Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет тепловой схемы турбины P–50–12,8/1,3

Примем параметры пара перед турбиной и перед соплами первой ступени турбины P–50–12,8/1,3 такими же, как и для турбины ПТ–135/165–12,8/1,5, а именно: p0 = 12,75 МПа, t0 = 555 °С; p0 ' = 12,11 МПа, t0' = 552 °С .

Давление за последней ступенью этой турбины такое же, как и в регулируемом производственном отборе турбины ПТ –
pк = 1,47 МПа.

Для построения процесса расширения пара в турбине по уравнению Флюгеля найдем давления пара в нерегулируемых отборах при противодавлении 1,47 МПа.

При неизменной электрической мощности Nэ = 50 МВт повышение противодавления с 1,08 до 1,47 МПа приводит к увеличению пропуска пара в 1,11 раза [3,13].

Следовательно, давления в нерегулируемых отборах можно записать следующим образом:

Можно считать, округляя до сотых, что p2 = 2,54 МПа,
a p1 = 4,12 МПа. Внутренний относительный КПД турбины принимаем согласно заводским данным – hoi = 0,828 (по состоянию перед стопорным клапаном).

Конечное состояние пара в турбине при принятом hoi определяется энтальпией в конденсаторе (при pк = 1,47 МПа).

hк =h0 –(h0 – hка) hoi = 3488,2-(3488,2 - 2892,0)×0,828 = 2994,5 кДж/кг.

Процесс расширения пара в турбине P–50–130/13 дан на рис.4. На рисунке нанесены параметры пара в отборах и давления у регенеративных подогревателей. Давления и температуры пара в камерах отборов, принятые потери давления в паропроводах и состояние перед регенеративными подогревателями в рассматриваемой турбине даются в табл.5.

 

2.3.1. Исходные условия для определения параметров пара,
питательной воды и конденсата в системе регенерации турбин

Для определения параметров питательной воды и параметров пара после охладителей пара (ПВД) принимаем:

- потери давления в паропроводах от камер турбины до соответствующих подогревателей в размере 4,5,6,7,8,9 % (от первого отбора до последующего),

- недогрев питательной воды в основной поверхности ПВД
и ПНД δtнед = 5 °С,

- недоохлаждение конденсата греющего пара в охладителях конденсата для ПВД для ПНД –

- гидравлическое сопротивление каждого ПВД, включая трубопроводы и арматуру, и ПНД соответственно



- падение давления греющего пара во встроенных пароохладителях ΔpОП = 1,5 %,

- недоохлаждение пара в охладителях пара (относительно температуры насыщения при pОП) δtОП = 15 °С,

- подогрев турбинного конденсата в эжекторном и сальниковом подогревателях ΔtЭЖ = 5 °С, ΔtСП = 8 °С.


Найдем параметры воды и водяного пара в системе регенерации турбины P–50–130/13.

Параметры питательной воды после деаэратора устанавливаются исходя из условия, что охлаждение ее в баке – аккумуляторе отсутствует. Поэтому за деаэратором имеем:

давление pД = 0,589 МПа,

температуру tД = 158,08 °С,

энтальпию ctД = 667,5 кДж/кг.

Параметры воды после питательного насоса:

а) при p0 = 12,75 МПа давление на нагнетании насоса
pнагн = 18,1485 МПа;

б) повышение энтальпии в насосе (кДж/кг):

При pД = 0,589 МПа, известной высоте установки деаэратора над осью насоса (20 м) и нормативной величине сопротивления тракта всасывания Δpвс = 0,0098 МПа давление на всасывающем патрубке насоса pвс = 0,589 + 20/102 - 0,0098 = 0,775 МПа.

Удельный объем воды в насосе определяется по ее средней температуре (tнср = 160 °С) и среднему давлению
(pнср= 907,81 МПа) и составляет vнасср = 0,0010959 м3/кг.

При среднем значении ηн = 0,78 найдем

Таким образом, энтальпия воды после питательного насоса

ctПН = ctД + ΔhПН = 667,5 + 24,4 = 691,9 кДж/кг.

При pнагн = 18,15 МПа и сtПН = 691,9 кДж/кг температура воды будет tПН = 161,4 °С.

По принятым значениям ΔpОП = 1,5 % и ΔtOП = 15 °С устанавливаем параметры греющего пара после охладителей пара:

= 0,985·3,95 = 3,894 МПа, = 248,7 °С ,

= 0,985·2,41 = 2,377 МПа, = 218,9 °С,

= 0,985·1,38 = 1,362 МПа, = 193,6 °С.

Тогда t'пе3 = 248,7 + 15 = 263,7 °С,

t'пе2 = 218,9 + 15 = 233,9 °С,

t'пе1 = 193,6 + 15 = 208,6 °С.

По [11], по известным t'пе и p , определим:

h'3 = 2856,7 кДж/кг,

h'2 = 2847,5 кДж/кг,

h'1 = 2828,7 кДж/кг.

По принятым значениям δtнед = 5 °С найдем температуру питательной воды перед ОП.

= - δtнед = 248,7 - 5 =. 243,2 °С,

= 210,9 - 5 = 213,9 °С,

= 193,6 – 5 = 188,6 °С.

При давлениях воды в трубной системе каждого подогревателя равных 17,65, 17,17, 16,68 МПа и найденных по литературе [11] температурах определяем энтальпии воды:

= 1055,5 кДж/кг, = 921,8 кДж/кг, = 809,9 кДж/кг.

Найдем температуру и энтальпию конденсата, сливаемого из каждого ПВД. При принятом недоохлаждении конденсата
Δtокпвд = 5 °С имеем:

tк3 = t2 +5 °С; tк2 = t1 + 5 °С; tк1 = tпн + 5 °С;

tпн = 161,4 °С → tк1 = 161,4 + 5 = 166,4 °C,

ctк1 = 703,5 кДж/кг (при p1' = 1,38 МПа).

Температура питательной воды за подогревателем может быть найдена как

t1 = + ΔtОП-1; t2 = + ΔtОП-2 ,

где ΔtОП – подогрев воды в охладителях пара.

Принимаем ΔtОП-1 = 2 °С и ΔtОП-2 = 3 °С, тогда

t1 = 188,6 + 2 = 190,6 °С; t2 = 219,9 + 3 = 216,9 °С,

tк2 = 190,6 + 5 = 195,6 °С; tк3 = 216,9 + 5 = 221,9 °С.

По таблицам Александрова для воды находим:

сtк2 = 833,6 кДж/кг (при 2,28 МПа),

сtк3 = 953,6 кДж/кг (при 3,90 МПа).

 

 


Таблица 5.Параметры пара, питательной воды и конденсата в системе регенерации турбины Р-50-12,8/1,3 Примечание Давление питательной воды за ПВД: pпв3 = 16,68 МПа pпв2 = 17,17 МПа pпв1 = 17,65 МПа Примечание. Питательная вода в систему регенерации турбины P-50-130/13 подается общестанционными питательными насосами из деаэраторов Д-0,5886, обогреваемых паром из отборов турбиныПТ-135-12,8/1,5. Параметры питательной вода перед ПВД-1: tпн. = 161,4 °C ,. ctпв = 691,769 кДж/кг, pпн = 18,1485 МПа.
Слив конденсата из подогревателя сtк,к кДж/кг       953,6   833,8   703,5
tк, °С         221,9   195,6   166,4
Повышение энтальпии воды в подогре-вателях   Dct, кДж/кг         144,1   116,4   125,9
Питательная вода после подогревателя ct, кДж/кг         1078,1   934,1   817,6
t, °С       248,1   216,9   190,6
Состояние перед регенеративными подогревателями ctн, кДж/кг         1084,4   954,1   827,5
tн, °С       248,1     194,3
h, кДж/кг            
, МПа       3,95   2,41   1,38
  Потеря давления     Dp, %   -        
Состояние в камере отбора h, кДж/кг   3488,2   3488,2      
t, °С     -      
p, МПа   12,75   12,11   4,12   2,54   1,47
Наименование Перед турбиной Перед соплами 1-й ступени I отбор (на ПВД-3) II отбор (на ПВД-2) III отбор (на ПВД-1)

2.3.2. Расчет ПВД

Для определения расхода пара составляем уравнения теплового баланса для каждого ПВД в соответствии с расчетной схемой, приведенной на рис.5.

Уравнения теплового баланса:

для I участка

D3 (h3 - ctк3) + D2 (h2 – h2) = K3 Dп.в (ct3 - ct2),

для II участка

D2 (h2 - ctк2) + D1 (h1 – h1) + D3 (ctк3 - ctк2)= K2 Dп.в ( ct2 - ct1),

для III участка

D1 (h1 - ctк1) + (D2 + D3) ( ctк2 - ctк1) = K1 Dп.в ( ct1 - ctп.в).

Принимаем коэффициенты, учитывающие потери теплоты в подогревателях:

 

№ ПВД К K Dп.в
1,008 1,007 1,006 1,039329 D 1,038298 D 1,037266 D

Подставим известные значения энтальпий и получим:

для I участка

D3 (2856,7-953,6)+D2·(3104 - 2847,5) = 1,039329·D·(1055,6 - 921,8).

для II участка

D2 (2847,5 - 833,8) + D1 (2994 - 2828,7) + D3 (953,6 - 833,8) =

= 1,038298·D·(921,8 - 809,9).

для III участка

D1(2828,7-703,5)+(D2+D3)·(833,8-703,5)=1,037266·D·(809,9-691,9).

Проведем арифметические вычисления:

1) 1903,098·D3 + 256,476·D2 = 138,91775·D,

2) 2013,714·D2 + 165,331·D1 + 119,834·D3 = 116,15751·D,

3) 2125,168·D1 + 130,309·( D2 + D3) = 122,44925·D.

Решим полученную систему уравнений путем выражения одних неизвестных через другие, для чего разделим обе части уравнения (1) на 256,476:

1′) 7,42017·D3 + D2 = 0,54164·D,

обе части уравнения (2) на 119,834:

2′) 16,804195·D2 + 1,3796668·D1 + D3 = 0,96932·D,

обе части уравнения (3) на 130,309:

3′) 16,308681·D1 + D2 + D3 = 0,9396875·D.

Из (1′) выразим D2 = 0,54164·D - 7,4201796·D3. (А)

Подставим выражение (А) в (2′):

16,804195·(0,54164·D-7,4201796·D3)+1,3796668·D1+D3=0,96932·D;

9,1018241·D - 124,69014·D3 + 1,3796668·D1 + D3 = 0,96932·D;

123,69014·D3 = 8,132504·D + 1,3796668·D1.

Из полученного выражения определим расход D3:

D3 = 0,065749·D + 0,011154218·D1. (Б)

Подставим выражения, определяющие D2 и D3, в (3′):

16,308681·D1+0,54164·D-7,4201796·(0,065749·D+0,01154218·D1) +

+ 0,065749·D + 0,011154218·D1 = 0,9396875·D;

16,308681·D1 - 0,082766167·D1 +0,011154218·D1 =

= 0,9396875·D - 0,54164·D + 0,48786938·D - 0,065749·D;

16,237069·D1 = 0,8201678·D.

Из полученного выражения определим расход D1:

Подставив это выражение в уравнение (Б), имеем:

D3=0,065749·D+0,050512·0,011154218·D=0,066312421·D.

При подстановке в уравнение (А) получим:

D2 = 0,54164·D - 7,4201796·0.066312421·D = 0,04959·D.

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

Для ОП – 3: D3 (h3 – h3) = k3 Dп.в (ct3 – ct3) = k3 Dп.в Δct3;

ct3 = ct3 + Δct3 = 1055,5 + 22,7 = 1078,2 кДж/кг.

По pп.в = 16,68 МПа и ct3 определяем t3 = 248,1 °С [11].

Для ОП – 2: D2 (h2 – h2) = k2 Dп.в Δct2;

ct2 = ct2 + Δct2 = 921,8 + 12,2 = 934,0 кДж/кг.

По pп.в = 17,17 МПа и ct2 определяем t2 = 216,9 °С.

Для ОП – 1: D1·(h1 – h1) = k1 Dп.в Δct1;

ct1 = ct1 + Δct1 = 809,9 + 8,1 = 818,0 кДж/кг.

По pп.в = 17,66 МПа и ct1 определяем t1 = 190,6 °С.


Проверяем правильность выполненных расчетов по тепловым балансам ПВД в целом:

D3*·(h3 –ctк1) =к3·Dп.в·( ct3 - ct2).

 

 

D2*(h2-ctк2)+D3(ctк3-ctк2)=к2 Dпв(ct2-ct1).

Расход пара на турбину можно определить следующим образом:

D = dэ Nэ + ∑ym Dm = dэ Nэ + D3 y3 + D2 y2.

Удельный электрический расход пара на турбину выражается как

,

где ηм, ηг – механический КПД турбины и КПД электрического генератора.

Коэффициенты недовыработки отборов:

D = 7,592·50000 + 0,066312·D·0,441117 + 0,04959·D·0,222582 =

= 374353,7 + 0,02925135·D + 0,0110378·D.

D = 374353,7 / (0,9597109·3600) = 108,353 кг/с.

Определяем расходы пара на регенеративные подогреватели:

D3 = 0,066312·108,353 = 7,1851 кг/с ≈ 7,2 кг/с,

D2 = 0,04959·108,353 = 5,3732 кг/с ≈ 5,4 кг/с,

D1 = 0,050512·108,353 = 5,4731 кг/с ≈ 5,5 кг/с.

∑ D = 18,03 кг/с.

Расход пара на производство из турбины P-50-130/13

DпрР-50 = 108,353 - 18,03 = 90,323 кг/с.

Расход питательной воды, проходящей через ПВД турбины,

Dп.вР-50 = 1,031083·108,353 = 111,72 кг/с.

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.