Тепловая схема энергоблока (стр. 2 из 14)

1. Завод-изготовитель	ХТГЗ
2. Тип агрегата	К-500-240
3. Развиваемая мощность, МПа	500
4. Параметры свежего пара перед регулирующим клапаном турбины:- давление, МПа- температура, оС	23,54540
5. Параметры свежего пара после регулирующего клапана:- давление, МПа- температура, оС	22,36536
6. Параметры пара промперегрева перед стопорным клапаном ЦСД:- давление, МПа- температура, оС	3,43540
7. Давление пара на выходе в конденсатор, МПа	0,00345
8. Внутренний относительный КПД турбины блока по отсекам, % :-ηцвд - ηцсд- ηцнд	87,591,488,0

1.2 Расчет подогревателей высокого давления

Для расчета подогревателей высокого давления необходимо определить нагрев питательной воды в питательном насосе. Полагая механический коэффициент полезного действия насоса h_мн = 0,975, определим его внутренний КПД:

h_нi = h_н / h_мн (1.2.1)

где h_н = 0,7869 – КПД насоса,

h_нi = 0,7869 / 0,975

h_нi = 0,805

Повышение энтальпии воды в насосе определяется по формуле:

Dh_нi =

(1.2.2)

где V_ср = 0,00112 м³/кг – средний удельный объем воды в насосе,

Давление питательной воды на нагнетании питательного насоса находим по формуле:

Р_ПН = (Р_П + Р_ПГ +Р_нив + DР_с – Р_д)·j (1.2.3)

где Р_П = 25 МПа – давление свежего пара,

Р_ПГ = 4 МПа – потеря давления в парогенераторе,

Р_нив = H·g·r·10^-6 (1.2.4)

где Н = 30 м,

g = 9,81 м/с²,

r = 0,0011068 м³/кг.

Р_нив =

Р_нив = 0,266 МПа – нивелирные потери,

DР_с = 0,588 МПа – потери давления на гидравлическое сопротивление трубопроводов и теплообменников,

Р_д = 0,7 МПа – давление в деаэраторе,

j = 1,05 – коэффициент запаса по давлению,

Р_ПН = (25+4+0,266+0,588-0,7)·1,05

Р_ПН = 34 МПа

Давление (подпор) на всасывающей стороне питательного насоса складывается из давления в деаэраторе Р_д=0,7 МПа и гидростатического давления, определяемого разностью отметок деаэратора и всасывающего патрубка насоса. Давление на всасывающей стороне насоса можно считать постоянным и равным Р_в = 0,9 МПа. Напор питательного насоса в номинальном режиме составит:

DР_ПН = Р_но – Р_в (1.2.5)

где Р_но = 34 МПа – давление питательной воды,

Р_в = 0,9 МПа – давление на всасывающей стороне насоса.

DР_ПН = 34 – 0,9

DР_ПН = 33,1 МПа

Повышение энтальпии воды в насосе:

Dh_нi =

Dh_нi = 46,052 кДж/кг

Расчет подогревателя высокого давления № 1

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 1 составим и решим уравнение теплового баланса:

a₁(h_п1 – h_др1) + a_пр (h_пр – h_др1) = a_пв (h_пв – h_в2)·

(1.2.6)

где a₁ – доля расхода пара первого отбора,

a₁ (3037-1115,34)+0,0008(3323-1115,34)=1,015(1172,36-1075,34)

a₁ = 0,0506

h_п1 = 3037 кДж/кг – энтальпия пара,

h_др1 = h_в2 + 40 (1.2.7)

h_др1 = 1075,34+40

h_др1 = 1115,34 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 1,

a_пр = 0,0008 – доля пара на протечки свежего пара,

h_пр = h₀ = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

a_пв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

h_пв = 1172,36 кДж/кг – энтальпия питательной воды,

h_в2 = 1075,34 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 2,

h_п = 0,995 – КПД пара.

