Тепловая схема энергоблока (стр. 8 из 14)

Расчет подогревателей низкого давления ПНД № 4 и ПНД № 5 и смесителя СМ1

Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 4, ПНД № 5 и СМ1 составим и решим уравнение теплового баланса.

П4. a₄ (h_п4 – h_н4) = a_к(h_в4 – h_{в СМ1})

(3.1.1.1)

СМ1.a₅ = a_кд - a₄ - a₅ (3.1.1.2)

П5.a₅(h_п5 – h_н5) + a₄ (h_н4 – h_н5) = a_к5(h_в5 – h_в6)

(3.1.1.3)

Решаем систему уравнений:

где a_к5 – доля конденсата в ПНД № 5,

a₄ – доля расхода пара в ПНД № 4,

a₅ – доля расхода пара в ПНД № 5,

h_в4 = 626,79 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 4,

h_п = 0,995 – КПД пара,

h_п4 = 3212 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 4,

h_н4 = 645,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 4,

h_в5 = 542,95 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 5,

h_н5 = 559,2 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 5,

a_кд = 0,81273 – доля расхода основного конденсата, подведенного в деаэратор.

(0,81273-a₄-a₅+a₄+a₅)626,79-0,992(a₄(3212-645,2))=

=0,995((0,81273-a₄-a₅)542,95+(a₄+a₅)559,2)

a₄ = 0,0274-0,00629a₅ (3.1.1.4)

h ((a₅(h_в5 – h_в6)(0,81273-0,0274+0,00629a₅-a₅) (3.1.1.5)

где h_в6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6.

0,995(a₅(2918-559,2)+(0,0274-0,00629a₅)(645,2-559,2))=

=(542,95-445,82)(0,81273-0,0274+0,00629a₅-a₅)

a₅ = 0,03025

a₄ = 0,0274-0,00629·0,03025

a₄ = 0,02721

a_к5 = 0,81273-0,02721-0,03025

a_к5 = 0,75527

Расчет энтальпии смесителя СМ1

h_СМ1 =

(3.1.1.6)

где h_СМ1 – энтальпия конденсата в СМ1.

h_СМ1 =

h_СМ1 = 541,38 кДж/кг

Расчет подогревателей низкого давления № 6 и № 7

Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 6, ПНД № 7 составим и решим уравнение теплового баланса.

П6. a₆ (h_п6 – h_н6) = a_к5(h_в6 – h_пн) (3.1.2.1)

П7.a₇ (h_п7 – h_н7)+a₆(h_н6 – h_н7)= a_к7(h_в7 – h_в8) (3.1.2.2)

где a₆ – доля расхода пара на ПНД № 6,

h_п6 = 2812 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 6,

h_н6 = 461,36 кДж/кг – энтальпия воды на выходе ПНД № 6,

a_к5 = 0,75527 – доля конденсата в ПНД № 5,

h_в6 = 445,82 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 6,

h_пн = 438,02 кДж/кг – энтальпия питательного насоса,

a₇ – доля расхода пара на ПНД № 7,

h_п7 = 2720 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 7,

h_н7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7,

a_к7 – доля расхода конденсата в ПНД № 7,

h_в7 = 383,01 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 7,

h_в8 = 219,84 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из ПНД № 8.

Подставим значение в (3.1.2.1):

a₆(2812-461,36) = 0,75527(445,82-438,02)

a₆ = 0,00251

Подставим значение в (3.1.2.2):

a₇(2720-398,02)+0,00251(461,36-398,02) = a_к7(398,02-234,42)

a₇ = 0,04642

Расчет подогревателя низкого давления № 8, охладителя уплотнений ОУ, смесителя СМ2

Для нахождения доли расхода пара на ПНД № 8, смесителя СМ2 и охладителя уплотнений ОУ составим и решим уравнения теплового баланса.

П.8 a_п8 (h_п8 – h_н8)+a_п7(h_п7 – h_н7) = a_к7(h_н8 – h"_ОУ) (3.1.3.1)

ОУa_ОУ (h_ОУ – h

) = a_к7(h – h_СМ2) (3.1.3.2)

СМ2.a_к7h_СМ2 = a'_к7 – h_к +(a_п7 +a_п8)h_н8 +a_ОУh"_ОУ (3.1.3.3)

a'_к7 = a_к7 - (a_п7 + a_п8 + a_ОУ) (3.1.3.4)

где a_п8 – доля расхода пара на ПНД № 8,

h_п8 = 2512 кДж/кг – энтальпия пара ПНД № 8,

h_н8 = 234,12 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 8,

a_п7 – доля расхода пара на ПНД № 7,

h_н7 = 398,02 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара ПНД № 7,

a_к7 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,

h

= 188,44 кДж/кг – энтальпия дренажа ОУ,

h

= 2582,5 кДж/кг – энтальпия пара в ОУ,

a_ОУ = 0,0018 – доля расхода пара на ОУ,

h"_ОУ - энтальпия пара после ОУ,

h_СМ2 – энтальпия воды в смесителе СМ2,

a'_к7 – доля расхода конденсата,

h_к = 111,11 кДж/кг – энтальпия конденсата.

