Методичний посібник щодо розрахунку принципової теплової схеми енергоблоків різних типів ТЕС

Про матеріал
Даний методичний посібник розроблений, як керівництво для виконання курсового проекту з спеціальної дисципліни "Теплові електричні станції". При виконанні курсового проекту студенти відпрацьовують навики використання прикладного програмного забезпечення:MS WORD, MS EXCEL, MS VISIO
Перегляд файлу

Міністерство освіти і науки України

Державний вищий навчальний заклад

“Київський енергетичний коледж”

 

 

 

 

                                                                                       Затверджую

                                                            Заступник директора з навчальної роботи

                                                       _____________________Т.І. Свириденко

                                                       _____________________ 2016р.                                                                                                                                                

 

 

 

 

 

Методичний посібник щодо розрахунку

принципової теплової схеми

енергоблоків різних типів ТЕС

 

 

 

              Розроблено: викладач – методист ___________ О.М. Томашевська

                                    викладач – методист____________ Л .О.Подушко

                                    викладач –методист_____________Є.М.Сорока                                                           

 

 

 

 

РОЗГЛЯНУТО ТА СХВАЛЕНО                                        

на засіданні ЦПК №3

Протокол № ____ від___________

Голова ЦПК __________Л.О. Подушко

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2016

Зміст

 

ст

Перелік скорочень                                                               

3

1 Складання принципової теплової схеми енергоблока

4

 2 Розрахунок принципової теплової схеми енергоблока

4

2.1 Загальні положення

4

 2.2 Побудова процесу роботи пари в турбіні в h,s діаграмі

5

 3 Складання зведеної таблиці параметрів робочого тіла в точках процесу

8

 4 Визначення часток витрат пари і води на всі елементи ПТС

8

 5 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою К-300-23,5

10

 6 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою Т-250/300-23,5

20

 7 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою Т-110/120-12,8

29

 8 Розрахунок показників теплової ефективності турбоустановки,

    енергоблока

37

 8.1 Розрахунок показників теплової економічності турбоустановки

37

 8.2 Енергетичні показники енергоблока

38

9  Розрахунок принципової теплової схеми за допомогою табличного редактора MS EXCEL

39

     Додаток 1

44

     Додаток 2

45

     Додаток 3

46

     Додаток 4

47

     Додаток 5

48

     Додаток 6

49

     Додаток 7

50

     Додаток 8

53

     Додаток 9     

54

     Перелік посилань

55

 

    

 

 

 

 

 

Перелік скорочень

ТЕС- теплова електростанція;

ТЕЦ- теплоелектроцентраль;

 КА-  котельний агрегат;

ЦВТ- циліндр високого тиску;

ЦСТ- циліндр середнього тиску;

ЦНТ- циліндр низького тиску;

ПВТ- підігрівник високого тиску;

ПНТ- підігрівник низького тиску;

ЖТН- живильний турбонасос;

ЖЕН- живильний електронасос;

 КН  - конденсатний насос;

 ДН  - дренажний насос;

 СН  - сітьовий насос;

СПВ – сітьовий підігрівник верхній;

СПН - сітьовий підігрівник нижній;

 D     - повна витрата середовища, кг/с;

 d      - питома витрата середовища, г/кДж, кг/кВт;

 h      - ентальпія, кДж/кг;

 N     - електрична потужність, кВт, МВт;

 р      -  тиск, МПа;

 t       - температура, 0С;

 v      - питомий обєм середовища, м3/кг

 Q     - кількість теплоти, теплове навантаження, кВт, МВт;

 q      - питома витрата теплоти;

 y      - коефіцієнт недовиробітку потужності регенеративним відбором пари;

      - частка витрати;

      - відносна помилка розрахунку, %;

      - коефіцієнт корисної дії;

     - недогрів води до температури насичення в підігрівнику, 0С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Складання принципової теплової схеми енергоблоку

 

   1.1 Для забезпечення високих енергетичних показників енергоблоку принципова теплова схема ( ПТС) повинна складатися обгрунтовано і раціонально. ПТС наочно представляє технологічний процес перетворення енергії на ТЕС. ПТС являється основною розрахунковою схемою  проектуємої ТЕС. Дані, які одержують в результаті розрахунків, визначають рівень технічного удосконалення енергоблоку.

1.2 При виборі ПТС за основу приймається теплова схема , яка відповідає типу турбоустановки, вказаному в завданні на розрахунок.

 1.3 Приклади ПТС представлені в додатку 7.

 1.4 при розробці ПТС вирішуються наступні питання:

  • Вибір параметрів пари в регенеративних відборах;
  • Вибір типу регенеративних підігрівників(переважно поверхневого типу);
  • Вибір схеми відводу дренажу гріючої пари ПВТ(звичайно каскадної);
  • Вибір схеми відводу дренажу гріючої пари ПНТ(каскадної або змішаної);
  • Вибір тиску в деаераційної колонці( деаераторі);
  • Вибір типу привода живильного насосу(електро або турбопривод);
  • Вибір схеми включення приводної турбіни живильного турбонасосу(ЖТН) в теплову схему турбоустановки;
  • Вибір місця введення в схему додаткової води для поповнення втрат пари і конденсату;
  • Вибір схеми відпуску теплоти для потреб теплофікації .

 1.5 На ПТС зображують: паровий котел, турбіну, генератор, конденсатор, регенеративні підігрівники, живильні, дренажні, конденсатні насоси, турбіну ЖТН та лінії зв’язку між ними.

       Однотипне устаткування незалежно від числа встановлених агрегатів зображують одним елементом, а трубопроводи при декількох паралельних лініях – однією лінією. З арматури зображують тільки регулюючий клапан на підводі пари до деаератора.

 1.6 На ПТС вказують літерні позначення часток витрат , або витрат та ентальпій відповідних потоків робочого тіла. [1]

 

2 Розрахунок принципової теплової схеми енергоблоку

 

 2.1 Загальні положення.

        Мета розрахунку – за даними енергетичними навантаженнями визначити витрати пари і води на всі елементи турбоустановки та енергетичні показники енергоблоку.

 

Вхідні дані:

 Типорозмір турбіни;

 Електрична потужність турбоагрегату N, МВт;

 Теплове навантаження турбоагрегату Q,Мвт;

 Температура в прямій/зворотній магістралі tпр/ tзв 0С;

 Початковий параметри пари перед турбіною:  p0 МПа, t0 0С;

 Тиск пари холодного/гарячого промперегріву pхпп/pгпп МПа;

 Температура пари після промперегріву tгпп0С;

 Тиск пари в деаераторі живильної води pд МПа;

 Відносні внутрішні ККД циліндрів турбіни оіЦВТ, оіЦСТ, оіЦНТ;

 ККД котельної установки ку.

Основні етапи розрахунку:

 Побудова процесу пари в турбіні в h,s- діаграмі;

 Складання зведеної таблиці параметрів робочого тіла;

 Визначення часток робочого тіла для елементів ПТС;

 Розрахунок підігрівників сітьової установки;

 Перевірка вірності розрахунку за допомогою матеріального балансу пари та конденсату в конденсаторі;

 Визначення витрат пари та води на всіх ділянках ПТС;

 Перевірка вірності розрахунків за допомогою порівняння потужностей потоків пари;

 Розрахунок показників теплової ефективності ТЕС.

 Перевірка розрахунків принципових теплових схем за допомогою табличного редактора MS EXCEL

 

             2.2 Побудова процесу роботи пари в турбіні в h,s- діаграмі

 

        Для визначення стану водяної пари в ступінях турбіни будується процес роботи пари в h,s- діаграмі (рисунок 2.2.1).

        При будові цього процесу враховуються втрати тиску пари у паровпускних та регулюючих клапанах ЦВТ.

         За початковими параметрами знаходиться точка О, яка відповідає стану пари до паровпускних клапанів. Втрата тиску в паровпускних клапанах приймається від 3до 5 % тиску свіжої пари.

         Тоді тиск перед першим ступенем ЦВТ p0=(0,97-0,95)p0, МПа. Процесу дроселювання в паровпускних клапанах відповідає відрізок О-О (h 0=const).

