Параметры пара, питательной воды и конденсата

(дренажей) в системе регенерации

Давление на нагнетании конденсационного насоса выбирается исходя из условия обеспечения требуемого давления воды перед деаэратором питательной воды.

Деаэратор Д-6 (р_д = 6 бар) обычно устанавливается на отметке 25 м. Суммарное гидравлическое сопротивление трубной системы трубопроводов и арматуры каждого ПНД по водяной стороне Dр_ПНД =1 бар, сопротивлении эжекторного и сальникового подогревателей Dр_ЭП = Dр_СП = 0,5 бар и р_к = 0,04 бар. Имеем давление на нагнетании конденсатных насосов:

р_кн = р_д + H_деа / 10,197 + 2·Dр_ПНД + 2·(Dр_ЭП¸ Dр_СП ) – р_к =

= 6,0 + H_деа /10,197 + 2·1 + 2·0,5 – 0,04 = 11,41бар @ 12 бар (для всех вариантов).

где: 10,197 м – высота столба воды, эквивалентная давлению в 1 бар, а H_деа= 25м – высота установки деаэратора. Соответствующие давления питательной воды по тракту ПНД проставляются в расчетной тепловой схеме (рис. 1).

Определив давление за конденсатным насосом, находим давление питательной воды по тракту от конденсатного насоса до деаэратора.

Давление на нагнетании питательного насоса принимаем:

р_пн = 1,3·р_о = 1,3·75 = 97,5 бар @ 100 бар.

При других значениях р₀ величина р_пн округляется до значения кратного 5 бар, например при р₀ = 70 бар полученное значение р_пн = 1,3·70 = 91 бар округляется до 90 бар.

Давление питательной воды за ПВД определяется исходя из гидравлического сопротивления каждого подогревателя с относящимися к нему трубопроводами и арматурой: Dр_ПВД = 5 бар. В данном варианте:

р_в4= р_пн – Dр_ПВД = 100 – 5 = 95 бар;

р_в5 = р_в4 – Dр_ПВД = 95 – 5 = 90 бар.

Температура питательной воды за поверхностными подогревателями определена ранее при расчете распределения подогрева питательной воды по регенеративным подогревателям (стр. 6) и в рассчитываемом варианте составляет:

t_ЭП = 32°С; t₁ = 74,3°С; t_СП = 79,3°С;

t₂ = 121,6°С; t₄ = 206,2°С; t₅ = 248,5°С;

Температура питательной воды за деаэратором (П-3) соответствует температуре насыщения при давлении в деаэраторе р_д.Для рассчитываемого варианта р_д= 6 бар. Этому давлению соответствует температура насыщения t_н = 158,83°С (табл. II [2] (или в прилож. 3)).

Энтальпия питательной воды за подогревателями устанавливается по значению температур и давлений по таблице III [2] (или в прилож. 3):

Для подогревателя П-5 при р_в5 = 90 бар, t₅ = 248,5°C энтальпия питательной воды будет: h_пв5 = 1078,6 кДж/кг,

для П-4 при р_в4 = 95 бар, t₄ = 206,2°C: h_пв4 = 883,4 кДж/кг,

для П-2 при р_в2 =9 бар, t₂ = 121,6°C: h_ок2 = 511,1 кДж/кг,

для П-1 при р_в1 = 10,5 бар, t₁ = 74,3°C: h_ок1 = 311,9 кДж/кг.

Температура и энтальпия питательной воды за деаэратором определяется давлением в деаэраторе, они приведены выше.

Температуры конденсата, выходящего из поверхностных регенеративных подогревателей, соответствуют температуре насыщения и опрелеляются по давлению пара в подогревателе по данным таблицы II [2] (или в прилож. 3).

Отметим, что эти температуры были уже определены на стр.7 в разделе 2.3, например для подогревателя П-5 при давлении р'₅ = 42,16 бар температура конденсата (которая равна температуре насыщения) имеет значение t_н5 = 253,5°С, для П-4 при р'₄ = 19,54 бар значение t_н4 = 211,2°С и т.д.

Энтальпии конденсата определяются по тем же давлениям пара в подогревателе, по табл.II [2] (или в прилож. 3) и значение h_н равно табличному значению энтальпии воды на линии насыщения h', таким образом:

при р'₅ = 42,16 бар, h_н5 = h' = 1101,7 кДж/кг;

при р'₄ = 19,54 бар h_н4 = h' = 902,8 кДж/кг;

при р'₂ = 2,44 бар h_н2 = h' = 529,6 кДж/кг;

при р'₁ = 0,46 бар h_н1 = h' = 331,82 кДж/кг.

Значения параметров пара, питательной воды и конденсата сводятся в табл. 2.

Внимание. В настоящем примере расчета повышение энтальпии пара и температуры питательной воды в питательном и конденсатном насосах Dh¢_п.н_., Dh¢_к.н_. вследствие перехода объемных и гидравлических потерь в теплоту перекачиваемой жидкости учитывается для всех вариантов одинаковыми значениями Dh¢_п.н. = 5,5 кДж/кг, Dh¢_к.н. = 1,2 кДж/кг. Значения этих величин приведены также в табл.2.

