Реферат: Расчёт принципиальной тепловой схемы энергоблока 800 МВт

Обоснование выбора Ку

Выбор парового котла осуществляется согласно нормам технологического проектирование тепловых электрических станций. Выбор осуществляется согласно следующим данным:

1.

Тип турбоустановки К-800-240

2.

Тип котла – прямоточный

3.

Начальные параметры пара

давление 23,54 МПа

температура 540 °С

4.

Вид топлива – Бурый уголь

5.

Тип привода питательного насоса – турбинный

Согласно исходным данным выбираем паровой котёл: В количестве двух на турбину.

Пп-2650-25-545 БТ

Производительность 2650 т/ч

Температура пара на выходе 540 °С

Ширина в осях колон – <st1:metricconverter ProductID=«24 м» w:st=«on»>24 м</st1:metricconverter>

Глубина в осях колон – <st1:metricconverter ProductID=«33 м» w:st=«on»>33 м</st1:metricconverter>

Высота в осях колон – <st1:metricconverter ProductID=«106,4 м» w:st=«on»>106,4 м</st1:metricconverter>

Компоновка котла Т – образная

Температура подогрева воздуха – 322 °С

Температура уходящих газов – 163 °С

Температура питательной воды – 270 °С

КПД (брутто) – 91,9 %

Тип воздухоподогревателя – ТВП

Масса легированной стали – 7727/750 т

Общая масса металла – 19610 т

Масса каркаса - _________

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Содержание практической работы

1.

Обоснования выбора котельной установки

2.

Составление расчетной тепловой схемы энергоблока и её краткое описание

3.

Определение давлений пара в верхних и нижних отопительных отборов турбины

4.

Построение процесса расширения пара в турбине в is– диаграмме

5.

Определение расчетных параметров пара и воды турбоустановки

6.

Определение расхода пара на подогреватель сетевой воды

7.

Расчёт Сепаратов не прерывной продувки

8.

Расчёт расхода греющего пара на элементы тепловой схемы

9.

определение мощности турбины и энергетических балансов турбоустановки

10.

Определение основных энергетических показателей энергоблока

11.

Список используемой литературы

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Исходные данные

1.

Тип турбоустановки К-800-240

2.

Котёл – прямоточный

3.

Вид топлива – Бурый уголь

4.

Установленная Электрическая мощность турбоагрегата – 800 МВт

5.

Начальные параметры свежего пара перед турбиной: Давление – 23,54 МПа, Температура – 540 °С

6.

Давление отработавшего пара – 0,0034 МПа

7.

Температура питательной воды – 274 °С

8.

Параметры пара после промежуточного перегрева, давление – 3,24 МПа, Температура – 540 °С

9.

Относительно внутренний КПД цилиндров

10. КПД дросилирование пара

11.Давление пара в отборах

На ПВД – 8 = 6,06 МПа

На ПВД – 7 = 3,77 МПа

На ПВД – 6 = 1,63 МПа

На деаэратор = 1,069 МПа

На ПНД – 4 = 0,578 МПа

На ПНД – 3 = 0,28 МПа

На ПНД – 2 = 0,113 МПа

На ПНД – 1 = 0,021 МПа

12.

Давление пара в отборе на трубопровод – 1,63 МПа

13.

Давление пара отработавшего в трубапроводе – 0,0034 МПа

14.

Внутренний относительный КПД ПН – 85%

15.

Температурный график теплоситей 130 – 70 °С

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Построение процесса расширения пара в турбине is– диаграмме.

