Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Октября 2013 в 13:35, курсовая работа

Краткое описание

В работе представлен расчет тепловой схемы первой итерации с выводом всех результатов и поправка коэффициента регенерации на вторую итерацию. При вводе нового поправленного коэффициента программа производит расчет второй итерации с выводом всех результатов и поправку коэффициента для третьей итерации и т.д.

Содержание

1 Исходные данные………………………………………………………..…...3
2 Построение процесса расширения в проточной части турбины……..…...4
3 Определение расходов острого пара, питательной воды и химически очищенной воды…………………………………………………………...…7
3.1 Расчет расхода острого пара………………………………………….....7
3.2 Расчет расхода питательной воды…………………………………..…..7
3.3 Расчет расхода химически очищенной воды………………………..….8
4 Определение расходов пара в регенеративные отборы турбины……..…..8
4.1 Расчет РНП-1,2 и ПХОВ……………………………………………..…..8
4.2 Расчет ПВД-1,2 и ПН………………………………………………….....9
4.3 Расчет деаэраторной установки и узлов разветвлений…………….....11
4.4 Расчет ПНД-1,2 и КН……………………………………………….…..12
5 Определение расчетной мощности отсеков паровой турбины и общей суммарной электрической нагрузки…………………………………….....13
6 Определение погрешности расчетов……………………………………....14
7 Описание программы………………………………………………….…....14
8 Текст программы……………………………………………………….…...16
9 Вывод результатов……………………………………………………….....23
10 Оценка технико-экономических показателей тепловой схемы……….....24
11 Список используемых источников………………………………………...25

Прикрепленные файлы: 1 файл

КР Мат мод.docx

— 242.12 Кб (Скачать документ)

СОДЕРЖАНИЕ

 

  1. Исходные данные………………………………………………………..…...3
  2. Построение процесса расширения в проточной части турбины……..…...4
  3. Определение расходов острого пара, питательной воды и  химически очищенной воды…………………………………………………………...…7
    1. Расчет расхода острого пара………………………………………….....7
    2. Расчет расхода питательной воды…………………………………..…..7

3.3 Расчет расхода химически  очищенной воды………………………..….8

  1. Определение расходов пара в регенеративные отборы турбины……..…..8
    1. Расчет РНП-1,2 и ПХОВ……………………………………………..…..8
    2. Расчет ПВД-1,2 и ПН………………………………………………….....9
    3. Расчет деаэраторной установки и узлов разветвлений…………….....11
    4. Расчет ПНД-1,2 и КН……………………………………………….…..12
  2. Определение расчетной мощности отсеков паровой турбины и общей суммарной электрической нагрузки…………………………………….....13
  3. Определение погрешности расчетов……………………………………....14
  4. Описание программы………………………………………………….…....14
  5. Текст программы……………………………………………………….…...16
  6. Вывод результатов……………………………………………………….....23
  7. Оценка технико-экономических показателей тепловой схемы……….....24
  8. Список используемых источников………………………………………...25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Исходные данные

 

Дана принципиальная тепловая схема ТЭС, включающая паровой  котел (ПК), подогреватели высокого давления (ПВД-1 и ПВД-2), питательный насос (ПН), деаэрационную установку (Д), два подогревателя низкого давления (поверхностного ПНД-1 и смешивающего ПНД-2) типов, конденсатный насос (КН), конденсатор турбины (К). Из ПВД конденсат пара сливается по каскадной схеме. Восполнение потерь пара и воды в схеме осуществляется за счет подпитки в тепловую схему химически очищенной воды, предварительно нагреваемой сливом продувочной воды в ПХОВ. Подача химически очищенной воды осуществляется в ПНД-2. В схеме предусмотрена двухступенчатая схема расширения соленой продувочной воды (Pр-1 и Pр-2). Паровая турбина имеет регулируемый отбор пара на производственные нужды (ПП). D0, P0, t0

ЭГ

 

 

 

  

 

 

 

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

 

 

Wэ

ПК

ПТ

Pр1

Pр2

К

ПХОВ

ПН

КН

ПВД-1

ПВД-2

1

2

3

4

Д

Pд

ПНД-1

ПНД-2

P1

P2

P3

P4

ПП

Pк

Dхов

tхов

tсл

Gпв

 

Дано: WЭ = 160 МВт; P0 = 12,8 МПа; t0 = 545 оС; Р1 = 2,2 МПа; Р2 = 1,4 МПа; Р3 = 0,42 МПа; Р4 = 0,1 МПа; Рд = 0,7 МПа; Рк = 0,004 МПа; Pр1=0,7 Мпа; Pр2=0,12 Мпа; Dn = 20 кг/с; δDn = 0,7; tвк = 50 оС; tсл=45 oC; tхов = 40 оС; η0i = 0,87; ηэм = 0,98.