Решаем систему уравнений:

h"_ОУ = 125,51+174,58a₈ (3.1.3.5)

Подставляем (3.1.3.5) в уравнение (3.1.3.1)

2277,58a₈ + 7,594 = 165,58 – 0,70634(125,51 + 174,58a₈)

a₈ = 0,028878

h"_ОУ = 125,51+174,58·0,028878

h"_ОУ = 130,55 кДж/кг

h_СМ2 = 124,45 кДж/кг

3.2 Материальный баланс пара и конденсата

Доли отборов пара из турбины:

a₁ = a_п1 + a_шт = 0,0506+0,002 = 0,0526

a₂ = a_п2 = 0,0961

a₃ = a_п3 + a_тп = 0,043+0,0618 = 0,1048

a₄ = a_д = 0,01657

a₅ = a_п4 = 0,02721

a₆ = a_п5 = 0,03025

a₇ = a_п6 = 0,00251

a₈ = a_п7 = 0,04642

a₉ = a_п8 = 0,028878

Пропуск пара в конденсатор турбины:

a

= a₀ - Σa_i - a_у - a_упл - a_ОУ (3.2.1)

где a₀ = 1 – весь пар,

Σa_i = 0,405338 – сумма всех долей расходов пара,

a_у = 0,002 – доля расхода пара на утечки,

a_упл = 0,002 – доля расхода пара на уплотнения,

a_ОУ = 0,001 – доля расхода пара на охладитель уплотнений,

a

= 1 – 0,405338 – 0,002 – 0,002 – 0,001

a

= 0,589662

Количество конденсата в конденсаторе:

a

= a_к7 - a₈ - a_э - a_ОУ - a_тп - a_дв (3.2.2)

где a_к7 = 0,70634 – доля расхода конденсата на ПНД № 7,

a₈ = 0,28878 – доля расхода конденсата на ПНД № 8,

a_э = 0,004 – доля расхода конденсата на эжектор,

a_ОУ = 0,0018 – доля расхода конденсата на охладитель уплотнений,

a_тп = 0,0618 – доля расхода конденсата на турбину привода,

a_дв = 0,02 – доля расхода конденсата на добавочную воду.

a

= 0,70634 – 0,028878 – 0,001 – 0,0618 – 0,02 – 0,004

a

= 0,590662

Определим погрешность материального баланса.

D =

(3.2.3)

D =

D = 0,1696%, что меньше 0,2%, следовательно, погрешность удовлетворяет условию.

3.3 Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока.

Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат

Для того, чтобы посчитать энергетический баланс, составим таблицу.

Таблица 3.1 Суммарная работа пара в отдельных отсеках турбины

Отсек турбины	Давление пара, МПа	aj	Внутреннее теплопадение Нij, кДж/кг	Внутренняя работа на 1 кг свежего пара ajНij, кДж/кг
0'-1	23,54-5,82	a0-aшт=1-0,002=0,998=a0'1	286	285,43
1-2	5,82-4,13	a1-2=a0'1-a1=0,998-0,0506=0,9474	89	84,32
2'-3	3,61-1,73	a2'-3=a12-a2=0,9474-0,0961=0,8513	196	166,85
3-Д	1,73-0,7	a3-Д=a2'-3-a3-aтп==0,8513-0,043-0,0618=0,7465	132	98,54
Д-4	0,7-0,537	aД-4=a3-Д-a4==0,7465-0,01657=0,72993	156	113,87
4-5	0,537-0,311	a4-5=aД-4-a4=0,72993-0,02721=0,70272	138	96,98
5-6	0,311-0,15	a5-6=a4-5-a5==0,70272-0,03025=0,67247	106	71,28
6-7	0,15-0,088	a6-7=a5-6-a6=0,67247-0,00251=0,66996	92	61,64
7-8	0,088-0,0176	a7-8=a6-7-a7==0,66996-0,04642=0,62354	208	129,7
8-К	0,0176-0,00363	a8-К=a7-8-a8==0,62354-0,028878=0,594662	174	103,47

Определяем расход пара на турбину:

Д₀ =

(3.3.1)

гдеW_Э = 500 МПа – мощность энергоблока,

= 1212.08 кДж/кг – сумма внутренней работы на 1 кг свежего пара,

h_М = 0,994 – КПД механический,

h_Г = 0,99 – КПД генератора.

Д₀ =

Д₀ = 419,196 кг/с = 1509,11 т/ч

Удельный расход пара на турбину:

d₀ =

(3.3.2)

где W_Э = 500 МПа – мощность энергоблока;

W_ТП=

(3.3.3)

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

Д₀ = 419,196 кг/с – расход пара на турбину,

V_ср = 0,0011 м³/кг – удельный объем,

Р_Н = 34,5 МПа – давление в насосе,

Р_В = 0,7 МПа – давление в деаэраторе,

h_Н = 0,805 – КПД турбопривода.

W_ТП=

W_ТП= 19651,54 кВт

a₀ =