Начальная точка процесса расширения пара находится по начальным параметрам пара:

Р0= 23,54 МПа

t0= 540°С

i0= 3317 кДж/кг

С учётом процесса дросселирования в ЦВД:

Р´0 = Р0* <img src="/cache/referats/20410/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> Р´0 = Р0* <img src="/cache/referats/20410/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1032">= 23.54 * 0.95 = 22.363

Строится процесс расширения пара в ЦВД:

Р2 = 3,77 МПа

i´2 = 2859 кДж/кг

Располагаемый тепловой перепад в ЦВД:

<img src="/cache/referats/20410/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1033">= i0 – i2 <img src="/cache/referats/20410/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1034">= 3317 – 2859 = 458 кДж/кг

Полезно использованный тепловой перепад в ЦВД:

<img src="/cache/referats/20410/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1035">= <img src="/cache/referats/20410/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1036">*<img src="/cache/referats/20410/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> <img src="/cache/referats/20410/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1038">=458 * 0,85 = 389,3

Энтальпия пара второго отбора:

i2= i0– <img src="/cache/referats/20410/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> i2= 3317 – 389,3 = 2927,7 кДж/кг

Точка О´ находится по параметрам промежуточного перегрева пара:

Рпп = 3,24 МПа

tпп= 540 °С

С учётом процесса дросселирования в ЦСД Р´пп находится:

Р´пп = Рпп * <img src="/cache/referats/20410/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> Р´пп = 3,24 * 0,85 = 2,757 МПа

Строится процесс расширения пара в ЦСД:

Р6= 0,28 МПа

i´6 = 2895 кДж/кг

i´0= 3523 кДж/кг

Располагаемый тепловой перепад в ЦСД:

<img src="/cache/referats/20410/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1041">= i´0– i´6 <img src="/cache/referats/20410/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1042">= 3523 – 2895 = 628 кДж/кг

Энтальпия пара шестого отбора находится следующим образом:

i6 = i´0–<img src="/cache/referats/20410/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> i6= 3523 – 521,24 = 3001,75 кДж/кг

Р3 = 1,63 МПа

Р4 = 1,069 МПа

Р5 = 0,578 МПа

Строится процесс расширения пара:

Рк = 0,0034 МПа

i´к = 2265 кДж/кг

Располагаемый тепловой перепад в ЦНД:

<img src="/cache/referats/20410/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1044">= i6 – i´к <img src="/cache/referats/20410/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1045">= 3001 – 2265 = 736 кДж/кг

Полезно использованный тепловой перепад:

<img src="/cache/referats/20410/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1046">= <img src="/cache/referats/20410/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1047">*<img src="/cache/referats/20410/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1048"> <img src="/cache/referats/20410/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1049">= 736 * 0,7 = 515,2 кДж/кг

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Энтальпия пара в конце процесса расширения находится по формуле:

iк= i7– <img src="/cache/referats/20410/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> iк= 3001 – 515,2 = 2485,8кДж/кг

Определение расчётных параметров пара и воды турбоустановки:

tк при Р в конденсаторе

Рк = 0,0034 МПа

tк= 26,2 °С

Температура за ПНД – 4 принимается по условию необходимого подогрева:

t4= tдн–<img src="/cache/referats/20410/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> t4= 164 – 14 = 150 °С

<img src="/cache/referats/20410/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1054"> = 10 ÷ 20 °С

Нагрев основного конденсата в каждом ПНД по условию равномерного подогрева:

<img src="/cache/referats/20410/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1055"> °С

Температура основного конденсата за ПНД – 1,2,3:

t1 = tк+ <img src="/cache/referats/20410/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> t1 = 26,2 + 30,95 = 57,15 °С

t2 = t1+ <img src="/cache/referats/20410/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1057"> t1= 57,15 + 30,95 = 88,1 °С

t3 = t2+ <img src="/cache/referats/20410/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1058"> t1= 88,1 + 30,95 = 119,05 °С

Энтальпия основного конденсата за ПНД – 1,2,3,4:

<img src="/cache/referats/20410/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> = С * t1= 4,19 * 57,15 = 239,458 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> = С * t2 = 4,19 * 88,1 = 369,139 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> = С * t3= 4,19 * 119,05 = 498,819 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> = С * t4= 4,19 * 150 = 628,5 кДж/кг

С = 4,19

Энтальпия питательной воды за ПВД – 8 определяется по Рпн и tпв:

Рпн = 34 МПа

tпв= 274 °С

<img src="/cache/referats/20410/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> = 1182 кДж/кг

Энтальпия питательной воды в деаэраторе:

<img src="/cache/referats/20410/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> = <img src="/cache/referats/20410/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> = 697,1 кДж/кг

Повышение энтальпии воды в питательном насосе:

<img src="/cache/referats/20410/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> = <img src="/cache/referats/20410/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> кДж/кг

Энтальпия питательной воды после питательного насоса:

<img src="/cache/referats/20410/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1068"> = 697 + 43,107

Повышение энтальпии в каждом ПВД по условию равномерного подогрева:

<img src="/cache/referats/20410/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> = <img src="/cache/referats/20410/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1070"> кДж/кг

Энтальпия питательной воды за ПВД – 6,7

<img src="/cache/referats/20410/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> = 740,107 + 147,297 =887,464 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1072"> = 887,404 + 147,297 = 1034,70 кДж/кг

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Количество тепла отданное паром отборов в каждом подогревателе:

<img src="/cache/referats/20410/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> = i1 – τ1 = 3020 – 1219,5 = 1800,5 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1074"> = i2 – τ2 = 2927,7 – 1072,8 = 1854,9 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1075"> = i3 – τ3 = 3420 – 858,6 = 2561,4 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1076"> = i5 – τ5 = 3140 – 664,7 = 2475,3 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1077"> = i6 – τ6 = 3001 – 551,4 = 2449,6 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1078"> = i7 – τ7 = 2860 – 428,84 = 2431,16 кДж/кг

<img src="/cache/referats/20410/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> = i8– τ8 = 2660 – 255,89 = 2404,11 кДж/кг

Количество тепла, отданное каждым кг конденсата греющего пара при его каскадном сливе из подогревателя с более высоким давлением греющего пара, основному конденсату или питательной воде в рассматриваемом подогревателе:

∆

τ12 = τ1 – τ2 = 1219,5 – 1072,8 = 146,7 кДж/кг

∆

τ23 = τ2 – τ3 = 1072,8 – 858,6 = 214,2 кДж/кг

∆

τ56 = τ5 – τ6 = 664,7 – 551,4 = 113,3 кДж/кг

∆

τ67 = τ6 – τ7 = 551,4 – 428,84 = 122,56 кДж/кг

∆

τ78 = τ7 – τ8 = 428,84 – 255,89 = 172,95 кДж/кг

Расчет расхода греющего пара на элементы тепловой схемы.

Расход свежего пара на турбину принимается за единицу D0= 1, остальные потоки

пара воды выражаются в долях от D0.

Расход питательной воды Dпв= D0 + Dут

Разделив это выражение на D0, получим α

ут= Dут/ D0= 0,01 – величина утечки.

Доля расхода питательной воды: α

пв = 1 + 0,01 = 1,01

Доля отбора пара на турбопривод питательного насоса:

α

тп = <img src="/cache/referats/20410/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1080"><img src="/cache/referats/20410/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

hна= νср× (Рвых – Рвыхп) × 103 = 0,0011 (34 – 2,2) ×103 = 34,98 кДж/кг

Нiтп = Н0тп × ηоiтп= 935 × 0,8 = 748 кДж/кг

Н0тп = i0тп– iктп = 3420 – 2485 = 935 кДж/кг

ηоiтп= 0,77 – 0,785 – внутренний относительный КПД приводных турбин типа Р;

ηоiтп= 0,8 – 0,815 – внутренний относительный КПД приводных турбин типа К;

ήн = 0,8 – КПД насоса;

ηнтп = 0,98 – КПД турбопривода.

Доля расхода пара на ПВД – 8

ή1 = 0,99 – КПД подогревателей, показывает долю тепла пара отбора, пошедшего на

подогрев нагреваемой среды.

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Доля расхода пара на ПВД – 7

Доля расхода пара на ПВД – 6

Доля расхода пара на деаэратор

α

к — величина потока основного конденсата после ПНД в долях от расхода

пара на турбину.

Доля расхода пара на ПНД – 4

Доля расхода пара на ПНД – 3

Доля расхода пара на ПНД – 2

Через ПНД – 2 идет поток основного конденсата в долях:

В результате решения системы двух уравнений находятся α

7 и αк/.

Доля расхода пара на ПНД – 1

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Расчет коэффициентов недовыработки мощности паром отборов

(с промежуточным перегревом пара).

Коэффициент недовыработки мощности паром 1-го отбора, идущего на ПВД – 8

Коэффициент недовыработки мощности паром 2-го отбора, идущего на ПВД – 7

Коэффициент недовыработки мощности паром 3-го отбора, идущего на ПВД – 6

Коэффициент недовыработки мощности паром отбора, идущего на деаэратор

Коэффициент недовыработки мощности паром 4-го отбора, идущего на ПНД – 4

Коэффициент недовыработки мощности паром 6-го отбора, идущего на ПНД – 3

Коэффициент недовыработки мощности паром 7-го отбора, идущего на ПНД – 2

Коэффициент недовыработки мощности паром 8-го отбора, идущего на ПВД – 1

Коэффициент недовыработки мощности паром отбора, идущего на турбопривод

Расчет расхода пара на турбину

<img src="/cache/referats/20410/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1130"> кг/с

лист

изм

Лист

№ докум

подпись

дата

Сумма произведений долей расхода пара в отборы на коэффициенты недовыработки мощности этими отборами:

Определение расхода пара на подогреватели сетевой воды.

Расход пара на пиковый сетевой подогреватель, подключенный к 5-му отбору,

при покрытии ПСП 25% теплофикационной нагрузки:

QПСП= 0,25 × Qуст= 0,25 × 35 = 8,75 МВт

Qуст= 35 МВт для турбины К-800-240

<img src="/cache/referats/20410/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1133"><img src="/cache/referats/20410/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1134"> кг/с

Расход пара на основной сетевой подогреватель, подключенный к 6-му отбору:

<img src="/cache/referats/20410/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1135"> <img src="/cache/referats/20410/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1136"> кг/с

Расходы пара в отборы.

на ПВД – 8 <img src="/cache/referats/20410/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1137"> <img src="/cache/referats/20410/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1138"> кг/с

на ПВД – 7 <img src="/cache/referats/20410/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1139"><img src="/cache/referats/20410/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1140"> кг/с

на ПВД – 6 <img src="/cache/referats/20410/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1141"><img src="/cache/referats/20410/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1142"> кг/с

на деаэратор <img src="/cache/referats/20410/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1143"><img src="/cache/referats/20410/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1144"> кг/с

на ПНД – 4 <img src="/cache/referats/20410/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1145"><img src="/cache/referats/20410/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1146"> кг/с

на ПНД – 3 <img src="/cache/referats/20410/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1147"><img src="/cache/referats/20410/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1148"> кг/с

на ПНД – 2 <img src="/cache/referats/20410/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1149"><img src="/cache/referats/20410/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1150"> кг/с

на ПНД – 1 <img src="/cache/referats/20410/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1151"><img src="/cache/referats/20410/image240.gif" v:shapes="_x0000_i1152"> кг/с

На турбопривод <img src="/cache/referats/20410/image242.gif" v:shapes="_x0000_i1153"><img src="/cache/referats/20410/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1154"> кг/с

Конденсационный поток пара для турбины типа К:

Dк= D0– (D1+ D2+ D3+ Dд+ D4+ D5+ Dпсп+D6+Dосп+ D7+ Dтп+ D8)

Dк = 752,827 — (62,484+55,709+33,877+6,022+31,844+8,75+30,715+10,659+21,003+

+43,688+45,169+28,231) =423,544 экг/с

Определение мощности турбины и энергетический баланс турбоустановки.

Турбина типа К с промежуточным перегревом пара:

Мощность потоков пара в турбине:

Первого отбора NiI= D1× (i0– i1)= 62,484 × (3317 – 3020) = 18557,748 кВт

Второго отбора NiII= D2× (i0– i2) = 55,709× (3317 – 2927) = 21726,51кВт

ТретьегоотбораNiIII= D3 × [

(i0– i2) + (i0/ – i3)]

NiIII= 33,877 ×[