Тепловая схема энергоблока. Построение процесса расширения пара, определение его расхода на турбину. Расчет сетевой подогревательной установки. Составление теплового баланса. Вычисление КПД турбоустановки и энергоблока. Выбор насосов и деаэраторов.
Аннотация к работе
В зависимости от вида энергетических ресурсов различают основные типы электростанций: тепловые (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные (АЭС) и так называемые «нетрадиционные», использующие энергию ветра, солнца, приливов, и т.п. Широкое развитие в энергетике получила теплофикация - централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Некоторым предприятиям теплота требуется только для отопления и горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. В отличие от электроэнергии теплота не может экономично передаваться на значительные расстояния (особенно при теплоносителе - паре), поэтому каждому крупному предприятию или группе близкорасположенных предприятий требуется свой источник теплоты нужных параметров. При достаточно больших масштабах потребления теплоты ТЭЦ дают большую экономию топлива по сравнению с так называемым раздельным вариантом теплоэлектроснабжения, при котором предприятие получает электроэнергию от энергосистемы, а теплоту от районной котельной.Для данной теплофикационной турбины ПТ-135/165-130/15 применим типовое заводское решение. Турбина имеет семь регенеративных отборов (включая регулируемые). Конденсат пара возвращается на ТЭЦ полностью, его температура составляет тв.к.=100 0С; Теплофикационная установка ТЭЦ включает в себя два сетевых подогревателя и пиковый водогрейный котел. Данный максимальный расход пара на турбину (750 т/ч) с необходимым запасом в 3% могут обеспечить, при необходимом давлении (13.2 МПА), два котлоагрегата Е - 420 - 140 (БКЗ420 - 140ПТ - 1) с характеристиками: Номинальная паропроизводительность, т/ч 420;Для теплофикационных турбин частью высокого давления (ЧВД) считают участок проточной части от регулируемых клапанов острого пара до камеры производственного отбора, частью среднего давления (ЧСД) - участок регулирующих органов ЧСД до камеры нижнего отопительного отбора, частью низкого давления (ЧНД) - участок от регулирующих органов ЧНД конденсатора. Потери давления в регулирующих органах регулируемых отборах теплофикационных турбин зависят от степени их открытия и величины пропуска пара к последующим ступеням. Учитывая потери давления от дросселирования острого пара в стопорных и регулирующих клапанах, давление пара на входе в турбину p0’=p0-?p0 и i0’=i0, что составляет p0’=12.48 МПА, остальные параметры: I0’=3471,4 КДЖ/кг, S0’=6,63 КДЖ/кг*0K, V0’=0.028 м3/кг. Пар адиабатно расширяется в ЧВД турбины до параметров p3=1.47 МПА, при этом теплоперепад составляет ?i3’=597,6 КДЖ/кг. Далее пар адиабатно расширяется в ЧСД турбины до давления p6=0.08 МПА, адиабатный теплоперепад составляетНаименование величины Элементы схемы ПВД1 ПВД2 ПВД3 Деаэратор ПНД4 ПНД5 ПНД6 ПНД7 Конденсатор СП2 СП1 Температура насыщения, соответствующая данному давлению, 0С 233,9 213,7 193,35 193,35 148,8 124,71 91,1 57,83 22,34 91,1 57,83 Энтальпия кипящей жидкости, соответствующая значениям температуры насыщения, КДЖ/кг 1009,1 916 820,9 820,9 627,8 525 381,15 242,72 93,7 381,15 242,72Сетевая подогревательная установка служит для нагрева сетевой воды, теплота которой в дальнейшем используется на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Подогревательная установка выполнена двухступенчатой, что определено наличием двух, последовательно включенных по сетевой воде основных сетевых подогревателей (рис. Dic.в=іп-i0 - разность энтальпий горячей воды, вернувшейся из теплосети и отдаваемой в сеть. Исходя из того, что максимум теплофикационной выработки энергоблоком достигается при равном подогреве сетевой воды по ступеням, температура сетевой воды после сетевого подогревателя нижней ступени: Температура насыщения пара в верхнем и нижнем сетевых подогревателях: тн.