5. Баланс пара и питательной воды

Паровой баланс турбины с регенеративными отборами:

D₀ = D_i + D_к ,

где D₀ – расход свежего пара на турбину; ΣD_i – расход пар в регенеративные отборы турбины; D_к – количество пара, поступившего в конденсатор.

В цикле паротурбинной установки имеют место утечки теплоносителя через неплотности соединений, дренажи, парения и т.д. Величина утечек D_ут задаётся в исходных данных как процент от расхода пара на турбину D₀. Для восполнения утечек в конденсатор турбины вводится добавочная вода. Расход добавочной воды равен утечкам в цикле.

Расход питательной воды на котёл определяется из уравнения

D_пв = D₀ + D_ут = 1,025D₀.

6. Определение расходов пара на регенеративные подогреватели

6.1. Расчет пвд

Расчетная схема ПВД представлена на рис. 6.

Рис. 6. Расчётная схема ПВД

Уравнения теплового баланса подогревателей П-4 и П-5:

для П-5 ;

для П-4 ,

где K – коэффициенты потерь тепла через изоляцию подогревателей.

Коэффициенты потерь тепла принимаются:

для П-1 K₁ = 1,004;

для П-2 K₂ = 1,005;

для П-3 K₃ = 1,006;

для П-4 K₄ = 1,007;

для П-5 K₅ = 1,008.

Подставляя в уравнение известные величины (см.табл.5), получаем для П-5:

D₅ (3120 – 1102,3) = 1,0081,025D₀ (1078,1 – 882,9);

D₅ = 0,0999D₀.

Подставляя в уравнение известные величины (см.табл.5), получаем для П-4:

D₄ (3014 – 902,7) + 0,0999D₀ (1102,3 – 902,7) = 1,0071,025D₀ (882,9 – 676);

D₄ = 0,1002D₀.

Расход сливаемого из ПВД в деаэратор (П-3) конденсата греющего пара равен:

D₄ + D₅ = 0,2001D₀.

6.2. Расчет деаэратора

Расчетная схема деаэратора представлена на рис. 7.

Рис. 7. Расчётная схема деаэратора (П-3)

Выпар деаэратора в расчёте не учитывается, т.к. его величина мала.

Составляем уравнение материального баланса:

D_пв^ = D_пв – (D₅ + D₄ + D₃ ) = 1,025D₀ – 0,2001D₀ – D₃;

D_пв^ = 0,8249D₀- D₃.

Составляем уравнение теплового баланса:

.

Подставляя в уравнения известные величины (см.табл.5), получаем:

D₃ (2819 – 670,4) + (0,1008 + 0,0999) (902,7 – 670,4) = 1,006  D_пв^ ( 670,4 – 499,6 ) ;

D₃ = 0,0721D₀;

D_пв = 0,7528D₀.

6.3. Расчет пнд

Расчетная схема ПНД представлена на рис. 8.

Рис. 8. Расчётная схема ПНД

Уравнение теплового баланса для П-2:

.

Подставляя в уравнение известные величины (см.табл.5), получаем:

D₂ (2616 – 520.3) = 1.0050,7528D₀ (499,6 – 318,5);

D₂ = 0,0653D₀.

Уравнение теплового баланса для П-1:

;

D₁ (2392 – 326,1) + 0,0653D₀ (520,3 – 326,1) = 1,004 0,7528D₀ (306 – 122,9);

D₁ = 0,0666D₀.

6.4. Определение расхода пара в конденсатор

По материальному балансу турбины

Согласно расчетной тепловой схеме, представленной на рис.1, и выполненным расчетам по определению расходов пара на подключенные подогреватели, расходы пара из отборов турбины равны:

пятый отбор D_V = D₅ = 0,0999D₀;

четвёртый отбор D_IV = D₄ = 0,1002D₀;

третий отбор D_III = D₃ = 0,0721D₀;

второй отбор D_II = D₂ = 0,0653D₀;

первый отбор D_I = D₁ = 0,0666D₀.

Следовательно, суммарный расход пара в отборы турбины составляет

D_i = 0,4041D₀.

Из уравнения парового баланса турбины (см. п. 5) определяем расход пара в конденсатор:

D_к = D₀ - D_i = D₀ – 0,4041D₀ = 0,5959D₀.

По материальному балансу конденсатора

В конденсатор турбины (рис.9) кроме отработавшего в турбине пара поступает также добавочная вода цикла (для компенсации утечек), конденсат греющего пара П-1 и П-2, а также конденсат греющего пара, сливаемого с ОЭ и СП (данные потоки незначительны и в расчёте не учитываются).

Рис. 9. Расчётная схема конденсатора турбины

Из уравнения материального баланса определяем расход пара в конденсатор:

D_к^ = D_пв^ - (D₁ + D₂ + D_ут) = 0,7528D₀ – (0,0666D₀ + 0,0653D₀ + 0,025D₀);

D_к^ = 0,5959D₀.

Проверка

ΔD_к = D_к - D_к^ = 0,5959D₀ – 0,5959D₀ = 0.

Небаланс составляет 0%, следовательно, расчёт выполнен правильно (максимальная величина небаланса 1%).