,271, тогда КПД КУ 0,728
- Энтальпия газов за ППНД
- )/280 кДж/кг
- Температура газов за ППНД 256,7
- Тепловые мощности ППНД, ИНД, ГПК
- 1159,4кВт
- 13 732кВт
- 7361кВт
- Тепловая мощность, отданная газами ГТУ в паровой цикл
- 89 198кВт, а полученная паром двух КУ
- 89 223кВт
- Рис. 2 Тепловая диаграмма для котла утилизатора ПГУ
- 4. Приближенный расчет паровой турбины
- Суммарный объемный расход, проходящий через последние ступени паровой турбины
- 856
- Выбираем двухпоточный ЦНД с рабочей лопаткой последней ступени длинной, и корневым диаметром, КПД последней ступени, потеря с выходной скоростью
- Таким образом, паровая турбина для рассматриваемой ПГУ должна быть двухцилиндровой с ЦВД и двухпоточным ЦНД. Поступив во внутренний корпус ЦВД, пар проходит 1-й отсек и поступает в поворотную камеру с давлением. В ней он разворачивается на 180 градусов, проходит между внутренним и внешним корпусом ЦВД и поступает во 2-й отсек, за которым расположена камера смешения и поддерживается давление. После камеры смешения пар расширяется в 3- (последнем в ЦВД) отсеке и поступает на вход двухпоточного ЦНД с давлением
- Исходя из количества ступеней в 1-м и 2-м отсеках и давлении перед СРК ЦВД, принимаем давление. Давление перед ЦНД оценим в
- Принимаем потерю давления в СРК, тогда давление в камере смешения
- Давление пара перед проточной частью ЦВД
- По этому давлению определим параметры:
- -энтальпия перед СРК ВД кДж/кг
- -температура
- -удельный объем
- -энтропия
- Строим изоэнтропический процесс расширения пара в 1-м отсеке, определяем энтальпию кДж/кг и удельный объем в конце процесса расширения
- Изоэнтропический теплоперепад 1-го отсека 305 кДж/кг
- Относительный внутренний КПД 1-го отсека
- 0,754, где 0,0751
- Использованный теплоперепад 1-го отсека 230,08кДж/кг
- Внутренняя мощность 1-го отсека 4073 кВт
- Энтальпия пара в поворотной камере 2950 кДж/кг
- Эта энтальпия и давление определяют все параметры пара в поворотной камере:, ,
- Строим изоэнтропический процесс расширения пара во 2-м отсеке до давления в камере, определяем энтальпию кДж/кг и удельный объем в конце процесса расширения
- Изоэнтропический теплоперепад 2-го отсека 231,9 кДж/кг. Относительный внутренний КПД 2-го отсека
- 0,84, где 0,196
- Использованный теплоперепад 2-го отсека 195,37кДж/кг
- Внутренняя мощность 2-го отсека 3459кВт
- Энтальпия пара поступающая в камеру смешения из 2-го отсека
- 2754кДж/кг
- Энтальпия пара в камере смешения (перед ЧНД ЦВД)
- 2830 кДж/кг
- Эта энтальпия и давление определяют все параметры в камере смешения
- 200, кДж/кг, 6,96
- Строим изоэнтропический процесс расширения пара в 3-м отсеке до давления, определяем энтальпию кДж/кг, удельный объем и сухость в конце процесса расширения (перед ЦНД). Изоэнтропический перепад отсека 179,035 кДж/кг. Процесс расширения пересекает пограничную кривую в точке с энтальпией h (x=1)=2723 кДж/кг и тогда влажная часть процесса расширения 97,5 кДж/кг
- Расход пара через 3-й отсек 30,37кг/с
- Средний для процесса удельный объем =0,608
- Коэффициент учитывающий влажность
- Относительный внутренний КПД 3-го отсека
- 0,892
- Использованный теплоперепад 3-го отсека 183 кДж/кг
- Внутренняя мощность 3-го отсека 5559кВт
- Энтальпия пара на выходе из ЦНД 2647 кДж/кг
- Расход пара через один поток ЦНД D (4)=15,18кг/с
- Строим изоэнтропический процесс расширения пара в 4-м отсеке до давления, определяем энтальпию кДж/кг, изоэнтропический теплоперепад отсека 486,86кДж/кг. Весь процесс расширения протекает в области влажного пара.
- Коэффициент учитывающий влажность
- Потеря с выходной скорость кДж/кг
- Относительный внутренний КПД 4-го отсека
- 0,836
- Использованный теплоперепад 4-го отсека 408,7 кДж/кг
- Энтальпия пара на выходе из ЦНД 2238,9 кДж/кг
- Значение сухости за ЦНД, влажность, энтропия
- Внутренняя мощность ЦНД 12 413кВт
- Внутренняя мощность ЦВД 13 091кВт
- Внутренняя мощность паровой турбины 25 505кВт
- Электрическая мощность паровой турбины 24 745кВт
- Рис. 3 Процесс расширения пара в турбине двухконтурной ПГУ
- 5. Определение экономических показателей парогазовой установки
- Абсолютный электрический КПД ПТУ
- 0,277
- Абсолютный электрический КПД ПСУ
- 0,202
- Электрическая мощность ПГУ
- 94 745кВт
- Теплота подведенная в камеру сгорания одной ГТУ
- 101 573кВт
- Абсолютный электрический КПД брутто ПГУ
- 0,466
- Список литературы
- 1. Основы современной энергетики. Учебник для ВУЗов. В 2х частях — 3е изд. Под общей редакцией А. Д. Трухний, А. А. Макаров, В. В. Клименко .Современная теплоэнергетика М.: Издательство МЭИ, 2004. 375 с.
- 2. Турбины тепловых и автономных электрических станций / А. Г. Костюк, В. В. Фролов, А. А. Булкин, А. Д. Трухний. М.: Издательство МЭИ, 2004. 488 с.
- 3. Пичугин И. И., Цветков А. М., Симкин М. С. Особенности проектирования паровых турбин ЛМЗ// Теплоэнегретика. 1993 № 5. С. 10−21.
- 4. М. М. Масленников, Ю. И. Шальман Авиационные газотурбинные двигатели. — М.: Машиностроение, 1975.
и, ?С. | ||||||||||||||||||||
Hг, кДж/кг т.г. | ||||||||||||||||||||
Iг, кДж/кг. | ||||||||||||||||||||
Заполнить форму текущей работой