в=tc2 dtсп=62.11 4=66,11 0С тн.н=tc1 dtсп=55.05 4=59.05 0C где dtсп=4 0С - температурный недогрев сетевых подогревателей. где Diсп1=ісп1-i0 - повышение энтальпии сетевой воды в сетевом подогревателе нижней ступени; ісп1=229,8 КДЖ/кг - энтальпия сетевой воды на выходе из сетевого подогревателя нижней ступени; i7=2325.45 КДЖ/кг - энтальпия отборного пара ПНД7; hto=0.98 - КПД теплообменников.Определение предварительного расхода пара на турбину. Оцениваем расход пара на турбину: , где крег=1.19 - коэффициент регенерации, учитывающий увеличение расхода пара на турбину изза влияния регенеративных отборов;Тепловой баланс деаэратора: [Dд*ідеаэратора (D1 D2 D3 Dупл)*ідр3 Dсеп1*i’’сеп1]*hto Dкд*іп4=(Gп.в Gyt) Решая систему, состоящей из уравнений теплового и материального баланса: Dд Dкд=145,64 Оценка расхода пара в конденсатор: Dk=Dm-(D1 D2 D3 Dупл Dд Dпр D4 D5 Dсп1 D6 Dсп2 D7 Dky Dсп Dэж Dc.эж) Где Dky=0,01106 кг/с - количество пара, поступающего из концевых уплотнений турбины в конденсатор; Dсп=1,795 кг/с - количество пара, поступающего в сальниковый подогреватель из уплотнений турбины; - количество пара, поступающего на основной Dэж=1,795 кг/с сальниковый - Dc.эж=0,654 кг/с. Количество конденсата, проходящего через ПНД: D’к=Dk D7 Dкд Gдоб Dсп Dэж Dc.эжГде Gt.у=G0 Dупл - расход пара
План
Содержание
1. Введение
2. Тепловая схема энергоблока
3. Построение процесса расширения пара в H-S диаграмме
4. Таблица параметров пара на турбину
5. Расчет сетевой установки
6. Определение расхода пара на турбину
7. Составление теплового баланса
8. Определение технико-экономических показателей работы энергоблока
9. Выбор вспомогательного оборудования энергоблока
10. Выводы
11. Литература
Введение
Для производства электрической энергии используются природные энергетические ресурсы. В зависимости от вида энергетических ресурсов различают основные типы электростанций: тепловые (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные (АЭС) и так называемые «нетрадиционные», использующие энергию ветра, солнца, приливов, и т.п. Наибольшая доля в выработке электрической и тепловой энергии принадлежит тепловым электростанциям.
Широкое развитие в энергетике получила теплофикация - централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Основоположниками данного направления являются В.В.Дмитриев и Г.Л. Гинтер.
Все промышленные предприятия нуждаются одновременно в теплоте и электроэнергии. Некоторым предприятиям теплота требуется только для отопления и горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. В этом случае наиболее экономичным теплоносителем является горячая вода. Другим предприятиям (металлургическим, химическим, целлюлозно-бумажным и др.) требуется, помимо горячей воды, пар различных параметров на производственные нужды.
В отличие от электроэнергии теплота не может экономично передаваться на значительные расстояния (особенно при теплоносителе - паре), поэтому каждому крупному предприятию или группе близкорасположенных предприятий требуется свой источник теплоты нужных параметров. Такими источниками являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), на которых производится комбинированная (совместная) выработка теплоты и электрической энергии, а так же водогрейные или паровые котельные и различные утилизационные установки. При достаточно больших масштабах потребления теплоты ТЭЦ дают большую экономию топлива по сравнению с так называемым раздельным вариантом теплоэлектроснабжения, при котором предприятие получает электроэнергию от энергосистемы, а теплоту от районной котельной.
Для расчета тепловых схем широко используются три метода: Аналитический метод. При этом расчет ведется в долях расхода отбираемого пара при заданной электрической мощности.
Метод последовательных приближений. Он основан на предварительной оценке расхода пара на турбину с последующим его уточнением.