        Будується ізоентропійний процес роботи пари в ЦВТ від т. О до тиску

 “ холодного” промперегріву pХПП ( відрізок О -А).

        Знаходиться ентальпія відпрацьованої пари при ізоентропійному розширенні в ЦВТ  hаХПП, кДж/кг.

        Ентальпія пари в кінці дійсного процесу роботи пари ( з урахуванням втрат енергії в проточній частині) hХПП, кДж/кг, визначається формулою:

            hХПП=  h 0- оіЦВТ(h 0- hаХПП),

де оіЦВТ- відносний внутрішній ККД ЦВТ.

 За параметрами pХПП  і tХПП  знаходиться т. В Відрізок О-В відповідає дійсному процесу роботи пари в ЦВТ.

       Стану пари на вході в ЦСТ відповідає т. Е (РГПП  і tГПП  ). Аналогічно відбувається побудова дійсного процесу роботи пари в ЦСТ, ЦНТ(відрізок Е-К,

 якщо оіЦСТ=оіЦНТ). При цьому ентальпія пари в кінці дійсного процесу роботи пари в ЦСИ,ЦНТ hК, кДж/кг, визначається за формулою:

         hК= hГПП- оіЦСТ,ЦНТ(hГПП- hКа),

де hГПП- ентальпія пари на вході в ЦСТ після промперегріву, кДж/кг;

оіЦСТ,ЦНТ- відносний внутрішній ККД ЦСТ,ЦНТ;

hКа-ентальпія відпрацьованої пари при ізоентропійному процесі розширення пари в ЦСТ,ЦНТ,кДж/кг.

         Тиски пари в регенеративних відборах вибираються близькими до заводських даних (додаток 9). За прийнятими тисками знаходяться на h-s діаграмі  точки 1,2,......8 (залежності від кількості регенеративних відборів, які відповідають стану пари у відборах.

         При виборі турбоприводу у живильному насосі на h,s- діаграмі зображується процес роботи пари в приводної турбіні ( відрізок Е М).Ентальпія відпрацьованої пари в кінці дійсного процесу розширення hТП, кДж/кг, розраховується за формулою:

            hТП=  h ВІДБ- оіТП (h ВІДБ- hаТП),

де h ВІДБ- ентальпія пари регенеративного відбору на турбопривід,

оіТП- відносний внутрішній ККД приводної турбіни;

 hаТП - ентальпія пари в кінці ізоентропійного процесу роботи пари в привідній турбіні, кДж/кг.

           Для турбоустановок без прмперегріву дійсному процесу  роботи пари на

 h,s- діаграмі відповідає відрізок ( О-К) (рисунок 2.2.2).

        Ентальпія відпрацьованої пари в кінці дійсного процесу роботи пари

hК, кДж/кг визначається за формулою:

         hК= h0- оі (h0- hКа),

де h0- ентальпія пари на вході в турбіну, кДж/кг;

 оі- відносний внутрішній ККД турбіни;

hКа -ентальпія відпрацьованої пари при ізоентропійному розширенні в циліндрах турбіни, кДж/кг. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Складання зведеної таблиці параметрів робочого тіла

 

        Дана таблиця полегшує розрахунок принципової теплової схеми.

        В графі 1 зведеної таблиці параметрів робочого тіла  проставляються точки процесу h,s- діаграми. В графі 2- найменування потоку або підігрівника. До граф 3,4,5 записують параметри гріючої пари з h,s- діаграми:

         Тиск p, МПа;

         температуру t,0C;

         ентальпію h, кДж/кг.

        В графі 6 проставляють тиск пари перед підігрівниками, pі  МПа, з урахуванням зниження тиску в паропроводах від турбіни до підігрівника у розмірі 3-5% тиску пари у відборі.

        pі=(0,97-0,95) pВІДБ

       Температура насичення t 0C (графа 7 ) та ентальпія дренажу hі кДж/кг      (графа 8 ) визначається за таблицями термодинамічних властивостей води та водяної пари для стану насичення при тиску перед підігрівником pі, МПа.[6] Температурний напір регенеративних підігрівників 0С (графа 9) приймається для більш дешевих матеріалів трубних систем ( латунь, вуглецева сталь) 1,50С для ПНТ і 2,5-5,0 0С для ПВТ; для  більш коштовних матеріалів ( аустенітна сталь ) 3,5-5,0 0С для ПНТ і  5,0- 7,0  0С для ПВТ.

      До графи 10 записують значення тиску живильної води і основного конденсату після кожного підігрівника pПІ, МПа. Тиск, який розвиває конденсат ний або живильний насоси приймаються за довідником, а гідравлічний опір за порадою керівника. До графи 11 записують значення температур нагріває мого середовища після підігрівника tПІ 0С:

      tПІ= t-І

     Ентальпія води hПІ, кДж/кг ( графа 12 ) визначається за таблицями термодинамічних властивостей води і водяної пари для стану ”вода і перегріта пара” [6]( за тиском pПІ, МПа і температурою tПІ0С після підігрівників ) (дивись таблиці 5.1, 6.1, 7.1 відповідно типу турбіни ).[1]

 

4 Визначення часток витрати гріючої пари і води на всі елементи ПТС

      При розрахунку ПТС витрати гріючої пари і води на елементи ПТС зручно виражати у частках витрати свіжої пари на турбіну перед ЦВТ, D0.

      Для ПТС конденсаційного типу: і= Dі/ D0, де і- частка і-го потоку пари або води;

      Dі-витрата і-го потоку пари або води, кг/с;

      D0- витрата свіжої пари на турбіну, кг/с.

      При цьому частка витрати свіжої пари на турбіну 0= D0/ D0=1,0.

     Для любої точки ПТС повинна зберігатися рівність суми потоків пари та води, які входять і виходять з котла ( рівняння матеріального балансу).

     Витрата живильної води на котельну установку залежить від типу котла.

     Для прямо токових котлів: жв=ку; для барабанних котлів: жв=ку+прод,

 де - жв= Dжв/ D0- частка витрати живильної води на котельну установку;

     ку= Dку/ D0 – частка витрати перегрітої пари на виході з котельної установки;

      прод= Dпрод/ D0- частка витрати води безперервної продувки з барабанного котла; прод=3% від D0 ( за нормами технологічного проектування електростанцій і систем).

     Частка витрати перегрітої пари з котла: ку=о+втр+ущ+еж,

     де о=1- частка витрати свіжої пари на турбіну;

      втр=  Dвтр/ D0- частка витрати пари на поповнення втрат в циклі;

      ущ= Dущ/ D0- частка витрати пари на ущільнення турбіни;

      еж= Dеж/ D0- частка витрати пари на парові ежектори.

      Для розрахунку ПТС ТЕЦ витрати граючої пари і води на елементи ПТС записують у вигляді часток від витрати свіжої пари на турбіну:

      Dжв= Dку= Dо+ Dвтр+ Dущ+ Dеж=(1+втр+ущ+еж) Dо- для прямо токових котлів;

      Dжв= Dку+Dпрод= Dо+ Dвтр+ Dущ+ Dеж+Dпрод=(1+втр+ущ+еж+прод) Dо- для барабанних котлів.

 

 Таблиця 4.1- Частки витрат пари на втрати, ущільнення та ежектори для  різних типів турбін

Тип турбіни

втр

ущ

еж

К-300-23,5

0,02

0,004

0,001

Т-250/300-23,5

0,02

0,01

0,005

Т-110/120-12,8

0,02

0,004

0,001

 

     Умовно приймаємо, що пара на втрати, ущільнення та ежектори поступає з паропроводу свіжої пари перед турбіною.

       Для розрахунків ПТС складаються рівняння матеріального та теплового балансів з урахуванням втрат теплоти в довкілля.

