1 ВЫБОР ТИПА И КОЛЛИЧЕСТВА ТУРБИН И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ На дипломное проектирование для покрытия электрической и тепловой нагрузок необходимо выбрать турбину К800240. На ГРЭС установлено четыре турбины. 1.1 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТУРБИНЫ 1.1.1 Начальные параметры пара =23,5Мпа =540С 1.1.2 Давление пара после промперегрева =3,34Мпа =540С 1.1.3 Конечное давление пара =0,0034МПа 1.1.4 Температура питательной воды =274С 1.1.5 Давление пара в нерегулируемых отборах P1=6,05МПа Р2=3,78МПа Р3=1,64МПа Р4=1,08МПа Р5=0,59МПа Р6=0,28МПа Р7=0,11МПа Р8=0.02Мпа 1.1.6 Максимальный расход пара на турбину =2650 т/ч |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
1.2 ВЫБОР ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ Паропроизводительность котельной установки определяется по максимальному расходу пара через турбину с учётом запаса и собственных нужд. где: максимальный расход пара через турбину =2650 [Т/ч] собственные нужды =0,03 запас =0,02 [Т/ч] Выбираем котёл типа Пп-2650-255ГМ. Технические характеристики котла. Паропроизводительность =2650 [Т/ч] Давление перегретого пара Pпп=25МПа Давление промежуточного перегрева P=3,62МПа Температура перегретого пара tпп=545 C Расход пара через вторичный пароперегреватель [Т/ч] Температура питательной воды tпв=274 C Энтальпия пара =3324 [кДж/кг] Энтальпия питательной воды =1148,06 [кДж/кг] Энтальпия пара на входе во вторичный пароперегреватель =2928[кДж/кг] Энтальпия пара на выходе из вторичного пароперегревателя =3544[кДж/кг] Для данной ГРЭС выбираем четыре котла Пп-2650-255ГМ, по одному на каждый блок. |
| | | . | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ СТАНЦИИ ГРЭС установлена в городе Кировске. Основное топливо ГРЭС – газ. Резервное – мазут. Электрическая мощность =3200 МВт. Тепловая нагрузка ГРЭС =1900 ГДж/ч. На ГРЭС установлено четыре турбины типа К-800-240. начальные параметры пара ГРЭС =23,5 Мпа; =540°С. Параметры пара после промперегрева: =3,34Мпа; =540°С. ГРЭС выполнена блочной. Максимальный расход пара на 1 блок равен 2650 т/ч. На каждую турбину устанавливается котел типа Пп-2650-255ГМ. Каждый турбоагрегат имеет сетевую установку, состоящую из двух сетевых подогревателей, один из которых основной, а другой пиковый. Нагрев сетевой воды в сетевой установке производится до 150°С в зимнее время года. Система ГВС закрытая. Регенеративная установка каждого турбоагрегата состоит из четырёх ПНД и трёх ПВД, в которых производится нагрев основного рабочего тела до температуры питательной воды =274°С. Основной конденсат и питательная вода нагреваются в регенеративных подогревателях паром из отборов турбины. Дренажи ПВД-8 и ПВД-7 каскадно сливаются в смеситель. Дренаж ПВД-6 поступает в ПНД-4. Каскад дренажей ПНД завершается в смешивающем ПНД-2. Пар после прохождения проточной части турбины поступает в конденсатор. Для каждой турбины устанавливается конденсатор типа 800 КЦС-2 ( 3 шт. ) , где пар конденсируется и конденсатным насосом подается в регенеративную систему. Питательный насос установлен с турбоприводом. Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов. |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ДРЕНАЖЕЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И КОНДЕНСАТА ПОСЛЕ ПВД И ПНД Принять потери давления в трубопроводе отборного пара =5%; Недогрев на ПВД и ПНД-5С; Недогрев в смесителе-10С; 2.1.1 Температура и энтальпия основного конденсата в системе регенеративного подогрева низкого давления. Энтальпия конденсата при давлении в конденсаторе =0,3410-2 МПа; кДж/кг; =26С Температура основного конденсата за ПНД-1; ПНД-2; ПНД-3; ПНД-4; соответственно: =60С; =102С; =128С; =155С; Энтальпия основного конденсата за ПНД-1; ПНД-2; ПНД-3; ПНД-4 соответственно: кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг 2.1.2 Температура и энтальпия питательной воды в системе регенеративного подогрева высокого давления. Температура питательной воды за ПВД-6; ПВД-7; ПВД-8 соответственно: =199С; =243С; =274С Энтальпия питательной воды за ПВД-6; ПВД-7; ПВД-8 соответственно: =834 кДж/кг, =1018 кДж/кг, =1148 кДж/кг |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.2 РАСЧЕТ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ В ПИТАТЕЛЬНОМ НАСОСЕ [ ] где: удельный объем воды кг/м3; давление питательной воды на входе и выходе из насоса [МПа]; КПД насоса; С - теплоемкость воды [кДж/кг]; |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.3 РАСЧЕТ СЕТЕВОЙ УСТАНОВКИ Схема сетевой установки , кДж/кг В т/с ПСП РВО=1,08МПа кДж/кг кДж/кг ОСП РНО=0,16МПа кДж/кг кДж/кг В конденсатор Из т/с Рис 2.1 Расход сетевой воды [т/ч] Где: - количество тепла из отбора С - теплоемкость воды [кДж/кг]; [т/ч] С С |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.3.1 Расход пара на пиковый сетевой подогреватель. Расход пара на пиковый сетевой подогреватель, подключенный к четвертому отбору при покрытии ПСП 50%. [ГДж/ч] Где: - количество тепла на пиковый сетевой подогреватель. - количество тепла на блок. ГДж/ч; [т/ч] =93,8 т/ч=26 кг/с 2.3.2 Расход пара на основной сетевой подогреватель. Расход пара на основной сетевой подогреватель, подклю-ченный к шестому отбору. ; ГДж/ч; кг/c =96,4 т/ч=26,8 кг/c |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.4 ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ Процесс расширения пара разбиваем на три отсека: отсек: от начального давления пара до промежуточного перегрева. отсек: от промежуточного перегрева до верхнего отопительного отбора. отсек: от верхнего отопительного отбора до конечного давления. Значения по отсекам: |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.5 ПАРАМЕТРЫ ПАРА И ВОДЫ Таблица 2.1 Точки процесса | Параметры греющего пара | Параметры конденсата греющего пара | Питательная вода и основной конденсат | давление | энтальпия | Т-ра насыщения | энтальпия | Температура | энтальпия | МПа | атм. | , кДж/кг | С | , кДж/кг | С | , кДж/кг | 0 | 23,5 | 235 | 3324 | | | | | 1 | 6,05 | 60,5 | 3018 | 279 | 1173 | 274 | 1148 | 2 | 3,78 | 37,8 | 2928 | 248 | 1039 | 243 | 1018 | 3 | 1,64 | 16,4 | 3344 | 204 | 855 | 199 | 834 | т.п. | 1,64 | 16,4 | 3344 | | | | | 4 | 1,08 | 10,8 | 3232 | 155 | 650 | 150 | 628 | 5 | 0,59 | 5,9 | 3084 | 160 | 670 | 155 | 650 | 6 | 0,28 | 2,8 | 2932 | 133 | 557 | 128 | 536 | 7 | 0,11 | 1,1 | 2768 | 107 | 448 | 102 | 425 | 8 | 0,02 | 0,2 | 2561 | 65 | 272 | 60 | 251 | Pк | 0,0034 | 0,034 | 2380 | 26 | 109 | 26 | 109 | |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.6 РАСЧЕТ ТУРБОПРИВОДА ПИТАТЕЛЬНОГО НАСОСА Расход свежего пара на турбину принимаем за единицу Д0=1, остальные потоки пара и воды выражаются в долях от Д0 Расход питательной воды Дпв=Д0+Дут Разделив это выражение на Д0, получим пв=1+ут, где: ут=Дут/Д0=0,01 – величина утечек пв=1+0,01=1,01 Доля отбора пара на турбопривод питательного насоса . ; где: кДж/кг; и - давление на выходе и входе питательного насоса соответственно =0,0011м /кг – среднее значение удельного объёма питательной воды кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг; ; |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.7 РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Схема включения подогревателей высокого давления кДж/кг С ПВД-8 Д1 кДж/кг С °С кДж/кг кДж/кг ПВД-7 Д2 кДж/кг °С °С кДж/кг кДж/кг В смеситель ПВД-6 Д3 кДж/кг °С кДж/кг кДж/кг °С Рис 2.3 |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.7.1 Расход пара на ПВД-8 =0,081Д 2.7.2 Расход пара на ПВД-7 = 2.7.3 Расход пара на ПВД-6 |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.8 РАСЧЕТ СМЕСИТЕЛЯ Схема включения смесителя Д1+Д2 Д5 кДж/кг ПНД-4 ДК2 ПВД-6 кДж/кг Д3 ДТП кДж/кг кДж/кг В конденсатор Рис 2.4 Энтальпия питательной воды за питательным насосом Повышение энтальпии воды в питательном насосе кДж/кг кДж/кг |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
Расход основного конденсата за ПНД-4 тогда кДж/кг кДж/кг – энтальпия питательной воды за питательным насосом. |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.9 РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕДЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Схема включения подогревателей низкого давления ПНД-4 ПНД-3 ПНД-2 ПНД-1 кДж/кг кДж/кг кДж/кг Д5 Д6 Д7 Д8 кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг Дк Д0 кДж/кг кДж/кг кДж/кг Дк=1,02-Д1-Д2 Д3+Д5 Д3+Д5+Д6 Рис 2.5 2.9.1 Расход пара на ПНД-4 =0,036Д |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.9.2 Расход пара на ПНД-3 2.9.3 Расход пара на ПНД-2 2.9.4 Расход пара на ПНД-1 = -Д8 Д8= =0,039Д |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ 2.10.1 Подсчет коэф. недовыработки мощности паром отборов. Коэф. первого отбора на ПВД-8 Коэф. второго отбора на ПВД-7 Коэф. третьего отбора на ПВД-6 Коэф. четвертого отбора на ПСП Коэф. пятого отбора на ПНД-4 Коэф. шестого отбора на ПНД-3 и ОСП |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
Коэф. седьмого отбора на ПНД-2 Коэф. восьмого отбора на ПНД-1 Коэф. недовыработки мощности паром, идущим на турбопривод 2.10.2 Расход свежего пара на турбину. Сумма произведений долей расхода пара в отборы на коэф. недовыработки мощности этими отборами кг/с |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
Таблица 2.2 Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2 отбор | Расход пара в долях, Д | y | yД | Расход пара Д, кг/с | 1 ПВД-8 | 0,08 | 0,804 | 0,064 | 54,48 | 2 ПВД-7 | 0,1 | 0,746 | 0,0746 | 68,1 | 3 ПВД-6 | 0,039 | 0,618 | 0,024 | 26,55 | 3 Турбопривод | 0,0505 | 0,549 | 0,0277 | 34,3 | 4 ПСП | | 0,546 | | 6,72 | 5 ПНД-4 | 0,036 | 0,451 | 0,016 | 24,5 | 6 ОСП | | 0,354 | | 6,9 | 6 ПНД-3 | 0,034 | 0,354 | 0,012 | 23,15 | 7 ПНД-2 | 0,044 | 0,249 | 0,011 | 31,32 | 8 ПНД-1 | 0,039 | 0,116 | 0,0046 | 27,5 | Конденсатор | 377,7 | Всего | 303,5 | |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.10.3 Определение расходов пара в отборы. На: ПВД-8 ПВД-7 ПВД-6 Турбопривод питательного насоса ПСП ПНД-4 ОСП ПНД-3 ПНД-2 ПНД-1 Конденсационный поток пара кг/с =681-54,48-68,1-26,55-34,3-24,5-23,15-31,32-27,5-26,8-26=377,7кг/с |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.11 ПРОВЕРКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ ПО БАЛАНСУ МОЩНОСТЕЙ Мощность потоков пара в турбине: первого отбора второго отбора третьего отбора четвертого отбора пятого отбора шестого отбора седьмого отбора восьмого отбора мощность потоков пара турбопривода мощность конденсационного потока сумма мощностей потоков пара в турбине мощность на зажимах генератора |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
2.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ Погрешность расчетов не превышает допустимую величину |
| | | | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
3 Выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы станции 3.1 Выбор комплектного оборудования 3.1.1 Выбор конденсатора: К-800КЦС-2 (3 штуки). 3.1.2 Выбор эжектора: ЭВ-4-1100 (3 штуки) 3.1.3 Выбор маслоохладителей: М-540 (3 штуки) 3.1.4 Выбор подогревателей схемы регенерации По нормам технологического проектирования производительность и число подогревателей определяется числом имеющихся у турбины для этих целей отборов пара при этом каждому отбору пара должен соответствовать один корпус подогревателя (за исключением деаэратора). Регенеративные подогреватели устанавливаются без резерва. Подогреватели поверхностного типа поставляются в комплекте с турбиной. Табл.3.1 Подогреватели поверхностного типа Название | Завод | Площадь поверхности теплообмена [м ] | Номинальный массовый расход воды [кг/с] | Расчётный тепловой поток [МВт] | Максимальная температура пара С | Гидравличес-кие сопротивле-ния при номинальном расходе воды | ПН-2200-32-7-2 | ТКЗ | 2233 | 575,5 | 74,2 | 230 | 12 | ПН-2400-32-7-2 | ТКЗ | 2330 | 575,5 | 46,5 | 310 | 10,5 | ПВ-1600-380-17 ( 2 шт.) | ТКЗ | 1560 | 386,1 | 24,4 | 441 | 24 | ПВ-2100-380-66 ( 2 шт.) | ТКЗ | 2135 | 386,1 | 48,8 | 290 | 24 | ПВ-1600-380-66 ( 2 шт.) | ТКЗ | 1650 | 386,1 | 48,8 | 350 | 24 | |
| | | . | | ДП 1005 495 ПЗ | Лист |
| | | | | |
изм | Лист | N документа | Подп | Дата |
Табл.3.2 Подогреватели смешивающего типа Название | Расход конденсата [кг/с] | Температура конденсата на входе С | Температура конденсата на выходе С | Рабочее давление P | Расход пара [кг/с] | Температура пара С | ПНС 1500-1 | 301 | 34 | 59,9 | 20 | 14,3 | 59,9 | ПНС 1500-2 | 315,3 | 59,9 | 103,8 | 114,7 | 23,7 | 142 | 3.2 Расчёт и выбор конденсатных и питательных насосов оборудования теплофикационной установки. |