 

 

2 Построение процесса расширения в проточной части турбины

 

Точка 0.

По начальным параметрам пара перед турбиной (P0 и t0) находим энтальпию h0 пара на входе в паровую турбину:

 

Определяем энтропию s0:

 

 

Точка 1.

Определим значение идеального теплоперепада на отсек 0-1. Для этого из точки 0 проведем линию s=const до пересечения с изобарой P1. Воспользуемся программой “Диаграмма HS для воды и водяного пара version 2.1.2010.901”.

 

Определяем действительный теплоперепад на отсек.

 

Определяем энтальпию  h1 в первом регенеративном отборе.

 

Определяем энтропию s1 по известным P1 и h1.

 

 

Точка 2.

Определим значение идеального теплоперепада на отсек 1-2.

 

Определяем действительный теплоперепад на отсек.

 

Определяем энтальпию  h2 во втором регенеративном отборе.

 

Определяем энтропию s2 по известным P2 и h2.

 

 

 

 

 

Точка 3.

Определим значение идеального теплоперепада на отсек 2-3.

 

Определяем действительный теплоперепад на отсек.

 

Определяем энтальпию  h3 в третьем регенеративном отборе.

 

Определяем энтропию s3 по известным P3 и h3.

 

 

Точка 4.

Определим значение идеального теплоперепада на отсек 3-4.

 

Определяем действительный теплоперепад на отсек.

 

Определяем энтальпию  h4 в четвертом регенеративном отборе.

 

Определяем энтропию s4 по известным P4 и h4.

 

 

Точка К.

Определим значение идеального теплоперепада на отсек 4-К.

 

Определяем действительный теплоперепад на отсек.

 

Определяем энтальпию  hк в конденсаторе.

 

Определяем энтропию sК по известным PК и hК.

 

 

 

 

 

По найденным значениям  h и s построим процесс расширения в турбине.





Рисунок 2.1 ‒ Процесс расширения в проточной части турбины.

 

 

 

 

 

 

 

3 Определение расходов острого пара, питательной и химически очищенной воды

 

3.1 Расчет расхода острого пара

 

Расход острого пара определяется по формуле:

 

где kрег – коэффициент регенерации, принимается в диапазоне 1.15÷1.3,           Wэ – электрическая мощность кВт, yп и yт – коэффициент недовыработки паром соответственно отопительного и теплофикационного отборов. В нашей схеме теплофикационный отбор отсутствует. Значение yп определяется следующим образом:

 

где hп=h2=2926.57 кДж/кг.

Окончательно получаем расход острого пара:

 

 

3.2 Расчет расхода питательной воды

Расход питательной воды для барабанного котла определяется по формуле:

 

где Dут – внутренние потери пара и конденсата, Dут=(1÷2)%D0; Dсн – расход пара на собственные нужды станции, Dсн=(1÷5)% D0; Gпр – расход котловой воды в расширители непрерывной продувки, Gпр=(2÷2.5)% D0;

Dут=0.01∙154=1.54 кг/c;

Dсн=0.01∙154=1.54 кг/c;

Gпр=0.02∙154=3.08 кг/c;

Окончательно получим  расход питательной воды.

 

 

 

3.3 Расчет расхода химически очищенной воды

 

Химически очищенная вода используется для восполнения потерь в схеме тепловой установки и  будет складываться из внутренних потерь пара и конденсата Dут, потерь пара на собственные нужды Dсн, потерь котловой воды в расширители непрерывной продувки, невозврата конденсата с производства.

 

 

4 Определение расходов пара в регенеративные отборы турбины

 

Для определения расходов пара в отборы турбины следует  составить систему уравнений  материального и теплового баланса  тепловой схемы энергоблока. Произведем расчет отдельных узлов тепловой схемы поэтапно.

 

4.1 Расчет РНП-1,2 и ПХОВ

  

 

 

 

Pр1

Pр2

Dхов, tхов, hхов

Dхов, tпхов, hпхов

Gпр, hпр

Dр2, hр2

Dр1, hр1

Gр2, hр2

Gр2, hр2

Gр1, hр1

Gр2, tсл, hсл

Рисунок 4.1 ‒ Схема обвязки РНП-1,2 и ПХОВ

Составим систему уравнений  материального и теплового баланса  узла не входящего в систему регенерации тепловой схемы.

 

Искомые величины.