Таблица 2

Параметры питательной воды и конденсата в системе регенерации турбины К–80–75

Подогреватели	Пар в камере отбора (из табл. 1)	Потеря давления в паропроводе Dр1,%	Пар у регенеративного подогревателя	Вода за подогревателями	Конденсат из подогревателей
р, бар	h, кДж кг	t, °С	р, бар	h, кДж кг	t_н, °С	р_в, бар	t, °С	h_пв(h_ок), кДж кг	t_н, °С	h_н, кДж кг
П – 5	43,92				42,16		253,5		248,5	1078,6	253,5	1101,7
П – 4	20,57				19,54		211,2		206,2	883,4	211,2	902,8
За питательным насосом	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾		158,83	675,97¹⁾	–³⁾	–³⁾
Д – 6 (П – 3)	9,0			–³⁾	6,0		158,83	6,0	158,83	670,5	–³⁾	–³⁾
П – 2	2,62		126,6		2,44		126,6	9,0	121,6	511,1	126,6	529,6
СП	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	10,0	79,3	332,77	–³⁾	–³⁾
П – 1	0,5		79,3		0,46		79,3	10,5	74,3	311,9	79,3	331,82
ЭП	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	11,5	32,0	135,17	–³⁾	–³⁾
За конденсатным насосом	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	12,0	29,0	122,6²⁾	–³⁾	–³⁾
Конденсатор	0,04			–³⁾	–³⁾	–³⁾	–³⁾	0,04		121,4	–³⁾	–³⁾

1) 5,5 кДж/кг – повышение энтальпии в питательном насосе;

2) 1,2 кДж/кг – повышение энтальпии в конденсатном насосе;

3) ячейки не заполняются.

Баланс пара, питательной и добавочной воды

При принятом методе расчета тепловой схемы, в котором все расходы пара и воды в ее элементах выражаются через расход потерь пара на турбину «D», а утечки цикла сосредоточены в месте наивысшего температурного уровня рабочего тепла, имеем:

- необходимую производительность котельного агрегата блока,

D_ка = D + D_ут;

- количество питательной воды, подаваемой в котел питательного насоса,

D_пв = D_ка;

Подставляя обусловленные значения величин, имеем:

D_ка = D + 0,02·D = 1,02·D;

D_пв = 1,02·D.

Расчеты по системе регенерации и подсчет расхода пара на турбину

Расчет ПВД

Расчетная схема ПВД с необходимыми расчетными данными (энтальпиями пара, питательной воды и дренажа) из таблицы 2 дается на рис.4.

Уравнения теплового баланса подогревателей:

D₅·(h₅ – h_н5) = K₅·D_пв·(h₅ – h₄);

D₄·(h₄ – h_н4) + D₅·(h_н5 – h_н4) = K₄·D_пв·(h_пв4 – h_пн);

где коэффициенты рассеяния тепла принимаем (для всех вариантов):

K₅ = 1,009; K₄ = 1,008;

Подставляя в уравнение известные величины, имеем:

D₅·(3146 – 1101,7) = 1,009·1,02·D·(1078,6 – 883,4);

D₅ = 0,0982713·D.

D₄·(3004 – 902,8) + 0,0982713·D·(1101,7 – 902,8) =

= 1,008·1,02·D·(883,4 – 676);

2101,2·D₄ +19,5462·D = 213,240384·D;

D₄ = ;

D₄ = 0,0921826·D.

Таким образом имеем, слив конденсата из ПВД в деаэратор:

D₄ + D₅ = 0,190454·D.

Расчет деаэратора

Расчетная схема с необходимыми расчетными данными дана на рис.5.

Уравнение теплового баланса запишем в следующем виде, исходя из условия, что пар «выпара» деаэратора не учитывается в тепловом балансе, т.к. его величина невелика:

D_д·(h₃ – h'_д) + (D₄ + D₅)·(h_н4 – h'_д) = K₃·[D'_пв·(h'_д – h_ок2)]

Количество питательной воды, идущей из ПНД, (D'_пв) определяется из материального баланса деаэратора:

D'_пв = D_пв – (D₅ + D₄ + D_д) =

= 1,02·D – 0,190454·D – D_д = 0,829546·D – D_д

Тогда при К_д = 1,007 (для всех вариатов):

D_д·(2866 – 670,5) + 0,190454·D·(902,8 – 670,5) =

= 1,007·[(0,829546·D – D_д)·(670,5 – 511,1)];

2195,5·D_д + 44,2425·D = 133,155·D – 160,516·D_д;

2356,016·D_д = 88,9125·D;

D_д = 0,03774·D.

В этом случае:

D'_пв = 0,829546·D – 0,03774·D = 0,791806·D

Расчет ПНД

Расчетная схема ПНД с необходимыми данными об энтальпии потоков теплоносителей дается на рис.6.

Уравнение теплового баланса для П – 2:

D₂·(h₂ – h_н2) = K₂·D'_пв·(h_ок2 – h_сп);

где h_сп – энтальпия пара за сальниковым подогревателем (из табл.2, стр.13).

D₂·(2686 – 529,6) = 1,005·0,791806·D·(511,1 – 332,77);

D₂ = = 0,0658082·D;

D₂ = 0,0658082·D.

Уравнение теплового баланса для П – 1:

D₁·(h₁ – h_н1) + D₂·(h_н2 – h_н1) = K₁·D'_пв·(h_ок1 – h_эп);

D₁·(2472 – 331,82) + 0,0658082·D·(529,6 – 331,82) =

= 1,004·0,791806·D·(311,9 – 135,17);

2140,18·D₁ + 13,016·D = 140,4956·D;

D₁ = ; D₁ = 0,059565·D.

123 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: