Определение расхода пара в конденсатор

В конденсатор поступает дренаж ОЭ, ОЭУ и СП, а также добавочная вода для восполнения потерь цикла:

где

Расход пара в конденсатор:

Таблица 6

Расход пара через отсек

№ отсека	Потребитель пара	Расход пара в i-ый отбор	Расход пара через i-ый отсек
0' – 1	ПВД7 (П1)	9,42	176.42
1 – 2	ПВД6 (П2)	14,03
2’ – 3	ПВД5 (П3) + Д	12,23	152,97
3 – 4	ПНД4 (П4)	5,091	140,74
4 – 5	ПНД3 (П5)	5,741	135.65
5 – 6	ПНД2 (П6) + ВС	51.16	129.91
6’ - 7	НС	78.86	78.75

2.15.Контроль материального баланса пара и конденсата

Разница образовавшегося конденсата и поступившего пара в конденсатор менее 5% (в пределах допустимого). Расчет произведен, верно.

2.16.Составление энергетического баланса

Внутренняя мощность турбины:

Таблица 7

Внутренняя мощность отсека

№ отсека	Расход пара через i-ый отсек	Теплоперепад i-ого отсека	Внутренняя мощность i-ого отсека
0' – 1	176.42	255.67	45.1
1 – 2			13.03
2’ – 3	152,97	217.56	33.28
3 – 4	140,74	204.36	28.76
4 – 5	135.65	184.84	25.07
5 – 6	129.91	163.4	21.23
6’ - 7	78.75	94.3	7.46
Промперегрев	7.34	765.6	5.56
Внутренняя мощность турбины	180.55

Электрическая мощность на выводах генератора:

2.17.Контроль энергетического баланса

Разница расчетной мощности и заданной менее 1% (в пределах допустимого). Расчет произведен верно.

2.18.Определение энергетических показателей энергоблока

· Тепло, потерянное в конденсаторе:

· Определение расхода тепла на турбоустановку:

· Расход теплоты на производство электроэнергии:

· Удельный расход теплоты на производство электроэнергии:

· Электрический КПД т/а:

· Тепловая нагрузка парового котла:

· КПД транспорта тепла:

· Электрический КПД ТЭЦ:

- КПД ПК

· КПД ТЭЦ по производству и отпуску тепла на отопление:

- коэффициент сохранения тепла в теплообменниках.

· Удельный расход теплоты на производство тепловой энергии ТЭЦ:

· Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии:

· Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии:

· Выработка на тепловом потреблении:

- мощность, развиваемая конденсационным потоком;

3. Выбор основного и вспомогательного оборудования блока

3.1. Выбор парового котла

Тип парового котла определяется, главным образом, выбранным типом турбины, а также видом топлива, суммарной мощностью и режимом работы ТЭС.

На ТЭЦ с поперечными связями производительность и число котлов выбирают по максимальному расходу пара на ТЭЦ, но таким образом, чтобы при выходе из работы одного котла не было снижения отпуска теплоты и пара.

Параметры пара на выходе из котла:

где

- начальное давление пара на турбину;

- начальная температура пара на турбину.

Т.к. давление пара не выше 17 МПа, то применяем барабанные котлы с естественной циркуляцией.

Выбираем котел газомазутный ТГМЕ-205 АСО:

Таблица 8

Характеристика котла.

Зав. маркировка котла

Топливо

Расход пара Dпе, т/ч

Давление., МПа

Температура t, ^0С

Сопротивление H, кПа

КПД брутто , %

Тип воздухоподог евателя

Высота котла Hк, м

Тип котла

p0

pпп

t0

tпп

tпв

tух

Нг

Hв

ТГМЕ-205 АСО

Газ, мазут, сырая нефть

13,8

2,53

3,85

4,98

92,5

РВП

ГП

Паровой котел ТГМЕ-205 АСО предназначен для сжигания мазута и природного газа. Работает в блоке с одновальной паровой турбиной мощностью 180/210 МВт. Котельный агрегат однобарабанный, однокорпусный, с естественной циркуляцией, на высокие параметры пара с промперегревом

Расход натурального топлива на котел B_к , кг/с, при номинальной нагрузке:

где

- тепловая производительность котла, МВт

где - коэффициент, учитывающий тепловосприятие промежуточного пароперегревателя;

- расход пара (задано);

- давление за пароперегревателем (задано);

- теплота сгорания природного газа (смесь из Западной Сибири).

Таблица 9

Характеристики природного газа.

Газопровод	Теплота сгорания , МДж/м^3	Плотность , кг/м^3	Теоретические объёмы, м^3/м^3
Смесь из Западной Сибири	34,34	0,800	9,98	11,19

3.2. Выбор тягодутьевых машин

Котел ТГМЕ-205 АСО имеет газоплотное исполнение (ГП) и работает при уравновешенной тяге (с небольшим разрежением в топке). Для данного котла, работающего на газе или мазуте, необходимо выбрать:

· дутьевые вентиляторы, дымососы, служащие для подачи воздуха в топку и создания тяги;

· дымососы рециркуляции – для регулирования температуры перегретого пара и снижения окислов азота.

Таблица 10

Присосы воздуха.

Элементы котельной установки	Присосы
	Обозначение	величина
Топочная камера	Для газоплотных котлов (ГП)
Воздухоподогреватели	Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель (РВП)		0,20
Газоходы (на 10 пог. м)	Газоходы стальные		0,01

Для котлов с устанавливают по два дутьевых вентилятора и дымососа на 50% производительности каждый.

Расчётный расход топлива , кг/с, по которому выбираются дутьевые вентиляторы и дымососы:

,

где - расход газа на котел при номинальной нагрузке;

- физическая неполнота сгорания твердого топлива, для газа .

3.3. Выбор дутьевых вентиляторов

Производительность вентилятора :

,

где

- теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1 м³ газообразного топлива;

- коэффициент избытка воздуха в топке;

- температура холодного воздуха;

Расчетная производительность вентилятора . При заданном числе вентиляторов расчетная производительность одной машины:

,

где

- коэффициент запаса;

- барометрическое давление (мм рт. ст.) местности, где устанавливается вентилятор. Принимаем для высоты местности над уровнем моря не более 100-200 м (Западная Сибирь и Восточная Европа).

Расчетное значение напора , кПа:

,

где

коэффициент запаса по давлению;

- сопротивление нагнетательного короба котла;

- сопротивление всасывающего короба котла;

По найденным расчётным значениям производительности и напора выбираем дутьевой вентилятор ВДН-32Б [Л3 с.50], [Л4]:

Таблица 11

Характеристики дутьевого вентилятора

Обозначение машины	Частота вращения, об/мин	Производительность, тыс м^3/ч	Напор (полное давление), Па	Мощность на валу машины, кВт	Максимальный КПД,%
Дутьевые вентиляторы для котлов, работающих с уравновешенной тягой
ВДН-32Б

На котел ТГМЕ-205 АСО ставится два дутьевых вентилятора ВДН-32Б, при этом дутьевые вентиляторы полностью не загружены и имеют резерв по напору и производительности.

Центробежный дутьевой вентилятор одностороннего всасывания типа ВДН-32Б предназначен для подачи воздуха в топки котлов паропроизводительностью 640... 950 т/ч, - работающих с уравновешенной тягой (при условии установки двух машин на котел), - вторичное дутье.

Допускается применение вентилятора в технологических установках, требующих регулирования, для перемещения чистого воздуха с температурой не более 70° С. Использование вентилятора в системах аспирации, вентиляции, сушки, обдувки, охлаждения и т. д. запрещается.

По характеру кривых давления вентилятор применяется как для одиночной, так и последовательно-параллельной работы.

Вентилятор рассчитан на продолжительный режим работы в помещениях и на открытом воздухе в условиях умеренного и тропического климата (климатическое исполнение У или Т, ГОСТ 15150-69). Запуск вентилятора разрешается при температуре в улитке не ниже -30°С. Максимально допустимая температура на входе в вентилятор не должна превышать 100° С.

Эксплуатация вентилятора допускается при частотах вращения 750, 600 и 500 об/мин.

3.4. Выбор дымососов

Объемная производительность машины , м³/с:

,

где

- объем уходящих газов

,

где

- коэффициент избытка воздуха в уходящих газах. Для газоплотных котлов:

Коэффициент 1,0161 учитывает объем водяных паров, содержащихся в присасываемом воздухе.

и - теоретические объемы газов и воздуха соответственно.

Объем присосов за пределами котла:

- температура газов перед дымососом, т.к. золоуловитель отсутствует, то .

Расчетная производительность дымососа . При заданном числе дымососов расчетная производительность одной машины:

,

где

- коэффициент запаса;

- барометрическое давление (мм рт. ст.) местности, где устанавливается вентилятор. Принимаем для высоты местности над уровнем моря не более 100-200 м (Западная Сибирь и Восточная Европа).

По найденному расчётному значению производительности и принятому значению напора выбираем дымосос ДОД-31,5Ф (ГМ):

Таблица 12

Характеристики дутьевого вентилятора

Обозначение машины	Частота вращения, об/мин	Производительность, тыс м^3/ч	Напор (полное давление), Па	Мощность на валу машины, кВт	Максимальный КПД,%
Осевые дымососы
ДОД-31,5Ф (ГМ)					80,5

Осевые двухступенчатые дымососы типа ДОД-31,5 предназначены для отсасывания дымовых газов из топок котлов на твердом топливе паропроизводительностью 640...950 т/ч, оборудованных эффективно действующими электрофильтрами, а также для отсасывания дымовых газов из топок газомазутных котлов той же паропроизводительности.

Дымососы рассчитаны на продолжительный режим работы в помещении и на открытом воздухе в условиях умеренного климата (климатическое исполнение У, ГОСТ 15150-69). Запуск дымососов разрешается при температуре в корпусе не ниже -30°С. Максимальная температура газов перед дымососами не должна превышать 200°С.

Эксплуатация дымососа типа ДОД-31,5 допускается при частотах вращения 500 и 375 об/мин.

3.5. Выбор насосов

3.5.1.Выбор питательных насосов

На блок с докритическими параметрами пара (р=13,8 МПа) устанавливают один питательный насос на 100% производительности. На складе предусматривается один резервный насос на всю электростанцию [Л1 с.33].

Необходимое давление в напорном патрубке насоса [Л5]:

Номинальная паропроизводительность котла 670 т/ч, а расход питательной воды при максимальной нагрузке станции с запасом 5 %:

По найденному давлению в напорном патрубке насоса и расходу питательной воды выбираем питательный электронасос ПЭ-720-185 [Л3 с.101].

Таблица 13

Характеристики питательного насоса.

Типоразмер	Подача, м^3/ч	Давление, МПа	Частота вращения, об/мин	КПД, %	Тип и мощность электропривода, кВт
ПЭ-720-185		18,1			2АЗМ-5000/6000; 5000

3.5.2. Выбор конденсатных насосов

Для барабанного котла применяется одноподъёмная схема установки насосов в тракте конденсата. Выбираем 3 конденсатных насоса КСВ-300-100.

Подача 300 м³/ч, напор 100 м.

Выбор циркуляционных насосов

Объемный расход охлаждающей воды Q_ов , м³/ч:

Температура охлаждающей воды:

Плотность воды при 20⁰С:

Массовый расход охлаждающей воды:

Расчетный расход охлаждающей воды [Л1 с.42]:

Давление циркуляционного насоса:

,

где

- сопротивление входного и сливного трактов;

, ;

- давление конденсатора;

;

1 м вод. ст. = 10 кПа

- геодезический напор воды для равнинной местности;

На основании полученных результатов расчетного расхода охлаждающей воды и давления циркуляционного насоса выбираем 4 циркуляционных насоса 40ПрВ-60х2.

Таблица 14

Характеристики циркуляционного насоса 40ПрВ-60х2

Марка насоса	Производительность, м^3/ч	Полный напор, кПа	Число оборотов, об/мин	Потребляемая мощность, кВт	КПД насоса, %
40ПрВ-60х2	10400-17300	100-210		450-940	80-85

Выбранные насосы (4 шт) без резерва, работают на 50% производительности и даже в случае выхода из строя сразу двух из них, остальные два насоса смогут обеспечить бесперебойное циркулирование воды.

3.5.3. Выбор сетевых насосов

Давление нагнетания:

,

где

- давление обратной сетевой воды [Л1 с.45];

- сопротивление внешних трубопроводов сети [Л1 с.45];

- кавитационный запас [Л6 с.370];

По найденным значениям выбираем сетевой насос (2 шт. на 20% мощности) СЭ2500-180.

Таблица 15

Характеристика сетевого насоса СЭ2500-180

Тип насоса	Подача, м^3/ч	Напор, м вод. ст.	Допустимый кавитационный запас, МПа	Частота вращения, об/мин	Потребляемая мощность, кВт	КПД насоса, %
СЭ2500-180			0,028

3.6. Выбор дымовой трубы

Высота дымовой трубы:

,

где

- количество дымовых труб на ТЭС;

- выброс дымовых газов через все трубы, м³/с;

- температура уходящих газов и средняя температура наружного воздуха за самый жаркий месяц, ⁰С;

- приведенная масса для вредных выбросов:

и - выбросы SO₂ и NO, г/с;

– коэффициент, определяемый атмосферными условиями, в зависимости от района расположения ТЭС ;

– коэффициент, учитывающий скорость осаждения выбросов, для газов F=1;

- коэффициент, учитывающий скорость выхода газов из устья трубы,

- приведенная концентрация вредных соединений от других источников. Считаем, что ;

Принимаем ;

;

;

;

Принимаем .

Округляем до ближайшего типового диаметра .

Диаметр устья дымовой трубы:

,

где

– скорость газов на выходе из устья трубы.

Округляем до ближайшего типового диаметра .

Итак, выбираем дымовую трубу высотой 150 м и диаметром устья 6 м.

Литература

1. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник./Под ред. Григорьева В.А., Зорина В.М. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Справочник по паротурбинным установкам./Под ред. Шляхина П.Н., Бершадского М.Л. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1961.

3. Тепловые электрические станции. Морозов Г.Н., Гиршфельд В.Я. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. Выбор тепломеханического оборудования ТЭС: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию./Под ред. Поморцевой А.А., Потапова В.Н. – Свердловск: УПИ, 1991. 36 с.

5. Тепловые и атомные электростанции. Л.С. Стерман, С.А. Тевлин, А.Т. Шарков. – М.: Энергоиздат, 1982

6. Расчетные тепловые схемы конденсационных и теплофикационных турбин тепловых электрических станций. Учебное справочное пособие по курсу ТЭС и АЭС. Б.Л. Шурпа, О.А. Бартенев, А.И. Лобастов – Ижевск: Издательский дом «Удмуртский университет», 2002

7. Тепловые электрические станции. В.Я. Рыжкин. - М.: Энергоатомиздат, 1987

8. Тепловые и атомные электростанции. Методическое пособие по выполнению курсового проекта. В.П. Канталинский. – Издательство КГТУ, 2005

9. Л.А. Федорович, А.П. Рыков. Выбор тепломеханического оборудования ТЭС. Учебное пособие по курсу «ТЭС и АЭС»/Под ред. А.И. Абрамова. – М.: Изд-во МЭИ, 1999. – 48 с.

10. Ю.П. Соловьев. Вспомогательное оборудование паротурбинных электростанций. – М.: Изд-во Энергоатомиздат, 1983.

Дата добавления: 2015-08-20