Dр1 – расход пара на выходе из РНП-1;

Gр1 – расход сливной воды из РНП-1;

Dр2 – расход пара на выходе из РНП-2;

Gр2 – расход сливной воды из РНП-2;

hпхов – энтальпия воды на выходе из ПХОВ;

Определение параметров при  неизвестных.

hпр=h(P0)=1523.45 кДж/кг – энтальпия продувочной котловой воды;

hр1=h(Pр1)=2762.75 кДж/кг – энтальпия пара на выходе из РНП-1;

hр2=h(Pр2)=2683.06 кДж/кг – энтальпия пара на выходе из РНП-2;

hр1=h(Pр1)=697.14 кДж/кг – энтальпия сливной воды из РНП-1;

hр2=h(Pр2)=439.30 кДж/кг – энтальпия сливной воды из РНП-2;

hсл=h(Pсл, tсл)=188.53 кДж/кг – энтальпия сливной воды из ПХОВ;

hхов=h(Pхов, tхов)=168.77 кДж/кг – энтальпия хов на входе в ПХОВ;

Решая систему уравнений  в Mathcad 14 получим искомые величины.

Dр1=1.232 кг/c; Gр1=1.847 кг/с; Dр2=0.212 кг/с;

Gр2=1.635 кг/с;  hпхов=202.5 кДж/кг;

 

4.2  Расчет ПВД-1,2 и питательного насоса

 

  

 

 

  

 

2

1

ПН

Gпв, hпв1

hпв2

Gпв, Pпв, hпв

Gпв, Pвс, hвс

(D1+D2), hдпвд

hд1

D2, h2

D1, h1

Dп

D2

Рисунок 4.2 ‒ Схема узла ПВД-1,2 и питательного насоса

Перед составлением системы  уравнений найдем сначала энтальпию  питательной воды на выходе питательного насоса.

 

где Δh – величина прироста энтальпии в результате сжатия теплоносителя с давления на всасе до давления на выходе определяемая по формуле:

 

Pвс=Pд=0.7 Мпа – давление на всасе питательного насоса;

*н=0.8 – к.п.д. питательного насоса;

Pпв=1.6∙P0=20.48 Мпа – давление на выходе питательного насоса;

hвс=h(Pд)=697.14 кДж/кг – энтальпия воды на всасе насоса:

vвс=v(Pд)=0.00111 м3/кг – удельный объем воды на всасе;

 

 

Составим систему уравнений  материального и теплового баланса  для ПВД-1,2 и каскадного слива дренажа из ПВД-1,2, определяемого как точку смешения двух сливов.

 

Искомые величины.

D1 – расход пара от первого отбора турбины (пар к ПВД-1);

D2 – расход пара к ПВД-2:

Hдпвд – энтальпия каскадного слива дренажа с ПВД-1,2;

Определение параметров при  неизвестных.

Θпвд=2 0C – величина недогрева для ПВД;

tпвд1=ts(P1)-θпвд=215 0C – температура воды на выходе из ПВД-1;

tпвд2=ts(P2)-θпвд=193 0C – температура воды на выходе из ПВД-2;

hпвд1=h(Pпв, tпвд1)=928.16 кДж/кг – энтальпия питат. воды на выходе из ПВД-1;

hпвд2=h(Pпв, tпвд2)=830.14 кДж/кг – энтальпия питат. воды на выходе из ПВД-2;

hд1=h(P1)=930.98 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПВД-1;

hд2=h(P2)=830.13 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПВД-2;

Решая систему уравнений  в Mathcad 14 получим искомые величины.

D1=7.51 кг/c; D2=8.07 кг/с; hдпвд=878.77 кДж/кг;

 

 

4.3 Расчет деаэраторной установки и узлов разветвлений

 

  

 

 

 

Д

Pд

Dп, hп

 

 

 

D2, h2

D2, h2

Dр1, hр1

(D1+D2), hдпвд

D2, h2

Dп, h2

Gок, hок

Gпв, hвс

Рисунок 4.3 ‒ Схема обвязки деаэраторной установки и узлов разветвлений

ПП

Составим систему уравнений  материального и теплового балансов для деаэраторной установки и  узлов разветвлений.

 

Искомые величины.

Gок – расход основного конденсата после ПНД-1,2;

D2 – расход пара от второго отбора турбины (пар на ПП, ПВД-2 и деаэратор);

Dп – общий расход пара к ПВД-2 и деаэратор;

D2 – расход пара на деаэратор;

Определение параметров при  неизвестных.

Θпнд=4 0C – величина недогрева для ПНД;

tок=ts(P3)-θпнд=141 0C – температура воды на выходе из ПНД-1;

hок=h(P3, tок)=595.15 кДж/кг – энтальпия конденсата на выходе из ПНД-1;

tдпнд1=ts(P3)=145 0C – температура дренажа с ПНД-1;

Информация о работе Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока