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 — сt_н5) = K₅ D _пв (сt₅ — сt₄₎;

D₄ (h₄ — сt_н4) + D₅ (сt_н5 — сt_н4) = K₄ D _пв (сt₄ — сt_пн);

где коэффициенты рассеяния тепла принимаем:

K₅ = 1,009; K₄ = 1,008;

Подставляя в уравнение известные величины имеем:

D₅ (3172 — 1129.1) = 1,009 1,02 D (1100 — 905.7);

D₅ = 0,97 885 D.

D₄ (3016 — 936.9) + 0,97 885 D (1129.7 — 936.9) = 1,008 1,02 D (905.7 — 675.9);

2079.1 D4 +18.8722 D = 236.27 D;

D₄ =.

D₄ = 0,10 456 D.

Таким образом имеем, слив конденсата из ПВД в деаэратор:

D₄ + D₅ = 0,20 2445D.

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 — сt_д) + (D₄ + D₅₎ (сt_H4 — сt_д) = K₃ [D'_пв (сt_д — сt₂₎].

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

D_пв = D_пв — (D₅ + D₄ + D_д) = 1,02D — 0, 20 2445D — D_д = 0, D — D_д

Тогда при К_д = 1,007:

D_д (2840 — 670,4) + 0, 20 2445D (936.9 — 670,4) = 1,007 [(0, 81 7555D — D_д) (670,4 — 538.2)];

• 2169.6 D_д + 53.9516 D =108.8373 D — 133.1254 D_д;
• 2302.725 D_д = 54.8857 D;

D_д = 0,23 835 D.

В этом случае:

D_пв = 0, 817 555 D — 0,23 835 D = 0,79 372 D.

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

Уравнение теплового баланса для П — 2:

D₂(h₂ — сt_н2) = K₂D_п.в(сt₂ — сt_сп);

где ct_сп — энтальпия пара за сальниковым подогревателем.

D₂(2719 — 565.9) = 1,005 0, 79372D (538.2 — 360.9);

D₂ = = 0,65 6868D;

D₂ = 0,65 6868D.

Уравнение теплового баланса для П — 1:

D₁ (h₁ — ct_н1) + D₂(ct_н2 — ct_н1) = K₁D_пв(ct₁ — ct_эп);

D₁(2464 — 373.4) + 0,65 6868D (565.9 — 373.4) = 1,0040,79372D (347.9 -172.67);

2090,6D₁ + 12.6467D = 139.64D;

D₁ =; D₁ = 0,60 745 D.

Суммарные расходы пара в отборы турбины и расход пара в конденсатор Согласно расчетной тепловой схеме рис. 1 и выполненным расчетам по определению расходов пара на подключенные подогреватели, расходы пара из отборов турбины равны:

D_V = D₅ = 0,9 7885D;

D_IV = D₄ = 0, 10 456 D;

D_III = D_д = 0,2 3835D;

D_II = D₂ = 0,65 6868D;

D_I = D₁ = 0,6 0745D.

И следовательно, суммарный расход пара на все отборы составит: D_отб = 0,35 3893D.

Расход пара в конденсатор турбины определяется из уравнения, характеризующего баланс потоков пара в турбине:

D_к = D — D_отб = D — 0,352 7118D, D_к = 0,647 2882D.

Правильность выполненных расчетов устанавливается подсчетом расхода пара в конденсаторе по балансу потоков конденсата в тепловой схеме:

D^*_к = D_пв — (D₁+ D₂ + D_ку) = 0, 79372D — (0,6 0745D_к + 0,65 6868D + 0,02D)= 0, 79372D — 0,146 4318D = 0,647 2882D;

D^*_к = 0, 647 2882D.

D^*_к = D_к, что свидетельствует о правильности расчетов Определение расхода пара на турбину Расход пара на турбину подсчитываем по уравнению, основанному на балансе мощностей потоков пара в ней, МВт:

N_m = N_э = К D_m H_im,.

где: .

Определяем величину D_m H_im для каждого отбора:

D_V(h₀ — h₅₎ = 0,9 7885D (3273.1 — 3172) = 9.89617D_;

D_IV(h₀ — h₄₎ = 0, 10 456 D (3273.1 — 3016) = 26.88237D_;

D_III(h₀ — h₃₎ = 0,2 3835D (3273.1 — 2840) =10.323D;

D_II(h₀ — h₂₎ = 0,65 6868D (3273.1 — 2719) = 36,39 7056D;

D_I(h₀ — h₁₎ = 0,6 0745D (3273.1 — 2464) = 49.14878D.

Определяем количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий через всю турбину в конденсатор:

D_кH_i = 0,647 2882D1097.8 = 710.593D.

Суммируем полученные выше выражения:

D_mH_im= D_V(h₀ — h₅) + D_IV(h₀ — h₄) + D_III(h₀ — h₃) + D_II(h₀ — h₂) + D_I(h₀ — h₁) + D_кH_i= 9.89617D+ 26.88237D + 10.323D + 36,39 7056D + 49.14878D + 710.593D = 843.2404D.

Таким образом D_mH_im = 843.2404D,.

тогда N_m = N_э = К D_mH_im, следовательно:

70 МВт = 0,2 711 843.2404D = 0,228 6025D.

Расход пара на турбину: D = 70 / 0,2 286 025= 306.23 т / ч.

Проверку правильности определения расхода пара на турбину сделаем подсчетом «D» по уравнению мощности, т / ч:

D = d_эN_э + y_тD_эт.

Здесь удельный расход пара на выработку электрической энергии:

.

где: _м — механический КПД; _э — КПД электрогенератора; H_i — используемый теплоперепад в турбине; y_т — коэффициент недовыработки мощности турбины.

Определяем коэффициенты недовыработки мощности турбины:

Таким образом, коэффициент недовыработки, например, пятого отбора у₅ =0.90 791 (у₅ 0,91) показывает, что поток пара направленный в этот отбор выработал только 1 — у₅ = 1 — 0,91 = 0,09 или 9% энергии, от энергии, которую он мог выработать, если бы он прошел через всю проточную часть турбины до конденсатора. Соответственно, коэффициент недовыработки потока пара, направленного в первый отбор у₁ 0,263, и следовательно, этот поток выработал при прохождении проточной части турбины от ее начала до места отбора 1 — у₁ = 1 — 0,263 = 0,737 или 73.7% потенциально имевшейся в нем энергии. Аналогичные выводы можно сделать по остальным потокам пара, направляемым в соответствующие отборы.

Определяем произведение y_т D_эт:

у₅D_V = 0,90 791 0,9 7885D = 0,8 8871D;

у₄D_IV = 0,7658 0, 10456D = 0,8 0072D;

у₃D_III = 0,6055 0, 2 3835D = 0,14 4321D;

у₂D_II = 0,49 526 0, 65 6868D = 0,3 2532D;

у₁D_I = 0,26 298 0,6 0745D = 0,01597D.

y_тD_эт = 0,23 1877D.

Тогда расчет расхода пара на турбину из уравнения мощности:

D = d_эN_э + y_тD_эт;

D = 3,35 944 70 + 0,23 1877D;

0,76 8123D = 235.1608;

D = = 306.15 т / ч.

Невязка, равная D =306.15 — 306.23 =0,08 т / ч, ничтожно мала (D = 0,026%).

Расход пара на регенеративные подогреватели:

П — 5: D₅ = 0,9 7885D = 0,97 885 306.15 29.9675 т / ч;

П — 4: D₄ = 0, 10456D = 0, 10 456 306.15 32.011 т / ч;

Д — 6: D_д = 0, 2 3835D = 0, 23 835 306.15 7.2971 т / ч;

П — 2: D_к = 0, 65 6868D = 0, 656 868 306.15 20.11 т / ч;

П — 1: D₁ = 0,6 0745D = 0,60 745 306.15 18.5971 т / ч;