Технология централизованного производства электроэнергии и теплоты. По курсу Источники теплоснабжения СПбГТУРП. Контрольная Вариант3

Вариант № 3.

Исходные данные:

Начальные параметры пара: 3,43 МПа , 435 С
Давление в конденсаторе 4 кПа
Тип турбины ПТ-12-35/10
Внутренние относительные КПД: ЧВД и ЧНД соответственно 0,71
Электромеханический КПД: 0,93
Давление регулируемых отборов:
Производственный отбор: 0,98 МПа
Отопительный : 0,118 МПа
Отпуск пара производственным потребителям: 37 т/ч (10,28 кг/с)
Отпуск теплоты для отопительных целей и ГВС: 22 МВт
Температура прямой сетевой воды: 150 C
Тип котлов: барабанный
Продувки котлов: 3%
Температура питательной воды: 147 C
Число отборов пара по регенерации: 2 регулируемых и 2 нерегулируемых
Потери конденсата внутри станции: 2 %
Возврат конденсата с производства: 75 %
Температура возвращаемого конденсата : 85 C
Падение давления в паропроводах между турбиной и подогревателями: 10 ...

Вариант № 3.

Исходные данные:

Начальные параметры пара: 3,43 МПа , 435 С
Давление в конденсаторе 4 кПа
Тип турбины ПТ-12-35/10
Внутренние относительные КПД: ЧВД и ЧНД соответственно 0,71
Электромеханический КПД: 0,93
Давление регулируемых отборов:
Производственный отбор: 0,98 МПа
Отопительный : 0,118 МПа
Отпуск пара производственным потребителям: 37 т/ч (10,28 кг/с)
Отпуск теплоты для отопительных целей и ГВС: 22 МВт
Температура прямой сетевой воды: 150 C
Тип котлов: барабанный
Продувки котлов: 3%
Температура питательной воды: 147 C
Число отборов пара по регенерации: 2 регулируемых и 2 нерегулируемых
Потери конденсата внутри станции: 2 %
Возврат конденсата с производства: 75 %
Температура возвращаемого конденсата : 85 C
Падение давления в паропроводах между турбиной и подогревателями: 10%
Расход пара на собственные нужды: 2 %
Недогрев воды:
В регенеративных подогревателях: 5 C
В сетевых подогревателях: 9 C
Схема восполнения потерь конденсата: химводоочистка
Схема использования теплоты продувки котлов: одноступенчатая
Нагрев воды в эжекторных подогревателях: 6C

Согласно техническим данным, турбина ПТ-12-35/10 при номинальном режиме ее работы имеет следующие параметры пара в регулируемых и регенеративных отборах:
1 отбор регулируемый, производственный РП = 0,98 МПа (10 кгс/см2); tп = 290оС;
2 отбор нерегулируемый (ПВД) Р = 0,575 МПа (5,75 кгс/см2) ; t =260оС;
3 отбор регулируемый, теплофикационный PT = 0,118 МПа (1,2 кгс/см2);
4 отбор нерегулируемый (ПНД) РН = 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

Вариант № 3.

Исходные данные:

Начальные параметры пара: 3,43 МПа , 435 С
Давление в конденсаторе 4 кПа
Тип турбины ПТ-12-35/10
Внутренние относительные КПД: ЧВД и ЧНД соответственно 0,71
Электромеханический КПД: 0,93
Давление регулируемых отборов:
Производственный отбор: 0,98 МПа
Отопительный : 0,118 МПа
Отпуск пара производственным потребителям: 37 т/ч (10,28 кг/с)
Отпуск теплоты для отопительных целей и ГВС: 22 МВт
Температура прямой сетевой воды: 150 C
Тип котлов: барабанный
Продувки котлов: 3%
Температура питательной воды: 147 C
Число отборов пара по регенерации: 2 регулируемых и 2 нерегулируемых
Потери конденсата внутри станции: 2 %
Возврат конденсата с производства: 75 %
Температура возвращаемого конденсата : 85 C
Падение давления в паропроводах между турбиной и подогревателями: 10 %
Расход пара на собственные нужды: 2 %
Недогрев воды:
В регенеративных подогревателях: 5 C
В сетевых подогревателях: 9 C
Схема восполнения потерь конденсата: химводоочистка
Схема использования теплоты продувки котлов: одноступенчатая
Нагрев воды в эжекторных подогревателях: 6C

Согласно техническим данным, турбина ПТ-12-35/10 при номинальном режиме ее работы имеет следующие параметры пара в регулируемых и регенеративных отборах:
1 отбор регулируемый, производственный РП = 0,98 МПа (10 кгс/см2); tп = 290оС;
2 отбор нерегулируемый (ПВД) Р = 0,575 МПа (5,75 кгс/см2) ; t =260оС;
3 отбор регулируемый, теплофикационный PT = 0,118 МПа (1,2 кгс/см2);
4 отбор нерегулируемый (ПНД) РН = 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

10 Энтальпия отработавшего в турбине пара:.1.11 Использованный теплоперепад в турбине:.1.12 Располагаемый теплоперепад турбины:.1.13 Действительный теплоперепад турбины:1.14 Внутренний относительный КПД турбины:.Энтальпия пара в нерегулируемых отборах на ПВД и ПНД приближено определена в точках пересечения изобар 0,575 МПа и 0,1 МПа с линией процесса в ЧСД и ЧНД.1.15 По параметрам пара во втором отборе турбины определим определяем энтальпию пара во втором отборе турбины .Энтропия пара на входе в ЧНД: ;Теоретическая энтальпия пара в третьем отборе: ;Действительная энтальпия пара в третьем отборе:.Рисунок 1 – процесс в i-s диаграммеПринципиальная тепловая схема ПТСПринципиальная тепловая схема электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящее в состав пароводяного тракта электростанции.На чертеже, изображающем ПТС, показывают теплоэнергетическое оборудование вместе с линиями (трубопроводами) пара и воды (конденсата), связывающими это оборудование в единую установку.В основное оборудование входят парогенератор и турбоагрегат, паропроводы свежего пара.Регенеративная установка турбоагрегата служит для подогрева конденсата и питательной воды отборным паром турбины. Этот подогрев значительно повышает тепловую экономичность энергоблока благодаря тому, что тепло конденсации пара регенеративных отборов не теряется в конденсаторе, а передается конденсату и питательной воде, возвращаемым в цикл. Установка состоит из поверхностных подогревателей низкого и высокого давления, охладителей эжекторов, сальниковых подогревателей, трубопроводов отборов, трубопроводов конденсата греющего пара, сливных насосов, сетевых насосов, сетевых подогревателей.Принципиальная тепловая схема ПТ-12-35 изображена на рисунке 2.Рисунок 2 – принципиальная тепловая схема ПТ-12-35Используя данные процесса расширения пара в турбине и таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара, составим сводную таблицу параметров рабочего тела в характерных точках тепловой схемы. (табл. 1).ПараметрыЭлементы ПТСПВДДеаэраторПНДКонденсаторППОПДавление пара в отборе, МПа0,5750,120,010,0040,980,118Энтальпия пара, кДж/кг2979269424422360,330312694Давление в подогревателе, МПа0,5170,1080,0090,8820,106Температура насыщения, C153,5101,543,829,0174,9101,5Энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг647,5425,5183,3121,4740,8425,5Температура воды на выходе, Со147101,538,82915092,5Энтальпия воды на выходе, кДж/кг619,3425,5163,4623,3389Энтальпия воды на входе кДж/кг425,5142389293Таблица 1 – Параметры рабочего тела в основных точках схемыho3305,0Hi944,72.1 Расчет охладительной установки ОУ- 1 МПаВ этой ОУ происходит снижение температуры пара, поступающего на производство из производственного отбора турбины. Схема ОУ показана на рисунке 3.Рисунок 3 – схема ОУПри определении энтальпии пара за ОУ принято, что пар сохраняет перегрев на выходе из ОУ на 10-15 СРасход воды на 1 кг первичного пара в ОУ:Расход первичного пара на ОУ из отбора турбин:Расход охлаждающей воды:Расход неиспарившейся воды:2.2 Расчет узла сетевых подогревателейСетевая подогревательная установка состоит из основного и пикового сетевого подогревателя. При заданном графике прямой и обратной сетевой воды 150 / 70 С и закрытой схеме ГВС расход сетевой воды будетРисунок 4- Сетевая подогревательная установкаТепловая нагрузка пикового сетевого подогревателяТепловая нагрузка основного подогревателяРасход пара на пиковый сетевой подогревательРасход пара на основной сетевой подогреватель2.3 Ориентировочный расход пара на турбинуЭтот расход определяем по уравнению:где:Расход пара в произведенный отбор Расход в теплофикационный отбор:Коэффициенты недовыработки: производственного отборатеплофикационного отбораТогда, если принять коэффициент регенерации Кр=1,1,Паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нуждыОриентировочный расход питательной воды с учетом непрерывной продувки котлоагрегатов2.4 Расчет одноступенчатой схемы использования теплоты непрерывной продувкиРисунок 5 – одноступенчатая схема схемы использования теплоты непрерывной продувкиРасход воды непрерывной продувкиРасход пара из расширителя в долях от расхода продувочной водыРасход пара в деаэраторРасход неиспарившейся воды через ТНП2.5 Расчет теплообменника непрерывной продувки и сальникового подогревателяРасход добавочной воды котловУравнение теплового баланса теплообменника непрерывной продувки (ТНП) (1)Уравнение теплового баланса сальникового подогревателя (СП) (2)где - энтальпия пара лабиринтовых уплотнений.Сложив уравнения (1) и (2), получим:2.