       ККД підігрівників, який враховує втрати теплоти приймається : п=99%.[1]

       Методики розрахунку ПТС ТЕС конденсаційного типу та ТЕЦ представлені в табличній формі на прикладах ПТС з турбоустановками К-300-23,5,

Т-250/300-23,5 та Т-110/120-12,8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


5 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою К-300-23,5

     Таблиця 5.1- Таблиця параметрів робочого середовища в точках процесу

Точка процесу

Назва потоку, підігрівника

                        Пара гріюча

     Дренаж гріючої пари

Температурний напір,

,0 С

   Вода живильна, конденсат основний

pі,МПа

tі, 0С

hі, кДжкг

pі,,МПа

t,і, 0С

hі,, кДжкг

pпі,МПа

t пі, 0С

hпі, кДжкг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

Пара свіжа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Пара свіжа після СРК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Пара першого відбору на ПВТ8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(ХПП)

Пара другого відбору на ПВТ7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГПП

Гарячий промперегрів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору на ТЖН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору наПВТ6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору на Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Пара четвертого відбору на ПНТ5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Пара п’ятого  відбору на ПНТ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Пара шостого відбору на ПНТ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Пара сьомого відбору на ПНТ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Пара восьмого відбору на ПНТ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

Пара в конденсатор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 5.2-Розрахунок часток витрат пари  та води  на елементи ПТС

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари першого відбору на П8

 

 

 

 

 

 

1

      

1(h1-h1) ηп =жв (hП8  -  hП7)

 

 

жв =1 +ущ +еж+втр=1+0.02+0.001+0.004=

=1.025

 

ηп=0.99 [1]

 

Частка витрати пари другого відбору на П 7

 

 

 

 

2

 

      

2(h2-h2) ηп +1(h1-h2) ηп =1жв (hП7  -  hП6)

 

 

 

 

Частка витрати пари третього відбору  на ТП

 

 

 

 

 

 

 

3тп

 

 

жв hжн/Hітп ηнм

 

 

hжн=(vсер(Pн-Pв) 103 )/н

vсерPсер=(Pн+Pв)

н=0.83

ηнм=0.98      [1]

 

  продовження таблиці 5.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари третього відбору на П6

 

 

 

 

 

3

 

3(h3-h3) ηп +(1+ 2)(h2-h3)х хηп =жв (hП6  -  hд-hжн)

 

 

 

 

Частка витрати пари третього відбору на деаератор

 

 

 

 

 

 

3д

 

 

ок

 

жв=1+2+з+3д+ок

жвhд'=(1+2+з)h3+3дh3+окhок

 

 

 

Рівняння матеріального та теплового балансів вирішуються разом

 

Частка витрати пари четвертого відбору на

П 5

 

 

 

4

  

4(h4-h4) ηп =ок (hП5  -  hП4)

 

 

 

 

продовження таблиці 5.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Частка витрати пари п’ятого  відбору  на

П4

 

5

5(h5-h5) ηп +4(h4-h5) ηп =ок (hП4  -  hП3)

 

 

 

Частка витрати пари шостого відбору на П3

 

6

6(h6-h6) ηп +(4+ 5)(h5-h6) ηп =ок (hП3  - hП2 )+( 4+ 5+6+7)(hП3-h7)

7(h7-h7) ηп+(4+ 5+6)(h6-h7) ηп=окх(hП2  - hП1)

 

 

ок =ок-4-

-5-6-7

Частка витрати пари сьомого відбору на П2

 

 

 

 

7

 

6(h6-h6) ηп +(4+ 5)(h5-h6) ηп =ок

х((hП3  - hП2 )+( 4+ 5+6+7)(hП3-h7)

7(h7-h7) ηп+(4+ 5+6)(h6-h7) ηп=окх(hП2  - hП1)

 

 

Рівняння для П3 і П2 вирішуються разом

 

Частка витрати пари восьмого відбору на П1

 

 

 

 

 

 

8

 

8(h8-h8) ηп =ок (hП1  - hк )

 

 

 

закінчення таблиці 5.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частки витрати відпрацьованої пари з турбіни до конденсатора та основного конденсату до підігрівників

 

 

 

 

кп

 

 

 

 

квих

       

1-1-2-3-3д-4-5-6-7-8

 

 

 

 

 

ок-4-5-6-7-8-втр-ущ-еж

 

 

 

 

=(кп-кк)/

(( кп+кк)2))

х100%0,5% [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


        Таблиця 5.3- Визначення коефіцієнтів недовироблення потужності  регенеративними  відборами пари

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Коефіцієнт недовироблення потужності парою першого відбору

у1

(h1-hХПП+hГПП- hК)/

( h0-hХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою другого відбору

у2

(hГПП- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою третього відбору

у3

(h3- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою четвертого відбору

у4

(h4- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою п’ятого  відбору

у5

(h5- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою шостого відбору

у6

(h6- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою сьомого відбору

у7

(h7- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою восьмого відбору

у8

(h8- hК)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

Коефіцієнт недовироблення потужності парою третього відбору на тробопривід

уТП

(h3- h5)/( h0-ХПП+hГПП- hК)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
        Таблиця 5.4

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

1у1

 

 

 

 

 

 

2у2

 

 

 

 

 

 

(3+3д3

 

 

 

 

 

 

4у4

 

 

 

 

 

 

5у5

 

 

 

 

 

 

6у6

 

 

 

 

 

 

7у7

 

 

 

 

 

 

8у8

 

 

 

 

 

 

ТПуТП

 

 

 

 

 

 

                                    Витрата пари на турбіну D0,кг/с:

                   D0=Nх 103/((1-іуі)( h0-ХПП+hГПП- hК)мг)=

 

                 м=г=0.99 [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Таблиця 5.5- Визначення витрат пари і води на елементи ПТС

 

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Витрата пари першого відбору

D1

 

 

кг/с

 

Витрата пари другого відбору

D2

 

 

кг/с

 

Витрата пари третього відбору

D3

D3д

D3тп

 

 

кг/с

кг/с

кг/с

 

Витрата пари четвертого відбору

D4

 

 

кг/с

 

Витрата пари п’ятого відбору

D5

 

 

кг/с

 

Витрата пари шостого відбору

D6

 

 

кг/с

 

Витрата пари сьомого відбору

D7

 

 

кг/с

 

Витрата пари восьмого відбору

D8

 

 

кг/с

 

Витрата живильної води

Dжв

 

 

кг/с

 

Витрата пари на втрати

Dвтр

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ежектор

Dеж

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ущільнення

Dущ

 

 

кг/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Таблиця 5.6- Розрахунок сумарної потужності турбіни за   відсіками

 

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Потужність першого відсіку

 

N1

D0(h0-h1) мг=

 

 

МВт

 

Потужність другого відсіку

 

N2

 

 

(D0-D1)(h1-h2) мг=

 

 

МВт

 

Потужність третього відсіку

 

N3

 

 

(D0-D1-D2)(hГПП-h3) мг=

 

 

МВт

 

Потужність четвертого відсіку

 

N4

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-D3тп)(h3-h4) мг=

 

 

МВт

 

Потужність п’ятого відсіку

 

N5

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-D3тп D4)(h4-h5) мг=

 

 

МВт

 

Потужність шостого відсіку

 

N6

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-–D4- D5)(h5-h6) мг=

 

 

МВт

 

Потужність сьомого відсіку

 

N7

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-–D4- D5- D6)(h6-h7) мг=

 

 

МВт

 

Потужність восьмого відсіку

 

N8

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-–D4- D5- D6- D7)(h7-h8) мг=

 

 

МВт

 

Потужність дев’ятого відсіку

 

N9

 

 

(D0-D1-D2-D3-D3д-–D4- D5- D6- D7- D8)(h8-hR)х хмг=

 

 

МВт

 

Сумарна потужність відсіків

 

  Nі

 

 

N1+ N2+ N3+ N4+ N5+ N6+ N7+ N8+ N9=

 

 

МВт

 

Похибка розрахунку

 

 

 

 

(N-  Nі)/((N+  Nі)/2)х100%

 

 

 

 

%

0.5%,що

задов. умовам

          [1]

 

 

 

 

Таблиця 5.7-Визначення показників теплової економічності турбоустановки, енергоблоку

Величина

 

