- •Задание на курсовую работу:
- •Содержание
- •2.2 Уравнения теплового баланса……………………………………………………26
- •1 Выбор и обоснование расчетной схемы
- •1.1 Выбор сепарационных и промпароперегревательных устройств
- •1.2 Выбор конструктивной схемы турбины. Процесс расширения пара в I -s диаграмме
- •Цилиндры высокого давления турбин перегретого пара могут выполняться как однопоточными, так и двухпоточными.
- •1.3 Описание принципиальной схемы системы конденсата
- •1.4 Описание деаэратора с системой охлаждения выпара
- •1.5 Питательная система
- •1.6 Питательные устройства. Расчет дифференциальных напоров
- •1.7 Описание систем «острого» и «дросселированного» пара.
- •1.8 Теплофикационная установка
- •2 Определение потоков пара и воды в элементах тепловой схемы
- •2.1 Уравнения материальных балансов
- •2.2 Уравнения теплового баланса
- •2.3 Определение расхода пара на турбину
- •Определение расходов пара и воды
- •2.5 Сравнение суммарной мощности потоков пара с заданной
- •3 Показатели тепловой экономичности
- •3.1 Показатели тепловой экономичности турбоустановки
- •3.2 Показатели тепловой экономичности энергоблока аэс
2.2 Уравнения теплового баланса
η·Qгр.ср. = Qнагр.ср. η = (0,98 – 0,99),принимаем η = 0,99.
ПНД 5
η·[ αII·( iII' – iII") + αс' ·( iс' – iII")] = αК·( iЛ – iК)
0,99·[ αII·( 2990 – 697) + αс' ·(720 – 697)] = (1– αППП – αI)·(676 – 584)
2293· αII + 0,13·(1– αППП – αI)·23 = (1– αППП – αI)·92
ПНД 4
η·[ αIII·( iIII' – iIII") + αII" ·( i II"' – iIII")] = αИ'·( iК – i И')
0,99·[ αIII·( 2930 – 600.8) + (αII + αс' ) ·( 697 – 600.8)] = (1– αППП – αI)·( 584.23 – 490)
0,99· (2329· αIII +97·(αII + 0,13·(1– αППП – αI)) = (1– αППП – αI)· ( 584.23 – 490)
ПНД 3
η·[αV·( iV' – iV") + αIII"'·( iIII'" – iV")] = αЖ'·( iЗ – iЖ')
0,99·[αV·( 2775 – 417) + (αII + αIII + α с')·( iIII'" – 497)]= (1– αППП – αI)·(475 – iСМ1)
0,99·(2358·αV +( iIII'" – 497)·(αII + αIII + 0,13·(1– αППП – αI))= (1– αППП – αI)·(475–iСМ1)
ПНД 2
η·[αVI·( iVI' – iVI") + αV''·( iV'' – iVI'') ] = αЕ·( iЖ – iЕ)
0,99·[αVI·(2675 – 417) + (αV + αII + αIII + α с')·(497 – 417)] = (0,87· (1– αППП – αI)– αII – αIII – αV – αVI)·(391 - 301)
0,99· (2257·αVI + 97·(αV + αII + αIII + 0,13·(1– αППП – αI)) = (1– 0,13·(1– αППП – αI)– αII – αIII – αV – αVI)·90
ПНД 1
η·αVII·( iVII' – iVII") = αД·( iЕ – iД)
0,99· αVII·( 2550 – 322) = (0,87·(1– αППП – αI) – αII – αIII– αV – αVI)·( 301 – 206)
0,99·2228· αVII = (0,87·(1– αППП – αI) – αII – αIII – αV – αVI)·94
ОД
η· αIII''·( iIII'' – iIII"') = αЗ''·( iЗ''' – iЗ'')
0,99·(αII + αIII + 0,13·(1– αППП – αI))·(600 – iIII"') = αЗ'' ·(504– 475)
0,99·(αII + αIII + 0,13·(1– αППП – αI))· (600 – iIII"') = αЗ'' ·29
Смеситель 1
αЖ'· iЖ' = αЖ·iЖ + αVI''· iVI''
iСМ1·(1– αППП – αI) = (0,87·(1– αППП – αI) – αII – αIII – αV – αVI)·391 + (0,13(1– αППП – αI) + αII + αIII + αV + αVI)·417
Деаэратор
αМ· iМ = αI'·iI' + αЛ· iЛ + αППП·iППП
742 = αI·2710 + (1– αППП – αI)· 676 + αППП·1237
Промпароперегреватель
η·αППП·(i0 – iППП) = αс·( αd – ic)
0,99·αППП·(2860 – 1237) = 0,87·(1– αППП – αI)·( 3000 – 2760)
0,99·1623·αППП = 0,86·(1– αППП – αI)·240
Смеситель 2
αИ'· iИ' = αИ·iИ + αЗ''· iЗ''
(1– αППП – αI) · 490 = (1– αППП – αI – αЗ'')·475 + αЗ''·504
Бойлер
Qб = 0.045·2400 МВт = 0.045·2400·103 КВт,
0,99·DIV·(iIV' – iIV'') =0.045·2400000
0,99·DIV·(2860– 566) =0.045·2400000
DIV= 47,6 (кг/сек),
αIV= DIV / D0 = 47,6/ D0.
Решение системы уравнений материально-теплового баланса в MathCad (см. приложение В) дает следующий результат:
αI = 0,0058;
αII = 0,035;
αIII = 0,03;
αV = 0,027;
αVI = 0,02;
αVII =0,029;
αППП = 0,097;
αЗ'' = 0,453
iЖ' = 398 [кДж/кг] => t Ж' = 95,4°С
iIII''' = 527 [кДж/кг] => t III''' =125°С
Смеситель ЖЖ' греет среду на t = t Ж' – t Ж = 95,4– 94,22 =1,2°С;
2.3 Определение расхода пара на турбину
Коэффициенты недовыработки электроэнергии паром отборов уi:
для отборов до СПП [1, с.29]:
yi = ((ii – ip) + (iпп2 – ik))/((i0 – ip) + (iпп2 – ik))
для отборов после СПП [1, с.29]:
yi = (ii – ik)/((iO – ip) + (iпп2 – ik))
где ii - энтальпия i-го отбора, кДж/кг;
ip - энтальпия пара при входе в СПП, кДж/кг;
iпп2 - энтальпия пара после СПП, кДж/кг;
ik - энтальпия пара, отработавшего в ЦНД, кДж/кг;
i0 – энтальпия свежего пара, кДж/кг.
ip = 2562 кДж/кг;
i0 = 2760 кДж/кг;
iпп2 = 3000 кДж/кг;
ik = 2360 кДж/кг.
Вычисления дают:
yI = 0,94;
yППП = 1;
yII = 0,764;
yIII = 0,692;
yIV = 0,609;
yV = 0,513;
yVI = 0,388;
yVII = 0,239.
Расход свежего пара на ЦВД D0, кг/с, находится из уравнения энергетического баланса турбоагрегата [1, с.29]:
D0 = W/((i0 – ip) + (iпп2 – ik))·ηм·ηг·(1 – Σαi· yi)
где W – электрическая мощность турбоагрегата, кВт;
м – механический КПД турбины, учитывающий потери от трения в подшипниках и затраты энергии на систему регулирования и смазки: м = 0,9900,995, принимаем м = 0,99;
г – КПД электрического генератора, учитывающий электрические и механические потери: г = 0,980,99, принимаем г = 0,98 .
D0 = 2400000/[(838·0,99·0,98·(1 – 0,175 – 47,6 / D0 )))];
D0 = 3268 кг/с = 11764 т/ч, по полученным данным выбираем за прототип 2 турбины типа К-750-65 с D0=4400 т/ч;
Тогда αIV = D4/( D0· yIV) = 0,015.