Расчет подогревателя высокого давления № 2

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 2 составим и решим уравнение теплового баланса:

a₂ (h_п2 – h_др2) + a₁ (h_др1 – h_др2) + a_пр(h_пр – h_др2) = a_пв (h_в2 – h_в3)·

(1.2.8)

где a₂ – доля расхода пара второго отбора,

a₂ (2948-911,46)+0,0506(1115,34-911,46)+0,0008(3323-911,46) =

1,015(1075,34-871,46)

a₂ = 0,0961

h_п2 = 2948 кДж/кг – энтальпия пара,

h_др2 = h_в3 + 40 (1.2.7)

h_др2 = 871,46+40

h_др2 = 911,46 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 2,

a₁ = 0,0506 – доля расхода пара первого отбора,

h_др1 = 1115,34 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 1,

a_пр = 0,0008 – доля пара на протечки,

h_пр = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

a_пв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

h_в2 = 1075,34 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 2,

h_в3 = 871,46 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 3,

h_п = 0,995 – КПД пара.

Расчет подогревателя высокого давления № 3

Для нахождения доли расхода пара на ПВД № 3 составим и решим уравнение теплового баланса:

a₃ (h_п3 – h_др3) + (a₁ +a₂)(h_др2 – h_др3) + a_пр(h_пр – h_др3) = a_пв (h_в3 – h_пн)·

(1.2.10)

где a₃ – доля расхода пара третьего отбора,

a₃ (3344-783,052)+(0,0506+0,0961)(911,46-783,052)+0,0008(3323-783,052) =

1,015(871,46-743,052)

a₃ = 0,0043

h_п3 = 3344 кДж/кг – энтальпия пара,

h_др3 = h_д + Dh_нi = 40 (1.2.11)

h_д = 697 кДж/кг – энтальпия воды в деаэраторе,

Dh_нi = 46,052 кДж/кг – нагрев питательной воды в насосе,

h_др3 = 697+46,052+40

h_др3 = 783,052 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 3,

a₁ = 0,0506 – доля расхода пара первого отбора,

a₂ = 0,0961 – доля расхода пара второго отбора,

h_др2 = 911,46 кДж/кг – энтальпия дренажа ПВД № 2,

a_пр = 0,0008 – доля пара на протечки,

h_пр = 3323 кДж/кг – энтальпия свежего пара,

a_пв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

h_в3 = 871,46 кДж/кг – энтальпия воды после подогревателя ПВД № 3,

h_пн = h_д + Dh_нi(1.2.12)

h_пн = 697 + 46,052

h_пн = 743,052 кДж/кг – энтальпия воды после питательного насоса,

h_п = 0,995 – КПД пара.

1.3 Расчет турбины привода питательного насоса

Требуется рассчитать долю расхода пара на турбину привода питательного насоса. Для этого составим уравнение:

a_тп =

(1.3.1)

a_тп =

a_тп = 0,0618

где a_пв = 1,015 – доля расхода питательной воды,

Dh_нi = 46,052 кДж/кг – нагрев питательной воды в насосе,

Н₀ = h_п3 – h_п3к (1.3.2)

h_п3 = 3344 кДж/кг – энтальпия пара третьего отбора,

h_п3к = 2358 кДж/кг – энтальпия пара отбора на конденсатор турбины привода питательного насоса,

Н₀ = 3344 – 2358

Н₀ = 986 кДж/кг – располагаемый теплоперепад турбины привода питательного насоса,

h_н = 0,7869 – КПД насоса,

h_мн = 0,975 – механический КПД насоса.

1.4 Расчет деаэратора

Составим уравнение теплового и материального баланса деаэратора.

Уравнение материального баланса

a_шт + a

+ a_д + a_кд = a_пв + a_у + a_э (1.4.1)

Принимаем коэффициенты:

где a_шт = 0,002 – доля расхода пара на утечки из штоков,

a

– сумма долей расхода пара на подогреватели высокого давления,