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Повна витрата теплоти на ТУ з промперегрівом

 

 

 

Qту

Dту (h0-hжв)+Dпп(hгпп-hхпп)-Dдв(hжв-hдв)=

 

 

кВт

Dпп=D0-

-D1-D2=

 

 

ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηтуе

Nе/Qту=

 

 

-

Dту=D0+Dеж;+Dущ=

 

 

Питома витрата теплоти на виробництво електроенергії

 

 

 

 

qтуе

1/ ηтуе=

 

 

-

 

Частковий ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηе

(Nе+Nтжн)/Qту=

 

 

-

 

Потужність турбопривода живильного насосу

 

 

Nтжн

Nтжн=(D жвv жв(Pн-Pв)103)/ ηн=

 

 

кВт

v жв=0.0011м3/кг

Рн=33 МПа

Рв=0.7 МПа

ηн=0.83[1]

Теплове навантаження котельної установки

 

 

Qку

Dка (h0-hжв)+Dпп(hгпп--hхпп)=

 

 

кВт

 

ККД транспорта теплоти

 

 

ηтр

Qту/ Qка=

 

 

-

 

ККД ТЕЦ з виробництва електроенергії

 

 

ηсе

ηе ηка ηтр=

 

 

-

ηка=0.87-0.93[1]

Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії

 

 

bу

123/ ηсе=

 

 

г/(кВт·год)

 

 

 

 

 

 


6 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою Т-250/300-23,5

 

 Таблиця 6.1- Таблиця параметрів робочого середовища в точках процесу

 

Точка процесу

Назва потоку, підігрівника

                        Пара гріюча

     Дренаж гріючої пари

Температурний напір,

, 0С

   Вода живильна, конденсат основний

Pі,МПа

tі, 0С

hі,,кДжкг

pі,,МПа

t,1, 0С

h,і,,кДжкг

pпі,МПа

t пі, 0С

hпі,,кДжкг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

Пара свіжа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Пара свіжа після СРК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Пара першого відбору на ПВТ8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(ХПП)

Пара другого відбору на ПВТ7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГПП

Гарячий промперегрів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору на ТЖН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Пара четвертого відбору наПВТ6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Пара пятого відбору на Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Пара шостого відбору на ПНТ5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Пара сьомого відбору на ПНТ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Пара восьмого відбору на ПНТ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Пара дев’ятого відбору на ПНТ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

Пара в конденсатор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 6.2-Розрахунок часток витрат пари     та води  на елементи ПТС

Величина

 

Позна-чення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари першого відбору на П8

 

 

 

 

 

 

D1

      

D1(h1-h1) ηп =Dжв (hП8  -  hП7)

 

 

Dжв =D0+Dут +Dущ +Dеж=D0+ 0.02D0+0.005D0+0.01D0=1.035D0

ηп=0.99[1]

 

Частка витрати пари другого відбору на П 7

 

 

 

 

 

D2

     

D2(h2-h2) ηп +D1(h1-h2) ηп =Dжв (hП7  -  hП6)

 

 

 

 

Частка витрати пари третього відбору  на ТП

 

 

 

 

 

 

 

 

D3

Dжв hжн/Hітп ηнм

 

 

hжн=(vсер(pн-pв) 103 )/н

vсерpсер=(pн+pв)

н=0.83 ηнм=0.98 [1]

 

 

продовження таблиці 6.2

Величина

 

Позна-чення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове

 значення

Одиниця

Частка витрати пари четвертого відбору на П6

 

D4

D4(h4-h4) ηп +(D1+ D2)(h2-h4) х

хηп =Dжв (hП6  -  hд-hжн)

 

 

 

 

Частка витрати пари п’ятого відбору на деаератор

 

 

 

 

 

 

D5

 

 

Dок

 

Dжв= D1+ D2+ D4+ D5+ Dок

Dжв hд' = (D1+ D2+ D4) h 4+ D5 h 5

+ Dок hП5

 

 

Рівняння матеріального та теплового балансів вирішуються разом

 

Частка витрати пари шостого відбору на П 5

 

 

 

 

 

D6

D6(h6-h6) ηп =Dок (hП5  -  hП4)

 

 

 

Витрата пари на СПН

DСПН

GСВ =QТ103/(4.19(tпр-tзв)

DСПН(h9-h9)п= G 4.19(tСПН-tзв)

 

кг/с

кг/с

 

 

 

продовження таблиці 6.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Витрата пари на СПВ

DСПВ

DСПВ(h8-h8)п= G 4.19(tСПВ-tСПН)

 

кг/с

 

 

Частка витрати пари сьомого відбору  на П4

 

 

 

 

 

 

D7

D7(h7-h7) ηп +D6 (h6-h7) ηп =(Dок- DСПВ) (hП4  -h П3)+ DСПВ(hП4- h8)

 

 

 

 

Частка витрати пари восьмого відбору на П3

 

 

 

 

 

 

 

D8

D8(h8-h8) ηп +(D6+ D7)(h7-h8) ηп =(Dок- DСПВDСПН)х (hП3  -  hП2)+ +DСПН(hП3- h9)

 

 

 

Частка витрати пари дев’ятого відбору на П2

 

 

 

 

D9

 

 

D9(h9-h9) ηп +(D6+ D7+D8)(h8-h9) ηп =(Dок - DСПВDСПН ) (hП2  -  hК)

 

 

 

закінчення таблиці 6.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частки витрати відпрацьованої пари з турбіни до конденсатора та основного конденсату до підігрівників

 

 

 

 

Dкп

 

 

 

 

Dк к

 

         

D0-D1-D2-D4-D5-D6-D7-D8-D9-DВСП-DНСП=

 

 

 

 

 

 

Dок- D6-D7-D8-D9- DВСП-DНСП -Dдв-Dеж-Dущ=

 

 

 

 

D=(Dкп-Dкк)/

((Dкп+Dкв)2))

х100%0,5%

            [1]                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


      Таблиця 6.3- Визначення витрати свіжої пари на турбіну

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Потужність першого відсіку

 

N1

D0(h0-h1)мг

D0

 

      -

м=г=0.99

            [1]               

Потужність другого відсіку

 

N2

 

 

(D0- D1) (h1-h2)мг

D0

 

      -

 

Потужність третього відсіку

 

N3

 

 

(D0- D1- D2) (hгпп-h3)мг

D0

 

      -

 

Потужність четвертого відсіку

 

N4

 

 

(D0- D1- D2- D3) (h3- h4)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність п’ятого відсіку

 

N5

 

 

(D0- D1- D2- D3 -D4) (h4- h5)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність шостого відсіку

 

N6

 

 

(D0- D1- D2- D3 -D4-D5) (h5- h6)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність сьомого відсіку

 

N7

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6) (h6- h7)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність восьмого відсіку

 

N8

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7) (h7- h8)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність дев’ятого відсіку

 

N9

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7-D8- DСПВ) (h8- h9)мг

 

D0

 

      -

 

Потужність десятого відсіку

 

N10

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7-D8-D9- DСПВ- DСПН) (h9- hк)мг

 

D0

 

      -

 

Сумарна потужність відсіків

 

  ∑Nі

 

 

N1+ N2+ N3+ N4+ N5+ N6+ N7+ N8+ N9+ N10

 

D0

 

      -

 

Витрата свіжої пари на турбіну

 

D0

 

 

 

250х103=  Nі

250х103=        D0

 

 

кг/с

 

 

 

        Таблиця6.4- Визначення витрат пари на елементи ПТС

 

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Витрата пари першого відбору

D1

 

 

кг/с

 

Витрата пари другого відбору

D2

 

 

кг/с

 

Витрата пари третього відбору

D3

 

 

кг/с

 

Витрата пари четвертого відбору

D4

 

 

кг/с

 

Витрата пари п’ятого відбору

D5

 

 

кг/с

 

Витрата пари шостого відбору

D6

 

 

кг/с

 

Витрата пари сьомого відбору

D7

 

 

кг/с

 

Витрата пари восьмого відбору

D8

 

 

кг/с

 

Витрата пари дев’ятого відбору

D9

 

 

кг/с

 

Витрата живильної води

Dжв

 

 

кг/с

 

Витрата пари на утрати

Dут

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ежектор

Dеж

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ущільнення

Dущ

 

 

кг/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Таблиця 6.5- Розрахунок сумарної потужності турбіни за  відсіками

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Потужність першого відсіку

 

N1

D0(h0-h1)мг

 

 

МВт

 

Потужність другого відсіку

 

N2

 

 

(D0- D1) (h1-h2)мг

 

 

МВт

 

Потужність третього відсіку

 

N3

 

 

(D0- D1- D2) (hгпп-h3)мг

 

 

МВт

 

Потужність четвертого відсіку

 

N4

 

 

(D0- D1- D2- D3) (h3- h4)мг

 

 

МВт

 

Потужність п’ятого відсіку

 

N5

 

 

(D0- D1- D2- D3 -D4) (h4- h5)мг

 

 

МВт

 

Потужність шостого відсіку

 

N6

 

 

(D0- D1- D2- D3 -D4-D5) (h5- h6)мг

 

 

МВт

 

Потужність сьомого відсіку

 

N7

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6) (h6- h7)мг

 

 

МВт

 

Потужність восьмого відсіку

 

N8

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7) (h7- h8)мг

 

 

МВт

 

Потужність дев’ятого відсіку

 

N9

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7-D8- DСПВ) (h8- h9)мг

 

 

МВт

 

Потужність десятого відсіку

 

N10

 

 

(D0- D1- D2 -D4-D5-D6-D7-D8-D9- DСПВ- DСПН) (h9- hк)мг

 

 

МВт

 

Сумарна потужність відсіків

 

  Nі

 

 

N1+ N2+ N3+ N4+ N5+ N6+ N7+ N8+ N9+ N10

 

 

МВт

 

Похибка розрахунку

 

 

 

 

(N-  Nі)/((N+  Nі)/2)х100%

 

 

 

 

%

0.5%,

           [1]

 

Таблиця 6.6-Визначення показників теплової економічності турбоустановки, енергоблоку

Величина

 

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Повна витрата теплоти на ТУ з промперегрівом

 

 

 

Qту

Dту (h0-hжв)+Dпп(hгпп-hхпп)-Dдв(hжв-hдв)=

 

 

кВт

Dпп=D0-

-D1-D2=

ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηтуе

Nе/Qтуе=

 

 

-

Dту=D0+Dеж+Dвтр=

Qтуе= Qту-

-Qт=

Питома витрата теплоти на виробництво електроенергії

 

 

 

 

qтуе

1/ ηтуе=

 

 

-

 

Частковий ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηе

(Nе+Nтжн)/Qтуе=

 

 

-

 

Потужність турбопривода живильного насосу

 

 

Nтжн

Nтжн=(D жвv жв(Pн-Pв)103)/ ηн=

 

 

кВт

ηн=0.83;

Рн=33МПа;

Рв=0.7М Па;

v=0.0011 м3/кг

             [1]

 

Теплове навантаження котельної установки

 

 

Qку

Dка (h0-hжв)+Dпп(hгпп--hхпп)=

 

 

кВт

 

ККД транспорта теплоти

 

 

ηтр

Qту/ Qка=

 

 

-

 

ККД ТЕЦ з виробництва електроенергії

 

ηсе

ηе ηка ηтр=

 

 

-

ηка=0.87-0.93

               [1]

 

ККД ТЕЦ з виробництва теплоти

ηст

ηт ηка ηтр=

 

 

ηт=0.99 ККД підігрівника сітьової води1

Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії

 

bуе

123/ ηсе=

 

 

г/(кВт·год)

 

Питома витрата умовного палива на виробництво теплоти

bут

34.1/ ηст

 

кДж/(кггод)

 

 

 


7 Розрахунок елементів ПТС з турбоустановкою Т-110/120-12,8

Таблиця 7.1- Таблиця параметрів робочого середовища в точках процесу

Точка процесу

Назва потоку, підігрівника

                        Пара гріюча

     Дренаж гріючої пари

Температурний напір,

,0 С

   Вода живильна, конденсат основний

p,МПа

t, 0С

h ,кДжкг

p,,МПа

t,, 0С

h`,кДжкг

pп,МПа

t п, 0С

hп,

кДжкг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

Пара свіжа

 

 

 

-

-

-

-

-

-

-

0

Пара свіжа після СРК

 

 

 

-

-

-

-

-

-

-

1

Пара першого відбору на ПВТ7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Пара другого відбору на ПВТ6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору на ПВТ6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Пара третього відбору на Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Пара четвертого відбору на ПНТ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Пара п’ятого відбору на ПНТ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Пара шостого відбору на ПНТ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Пара сьомого відбору на ПНТ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

Пара в конденсатор

 

 

 

 

 

 

-

-

-

-

  

 

 

 

 

Таблиця 7.2-Розрахунок часток витрат пари     та води  на елементи ПТС

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари першого відбору на П 7

 

 

 

 

 

 

D1

     

D1(h1-h1/п=DЖВ(hп7-hп6)

 

           D0

 

Dжв =D0+Dут+ Dпр+Dущ +Dеж=D0+ 0.02D0+0.004D0+0.001D0+0.03D0=

=1.055 D0                    

ηп=0.99[1]

 

Частка витрати пари другого відбору на П 6

 

 

 

 

 

D2

    

D2(h2-h2п+D1(h1-h2п=DЖВ(hп6-hп5)

 

           D0

 

 

 

Частка витрати пари третього відбору  на ПНТ5

 

 

 

 

 

 

 

D3

   

D3(h3-h3п+(D1+D2)(h2-h3п=DЖВ(hп5-hд)

 

           D0

 

 

 

 

продовження таблиці 7.2

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари третього відбору на деаератор

 

 

 

 

 

 

Dзд

 

 

Dок

 

Dжв=D1+D2+D3+D3д+Dok

Dжвhд'=(D1+D2+D3)h3+D3дh3+Dokhок

 

           D0

 

 

 

          D0

 

Рівняння матеріального та теплового балансів вирішуються разом

 

Частка витрати пари четвертого відбору на П 4

 

 

 

 

 

D4

   

D4(h4-h4п=Dок(hп4-hп3)

 

 

 

 

D0

 

 

 

Частка витрати пари п’ятого відбору  на П3

 

 

 

 

D5

  

D5(h5-h5п+D4(h4-h5п=Dок(hп3-hп2)

 

 

           D0

 

 

 

Частка витрати пари шостого відбору на П2

 

 

D6

 

D6(h6-h6п+(D4+D5)(h5-h6п=Dок(hп2-hп1)

 

           D0

 

 

 закінчення таблиці 7.2

 

Величина

 

Позначення

Елемент схеми

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

 

Частка витрати пари сьомого відбору на П1

 

 

 

 

 

 

D7

D7(h7-h7п+(D4+D5+D6)(h7-h6п=

Dок(hп1-hк,)

 

           D0

 

 

 

Частки витрати відпрацьованої пари з турбіни до конденсатора та основного конденсату до підігрівників

 

 

 

 

Dкп

 

 

 

 

Dк к

D0-D1-D2-D3-D3д-D4-D5-D6-D7=

 

 

 

Dок-D4-D5-D6-D7-Dвтр-Dущ-Dеж-Dпр=

           D0

 

 

 

 

           D0

 

Похибка розрахунку

D=(Dкп-Dкк)/

((Dкп+Dкв)2))

х100%0,5%

            [1]                          

 

 

 

   Примітка. Приклад наданий для розрахунку без врахування теплового навантаження

 


Таблиця 7.3- Визначення витрати свіжої пари на турбіну

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Потужність першого відсіку

 

N1

D0(h0-h1мŋг=

                D0      

 

 

      -

м=ŋг=0.99

                 [1]                          

                                  

Потужність другого відсіку

 

N2

 

 

(D0-D1)(h1-h2мŋг=

 

               D0

 

 

      -

 

Потужність третього відсіку

 

N3

 

 

(D0-D1-D2)(h2-h3мŋг=

 

               D0          

 

 

      -

 

Потужність четвертого відсіку

 

N4

 

 

(D0-D1-D2-D3*)(h3-h4мŋг=

 

               D0            

 

 

      -

D3*= D3+ D3д

Потужність п’ятого відсіку

 

N5

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4)(h4-h5мŋг=

 

               D0

 

 

      -

 

Потужність шостого відсіку

 

N6

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4-D5)(h5-h6мŋг=

 

               D0          

 

 

      -

 

Потужність сьомого відсіку

 

N7

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4-D5-D6)(h6-h7мŋг=

 

               D0          

 

 

      -

 

Потужність восьмого відсіку

 

N8

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4-D5-D6-D7)(h7-hkмŋг=

 

               D0    

 

 

      -

 

Сумарна потужність відсіків

 

  Nі

 

 

N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7+N8=

 

               D0          

 

 

      -

 

Витрата свіжої пари на турбіну

 

D0

 

 

 

 

 

 

 

    кг/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Таблиця 7.4 -Визначення витрат пари та води на елементи ПТС

 

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Витрата пари першого відбору

D1

 

 

кг/с

 

Витрата пари другого відбору

D2

 

 

кг/с

 

Витрата пари третього відбору

D3

 

 

кг/с

 

Витрата пари четвертого відбору

D4

 

 

кг/с

 

Витрата пари п’ятого відбору

D5

 

 

кг/с

 

Витрата пари шостого відбору

D6

 

 

кг/с

 

Витрата пари сьомого відбору

D7

 

 

кг/с

 

Витрата пари третього відбору на Д

D3д

 

 

кг/с

 

Витрата живильної води

Dжв

 

 

кг/с

 

Витрата пари на утрати

Dут

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ежектор

Dеж

 

 

кг/с

 

Витрата пари на ущільнення

Dущ

 

 

кг/с

 

Витрата пари на продувку

Dпр

 

 

кг/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Таблиця 7.5- Розрахунок сумарної потужності турбіни за відсіками

 

Величина

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Потужність першого відсіку

 

N1

D0(h0-h1мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність другого відсіку

 

N2

 

 

(D0-D1)(h1-h2мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність третього відсіку

 

N3

 

 

(D0-D1-D2)(h2-h3мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність четвертого відсіку

 

N4

 

 

(D0-D1-D2-D3*)(h3-h4мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність п’ятого відсіку

 

N5

 

 

(D0-D1-D2-D3-D4)(h4-h5мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність шостого відсіку

 

N6

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4-D5)(h5-h6мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність сьомого відсіку

 

N7

 

 

(D0-D1-D2-D3-D4-D5-D6)(h6-h7мŋг=

 

 

кВт

 

Потужність восьмого відсіку

 

N8

 

 

(D0-D1-D2-D3*-D4-D5-D6-D7)(h7-hkмŋг=

 

 

кВт

 

Сумарна потужність відсіків

 

  Nі

 

 

N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7+N8=

 

 

кВт

 

Похибка розрахунку

 

 

 

 

(N-  Nі)/((N+  Nі)/2)х100%

 

 

 

%

0.5%,

           [1]

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 7.6-Визначення показників теплової ефективності турбоустановки, енергоблоку

Величина

 

Позначення

Розрахункова формула

Результат

 

Примітка

Числове значення

Одиниця

Повна витрата теплоти на ТУ з промперегрівом

 

 

 

Qту

Dту(h0-hжв)=

 

 

 

кВт

Dту=D0+Dеж;+

Dвтр=

 

ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηтуе

Ny/Qту=

 

 

 

 

-

 

Питома витрата теплоти на виробництво електроенергії

 

 

 

 

qтуе

 

1/ηтуе=

 

 

 

-

 

Частковий ККД ТУ з виробництва електроенергії

 

 

 

ηе

         ΣNі/Qту=

 

 

 

 

-

 

Теплове навантаження котельної установки

 

 

Qку

Dку(hку-hжв)+Dпр(hб-hжв)=

 

 

 

кВт

Dку=Dжв

               

ККД транспорта теплоти

 

 

ηтр

Qту/Qку=

 

 

 

-

 

ККД ТЕЦ з виробництва електроенергії

 

 

ηсе

ηтуехηтрхηку=

 

 

 

 

-

ηку= 0.87-0.93  [1]        

Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії

 

 

bу

123/ηсе=123/

 

 

г/(кВт·год)

 

 

 

 

 

8 Розрахунок теплової ефективності турбоустановки, енергоблоку

 

     8.1 Розрахунок теплової економічності турбоустановки

     8.1.1 Повна витрата теплоти на турбоустановку (без промперегріву), кВт

              QТУ=DТУ(h0-hЖВ),

              де DТУ-повна витрата свіжої пари на турбоустановку з урахуванням витрати пари на ежектори та ущільнення турбіни, кг/с

              DТУ= D0+ DЕЖ+ DУЩ, де

              D0-витрата пари на турбіну, кг/с

              DЕЖ- витрата пари на ежектори, кг/с

              DУЩ- витрата пари на ущільнення, кг/с

              h0, hЖВ- ентальпії свіжої пари та живильної води, кДж/кг.

Повна витрата теплоти на турбоустановку з промперегрівом, кВт

              QТУ=DТУ(h0-hЖВ)+DПП(hГПП-hХПП)-DДОД В(hЖВ-hДОД.В) ,де

               DПП- витрата пари на ЦСТ після промперегріву, кг/с.

Для теплофікаційної турбоустановки Т-250/300-240 та конденсаційної турбоусновки К-300-240

              DПП= D0- D1- D2, де D1, D2- витрати пари відповідно у перший та другий відбори турбіни, кг/с.

              DДОД В- витрата додаткової води для компенсації втрат пари та води в пароводяному тракті, кг/с

              DДОД В = DвТР, враховується, якщо додаткова вода вводиться в конденсатор ТУ.

              hГПП- ентальпія пари після промперегріву, уДж/кг

              hХПП- ентальпія пари перед промперегрівом, кД/кг

              hДОД.В- ентальпія додаткової води, кДж/кг

              hДОД.В= cВtХОВ, де cВ=4,19 кДж/кг- теплоємкість води, tХОВ- температура хімічно знесоленої води, звичайно приймається 36-380С.

     8.1.2 Витрата  теплоти, яка відпущена зовнішнім споживачам з парою теплофікаційних відборів QТ,кВт (приймається за завданням).

 8.1.3 Витрата теплоти, яка відпущена зовнішнім споживачам з парою технологічного відбору, кВт

              QП=D ПhП-D ЗВ Кh ЗВ К-(DП-DЗВ К)hХОВ, де

              DП- витрата пари на виробництво, кг/с

              DЗВ К- витрата зворотного конденсату, кг/с

              hП, hЗВК- ентальпії відповідно пари технологічного відбору та зворотного конденсату, кДж/кг

              hЗВК=cВtЗВ К  [3]

      8.1.4 Витрата теплоти турбоустановки на виробництво електроенергії

        QТУЕ= QТУ- QТ

      8.1.5  Коефіцієнт корисної дії турбоустановки з виробництва електроенергії (внутрішній)

               ТУЕ=NЕ/QТУЕ, де електрична потужність турбоагрегату NЕ= Nі

8.1.6 Питома витрата теплоти на виробництво електроенергії

qТУЕ=1/ТУЕ

 

       8.1.7 Частковий ККД турбоустановки з виробництва електроенергії

 

              Е=( NЕ+ NТЖН)/ QТУЕ, де NТЖН- потужність турбіни, яка є приводом живильного насосу, кВт

                NТЖН=DЖВvСЕР (pН-pВ)103/Н,

                DЖВ- витрата живильної води на насос, кг/с

                vСЕР- питомий об’єм води при середньому тиску,м3/кг

                pСЕР= (pН+pВ)/2, МПа

                 pН- тиск в напірному колекторі живильного насоса , МПа

                pВ- тиск на стороні всмоктування ( тиск в деаераторі живильної води),МПа

                 Н- ККД насоса (приймаємо 83%)

 

  1.         Енергетичні показники енергоблоку

 

        8.2.1  Теплове навантаження котельної установки, кВт

             QКУ=DКУ(h0-hЖВ)+DПП(hГПП-hХПП)+ DПР(hПР-hЖВ), де

                   DКУ- парове навантаження котла, кг/с

                   DПР- втрата з продувкою, кг/с

          hПР- ентальпія продувочної води, визначається за довідником 6, як ентальпія води в стані насичення при тиску в барабані котла.

  1.   Коефіцієнт корисної дії транспорту теплоти

           ТР= QТУ/ QКУ

  1.   Коефіцієнт корисної дії ТЕЦ, КЕС з виробництва електроенергії

            СЕ=ТУЕТРКУ

  1.   Коефіцієнт корисної дії ТЕЦ з виробництва теплоти

            СТ=ПТРКУ  , де   П- ККД підігрівників теплової мережі

(99-99,5%)

  1.   Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії

             бУЕ =  123/СЕ, г ум. п./( кВт год)

  1.   Питома витрата умовного палива на виробництво теплової енергії

              бУТ=34,1/ СТ, кг/(гДж год)[1],[4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Розрахунок принципової теплової схеми за допомогою табличного редактора MS EXCEL

 

Теоретичні відомості

MS Excel  належить до програмних продуктів, які загалом звуться електронні таблиці. Електронна таблиця — це інтерактивна програма, що складається з набору рядків і стовпців, зображених на екрані в спеціальному вікні. Ділянка, що перебуває на перетинанні рядка й стовпця, називається коміркою. В комірці можуть перебувати число, текст або формула, за допомогою якої здійснюють обчислення, що відносяться до однієї або декількох комірок. Комірку можна копіювати, переміщати, змінювати її розмір, форматувати, а також редагувати відображувану в них інформацію. При зміні вмісту комірки відбувається автоматичне перерахування вмісту всіх комірок, що використовують у формулах значення зміненої комірки.

Формулою в MS Excel називається вираз, що починається зі знака рівності. Формули можна копіювати, переміщати та видаляти. У формулах використовуються математичні операції, операції порівняння, конкатенації (злиття) рядків, адреси комірок або діапазонів, строкові константи, а також вбудовані й користувальницькі функції. Якщо ввести формулу в комірку, то в цій комірці на робочому листі відображається результат розрахунку по формулі. При виборі комірки текст формули видний у рядку формул.

У рядку редагування формули є три кнопки: щиглик по [v] підтверджує внесені у формулу зміни, по [x] – скасовує, а кнопка [fx] дозволяє вставити функцію MS Excel. Вставка у формулу пробілів і розривів рядка не впливає на результат обчислень, однак не можна відокремлювати ім'я книги від імені листа й комірки. Розрив рядка вводиться комбінацією <Alt+Enter>. Для того, щоб видалити з комірки формулу, залишивши тільки повернуте їй значення, потрібно вибрати комірку, а потім послідовно натиснути <F2>, <F9> та <Enter>.

 

У формулах припустимі наступні операції:

+ Додавання

- Вирахування або знак мінус

* Множення

/ Ділення

^ Зведення в степінь

& Конкатенація (тобто зчеплення рядків)

=  Логічне порівняння: дорівнює

< Логічне порівняння: більше ніж

> Логічне порівняння: менше ніж

<> Логічне порівняння: не дорівнює

>= Логічне порівняння: не менше ніж

<= Логічне порівняння: не більше ніж

Наведемо приклади формул робочого листа й виконувані формулами дії:

 

=3*2    Множить три на два

=А1+А2   Складає вміст комірок A1 й А2

= А2^2/3   Зводить вміст комірки А2 у степінь 2/3

=СУММ(А1:А4)  Повертає суму значень із діапазону комірок А1:А4

(використовується вбудована функція СУММ).

=А1>А2 Повертає значення ИСТИНА, якщо вміст комірки А1 більше вмісту комірки А2, і повертає ЛОЖЬ в противному випадку

=Al&B1 Конкатенація (з'єднання) двох текстових рядків з комірок А1 й В1 (якщо в комірці A1 введене – Иван, а в B1 – Сидоров, то формула поверне значення ИванСидоров).

 

За допомогою круглих дужок можна змінити у формулах звичайний порядок виконання операцій. При введенні у формулу посилання на комірку або діапазон переважніше не набирати це посилання із клавіатури, а вибрати мишею або шукану комірку, або діапазон. Посилання на обрану комірку або діапазон буде вставлене у формулу автоматично.

 

Абсолютна і відносна адресація, зовнішні та тривимірні посилання

 

У формулах використовуються відносні, абсолютні й змішані посилання. Відносне посилання - це посилання, що автоматично змінюється при зміні адреси комірки й позначається простим зазначенням відповідних рядків і стовпців, наприклад А10, С11 і т.д. Вона використовується за замовчуванням. Наприклад, якщо обчислюється вираз СУММ(С1:С10), то при переміщенні комірок у діапазон D1:D10, формула автоматично зміниться на СУММ(D1:D10).

Абсолютне посилання - це посилання, що не змінюється при змінах адреси комірки. Абсолютне посилання позначається знаком $, що встановлюється перед ім'ям стовпця і номером рядка, наприклад - $A$1.

Змішане посилання - це посилання, що є сполученням абсолютної і відносної, вона закріплює адресу комірки по одному параметру (стовпцю або рядку), і змінює його по іншому. Частина адреси, що закріплюється, позначається знаком $. Наприклад, якщо обчислюється вираз =СУММ($C1:$C10), те при переміщенні комірок у діапазон D10:D20 формула автоматично зміниться на =СУММ($C10:$C20).

Посилання на  комірки, що знаходяться в інших книгах, називаються зовнішніми. Зовнішнє посилання організується завданням імені книги, листа та комірки: [Книга1]Лист1!A1.

MS Excel дозволяє у формулах використовувати тривимірні посилання на комірки та діапазони, тобто об'єднати в одному посиланні кілька комірок або діапазонів комірок, розташованих на різних робочих листах.

Як приклад використання тривимірного посилання наведемо наступну формулу, що повертає суму значень із діапазонів, розташованих у робочих листах Лист1, Лист2 та Лист3:

 

=СУММ(Лист1!:Лист3!А1:В2)

 

 

Використання майстра функцій

 

Введення формул в комірку можна робити або із клавіатури, або за допомогою діалогового вікна Мастер функций, що відображається  або вибором команди Вставка -> Функция, або натисканням кнопки Вставка функции на панелі інструментів Стандартная. Майстер функцій містить список всіх функцій робочого листа, довідки по їхньому синтаксису та застосуванню.

Вбудовані функції

В Excel вбудовано велику кількість різних функцій, які полегшують виконання обчислень на робочому листі. Звертання до функції завжди складається з імені функції, круглих дужок і, як правило, арґументів функцій. Для більшості функцій необхідно задавати арґументи. Арґументи беруться в круглі дужки. Окремі арґументи слід розділяти крапкою з комою. Якщо для функції не потрібно вказувати аргументи, круглі дужки все рівно повинні бути введені. Функцію можна ввести звичайним шляхом, як і будь-який вміст комірки – з клавіатури. Регістр при введенні функції не враховується. Excel автоматично запише ім’я функції великими літерами. Для вставки функції Excel дозволяє користуватися майстром функцій.

Майстер функцій буде автоматично запущений після вибору команди Вставка->Функция. Майстер функцій послідовно виводить два діалогових вікна. В першому вибирається функція, в другому задаються арґументи. Якщо в комірку ввести знак “дорівнює” чи натиснути кнопку з цим знаком в рядку формул, то в полі імен з’явиться кнопка з іменем функції, яка використовувалась останньою. Поряд з цією кнопкою міститься кнопка зі стрілкою вниз, натиснувши яку можна розгорнути список функцій, які використовувались раніше. Якщо клацнути в цьому списку на деякій функції (або на кнопці з іменем функції, не розгортаючи список), то майстер розкриє для неї вікно вибору параметрів. Якщо необхідна функція в списку відсутня, слід клацнути на елементі Другие функции. Майстер функцій розкриє перше зі своїх вікон і надасть вам можливість вибору з повного списку доступних функцій.

В Excel вбудовано фінансові, математичні функції, функції дати та часу, статистичні, функції посилання і масиву, функції списку, текстові функції, логічні, інформаційні, технічні функції.

Розглянемо функцію ЕСЛИ, яка відноситься до логічних функцій.

Всі логічні функції, за винятком функції ЕСЛИ, повертають логічне значення (true або false – правда або неправда).

 

ЕСЛИ(логічний вираз;значення, якщо true;значення, якщо false)

 

Функція ЕСЛИ повертає перше значення, якщо логічний вираз при обчисленні дає значення true і друге значення, якщо false.

Функція ЕСЛИ використовується для перевірки значень формул і організації переходів в залежності від результатів цієї перевірки. Результат перевірки визначає значення, яке повертає функція ЕСЛИ.

 

 

 

 

Рекомендації до виконання завдання:

Його виконання краще розбити на два етапи:

 

1-й етап. Створення таблиці.

Основна задача вмістити таблицю по ширині сторінки. Для цього:

  • встановить поля, розмір і орієнтацію паперу (Файл → Параметры страницы…);
  • виконавши команду Сервис → Параметры..., у групі перемикачів Параметры окна активізуйте перемикач Авторазбивка на страницы.

У результаті ви одержите у вигляді вертикальної і горизонтальної пунктирних ліній праву і нижню границі.

Авторозбивка на сторінки дозволяє вже в процесі набору даних і форматування таблиці стежити за тим, які стовпці містяться на сторінці, а які ні.

Створіть таблицю по запропонованому зразку з таким же числом рядків і стовпців.

  • Вирівняйте і відформатуйте шрифт заголовків (Arial, 11, жирний) та підберіть ширину стовпців, змінюючи її за допомогою миші. Для розміщення даних в центрі комірки використати команду Формат=>Комірки=> Вирівнювання=>По горизонталі – по центру, По вертикалі – по центру.

Для вертикальної орієнтації вмісту комірки використати команду Формат=>Комірки=> Вирівнювання=>Орієнтація – 90 градусів

  • Введіть нумерацію в першому стовпці таблиці, скориставшись допомогою маркера заповнення.
  • Розлінуйте таблицю, використовуючи лінії різної товщини.
  • Встановіть для рядка з заголовками колір для комірок та шрифту на ваш вибір.

На цьому етапі бажано виконати команду Файл → Предварительный просмотр, щоб переконатися, що таблиця цілком уміщається на сторінці по ширині і всі лінії обрамлення на потрібному місці.

 

2-й етап. Заповнення таблиці.

Полягає в заповненні таблиці,  і використанні різних форматів числа.

  • Заповніть таблиці по запропонованому зразку, при заповненні таблиць  використовуйте вставку символів Вставка – Символ і встановлення верхніх і нижніх індексів Формат – Ячейки – Шрифт.
  • Установіть числовий  формат числа  в тих комірках таблиці, де будуть розміщені числа і розрахункові формули й установіть необхідне число десяткових знаків - 6. Для цього виконайте команду Формат → Ячейки...(перемикач Число).
  • Заповніть стовпчики таблиці вхідними даними  відповідно до свого варіанту.
  • Введіть формули для розрахунків по запропонованому зразку згідно з теоретичними даними до курсового проекту.

 

         Приклади розрахунків ПТС з турбоустановками Т-250/300-23,5,

Т-110/120-12,8 та К-300-23,5 представлені в  додатках 1-6 відповідно

 

 

 

 


Додаток 1


Додаток 2


Додаток 3

 

Додаток 4

 


Додаток 5


Додаток 6


Додаток 7

Принципова теплова схема з турбіною К-300-23,5

Принципова теплова схема з турбіноюТ-250/300-23,5

 

Принципова теплова схема з турбіною Т-110/120-12,8


Додаток 8- Характеристика турбін ТЕС

Показник

Типорозмір

К-300-23,5

Т-250/300-23.5

Т-110/120-12.8

Номінальна потужність,МВт

300

250

110

Максимальна потужність,МВт

320

300

120

Пара свіжа:

тиск,МПа

температура,0С

витрата,т/год

 

23,5

560

950

 

23,5

540

980

 

12,8

555

485

Пара проміжного перегріву:

тиск,МПа

температура,0С

витрата,т/год

 

 

 

4,0/3,5

289/540

707

 

 

4,06/3,65

300/540

835

 

Відпрацьована пара:

тиск,МПа

сухість

температура,0С

витрата,т/год

 

0,0035

0,95

27

572

 

0,005

1,0

33

 

0,005

1,0

33

Механічний ККД турбіни

0,995

0,993

0,99

Число відборів пари для регенерації

9

8

7

Місткість маслобаку,м3

56

66

26

Регулюючі відбори пари:

тиск,МПа

верхній теплофікаційний відбор

нижній теплофікаційний відбор

 

 

 

 

0,06-0,2

0,05-0,15

 

 

 

0,06-0,25

0,05-0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 9-Характеристика регенеративних відборів турбін ТЕС

Відбір пари

Підігрівник

Параметри пари в камері відбору

Кількість відібраної пари,т/год

тиск, МПа

Температура,0С

Турбіна К-300-23,5

Перший

ПВТ8

5,4

352

4205

Другий

ПВТ7

3,87

309

80,5

 

Третій

ПВТ6

1,49

446

33,0

Турбопривід ТЖН

1,49

446

97,5

Деаератор 0,7 МПа

1,49

446

11,0

Четвертий

ПНТ5

0,413

284

19,0

П’ятий

ПНТ4

0,243

260

22,0

Шостий

ПНТ3

0,128

171

21,5

Сьомий

ПНТ2

0,0616

106

17,0

Восьмий

ПНТ1

0,0268

64

24,5

Турбіна Т-250/300-23,5

Перший

ПВТ8

5,88

345

51,3

Другий

ПВТ7

4,15

300

93,3

Третій

Турбопривід ТЖН

2,53

485

151,0

Четвертий

ПВТ6

1,73

435

35,3

П’ятий

Деаератор 0,7 МПа

1,03

365

15,4

Шостий

ПНТ5

0,47

340

12,5

Сьомий

ПНТ4

0,285

230

19,6

Восьмий

ПНТ3,ПГС1

0,095

135

130,0

Девятий

ПНТ2, ПГС2

0,028

135

60

Турбіна Т-110/120-12,8

Перший

ПВТ7

3,32

379

17,5

Другий

ПВТ6

2,28

337

27,8

Третій

ПВТ5

1,22

266

16,9

Деаератор,0,6 МПа

1,22

266

6,6

Четвертий

ПНТ4

0,47

190

11,4

Пятий

ПНТ3

0,294

133

22,2

Шостий

ПНТ2

0,098

133

7,0

Сьомий

ПНТ1

0,037

133

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перелік посилань

 

    1 Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. -  М.: Энергия,  1987.

    2 Елизаров Д. П. Теплоэнергетические установки электростанций. - М.: Энергоиздат, 1982.

    3 Гиршфельд В.Я., Морозов Г.Н. Тепловые электрические станции. - М.: Энергия, 1986.

    4 Стерман Л.С., Шарков А.Т., Тевлин С.А. Тепловые и атомные электростанции.- М.:  Энергия,1995.

    5 Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети.- М.: Энергоиздат,   1982.

 

     6 Ривкин С.П., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

 

 

1

 

Середня оцінка розробки
Структурованість
5.0
Оригінальність викладу
5.0
Відповідність темі
5.0
Загальна:
5.0
Всього відгуків: 1
Оцінки та відгуки
  1. Бачурський Дмитро
    Загальна:
    5.0
    Структурованість
    5.0
    Оригінальність викладу
    5.0
    Відповідність темі
    5.0
doc
Додано
15 лютого 2019
Переглядів
2862
Оцінка розробки
5.0 (1 відгук)
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку