Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

И следовательно, суммарный расход пара на все отборы составит:

 D_отб = 0,33074194 D.

Расход пара в конденсатор турбины определяется из уравнения, характеризующего баланс потоков пара в турбине:

D_к = D -  D_отб = D -0,33074194 D ; D_к = 0,66925806 D.

Правильность выполненных расчетов устанавливается подсчетом расхода пара в конденсаторе по балансу потоков конденсата в тепловой схеме:

D^*_к = D’_пв – (D₁+D₂+D_ку)= 0,8095713 D -(0,063161 D_к+0,06215224 D +0,015 D)= 0,8095713 D - 0,14031324 D = 0,646072 D;

D^*_к = 0,66925806 D.

D^*_к = D_к , что свидетельствует о правильности расчетов.

6.5. Определение расхода пара на турбину.

Расход пара на турбину подсчитываем по уравнению, основанному на балансе мощностей потоков пара в ней, МВт,

 N_m = N_э = К  D_m H_im ,

где: ,

H_im – используемые тепловые перепады в турбине соответствующих расходов пара из отборов; (определяли в разделе 2.3)

D_m * H_im– произведение этих величин показывает количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий до отбора;

_м– механический КПД (определяет потери на трение в подшипниках турбоагрегата);

_э – КПД электрогенератора.

Значения _м и _э приняты по таблице I (прилож. 3 [Л.I]) при номинальной мощности турбоагрегата N_э = 80 МВт. В курсовой работе значения этих КПД те же.

сt₂=511,0 кДж/кг

Dпв

П-2

сtн2=529,6 кДж/кг

D2

D2: h2=2682 кДж/кг

Пар из отбора турбины

сtс п =332,8 кДж/кг

СП

сt1=312,0 кДж/кг

D1: h1=2471 кДж/кг

Пар из отбора турбины

П-1

сtэп=135,0 кДж/кг

ЭП

сtкн=122,6 кДж/кг

Рис. 6. Расчетная схема ПНД

В конденсатор турбины

КН

Определяем величину D_m * H_im для каждого отбора:

D_V ( h₀ - h₅ ) = 0,0988066 D ( 3242,4 - 3138 ) = 10,315409 D_;

D_IV ( h₀ - h₄ ) = 0,0922986 D ( 3242,4 - 3000 ) = 22,373181 D_;

D_III ( h₀ - h₃ ) = 0,03766 D ( 3242,4 - 2864 ) =14,250544 D;

D_II ( h₀ - h₂ ) = 0,0658349 D ( 3242,4 - 2682 ) = 36,893878 D_;

D_I ( h₀ - h₁ ) = 0,059328 D ( 3242,4 - 2471 ) = 45,765619 D

Определяем количество энергии, которое вырабатывает поток пара, проходящий через всю турбину в конденсатор:

D_к H_i = 0,646072 D * 1043,1 = 673,9177 D.

Суммируем полученные выше выражения:

 D_m H_im= D_V (h₀ - h₅ ) + D_IV (h₀ - h₄ ) + D_III (h₀ - h₃) + D_II (h₀ - h₂) + D_I (h₀ - h₁ ) + + D_кH_i= 10,315409D+ 22,373181D + 14,250544D + 36,893878D + 45,765619D + + 673,9177 D = 803,516331D.

Таким образом  D_m H_im = 803,516331D.

Тогда  N_m = N_э = К  D_m H_im, следовательно:

80 МВт = 0,0002711 * 803,516331D = 0,217833 D.

Расход пара на турбину: D = 80 / 0,217833 = 367,253 т / ч.

Проверку правильности определения расхода пара на турбину сделаем подсчетом “D” по уравнению мощности, т / ч, :

D = d_э N_э +  y_т D_эт.

Здесь удельный расход пара на выработку электрической энергии:

,

где : _м– механический КПД ;

_э – КПД электрогенератора;

H_i - используемый теплоперепад в турбине;

y_т – коэффициент недовыработки мощности турбины.

Определяем коэффициенты недовыработки мощности турбины:

Таким образом, коэффициент недовыработки, например, пятого отбора у₅ =0,8999 (у₅  0,9) показывает, что поток пара направленный в этот отбор выработал только 1 - у₅ = 1 - 0,9 = 0,1 или 10% энергии, от энергии, которую он мог выработать, если бы он прошел через всю проточную часть турбины до конденсатора. Соответственно, коэффициент недовыработки потока пара, направленного в первый отбор у₁  0,26, и следовательно, этот поток выработал при прохождении проточной части турбины от ее начала до места отбора 1 – у₁ = 1 – 0,26 = 0,74 или 74% потенциально имевшейся в нем энергии. Аналогичные выводы можно сделать по остальным потокам пара, направляемым в соответствующие отборы.

Определяем произведение y_т D_эт :

у₅ D_V = 0,8999 * 0,0988066 D = 0,088916 D;

у₄ D_IV = 0,7676 * 0,0922986 D = 0,070848 D;

у₃ D_III = 0,6372 * 0,03766 D = 0,023997 D;

у₂ D_II = 0,46275 * 0,065835 D = 0,030465 D;

у₁ D_I = 0,2605 * 0,059328 D = 0,015455 D

 y_т D_эт = 0,229681 D

Тогда расчет расхода пара на турбину из уравнения мощности:

D = d_э N_э +  y_т D_эт;

D= 3,53561 * 80 + 0,229681 D;

0,770319 D = 282,8849 ;

D= = 367,231 т / ч.

Невязка, равная D =367,253 -367,231 =0,022 т / ч, ничтожно мала (бD = 0,006% ).

Расход пара на регенеративные подогреватели:

ПВД – 5: D₅ = 0,0988066D = 0,0988066 * 367,253  36,287 т / ч ;

ПВД – 4: D₄ = 0,0922986 D = 0,0922986 * 367,253  33,897 т / ч ;

Д – 6: D_д = 0,03766 D = 0,03766 * 367,253  13,831 т / ч ;

ПНД – 2: D_к = 0,0658349 D = 0,0658349 * 367,253  24,178 т / ч ;

ПНД – 1: D₁ = 0,059328 D = 0,059328 * 367,253  21,788 т / ч ;

7. Энергетические показатели турбоустановки и блока котел-турбина.

7.1. Показатели турбоустановки.

Удельный расход пара на турбину, кг / кВт ,

d_э = D / Nэ = ( 367,253 * 10³ ) / ( 80 * 10³ ) = 4,59.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии, кДж / кВт ,

где: сt_пв = сt₅ - энтальпия питательной воды за подогревателем № 5;

Q_э = 794588,59 кДж/ч - расход тепла на производство электроэнергии.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

Расход тепла в турбинной установке на выработку электроэнергии, без учета затрат тепла на подогрев химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь, кДж / ч:

Q_wэ = Q_э - D_дв (сt_пв - сt_прир ) = 794588,6 * 10³ - 7,35 ( 1078,8 - 62,94 ) * 10³ =

= 794588,6 * 10³ - 7466,57* 10³ = 787122,03,

где сt_прир – энтальпия охлаждающей воды, поступающей в конденсатор из внешнего источника водоснабжения, температура воды в котором принимается 15 С (для всех вариантов), и тогда сt_прир = 62,94 кДж / кг;

D_дв - количество химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

D_дв = 0,02 D = 0,02*367,253 = 7,35 т/ч

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии ( без учета расхода на собственные нужды ), кДж / (кВт * ч),

q_wэ = Q_wэ / N_э = 787122,03 * 10³ / 80 * 10³ = 9839,02.

Коэффициент полезного действия турбоустановки по выработке электроэнергии:

Удельный расход тепла на Дж, Дж / Дж,

.

7.2. Показатели работы блока котел - турбина.

Коэффициэнт полезного действия блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

 ^бр_бл = _wэ * _тр * _ка .

_wэ = 0,3659 - см. выше;

_ка = 0,90 – КПД котлоагрегата (приведен в задании).

КПД транспорта тепла (от котла до турбины): _тр = Q_э / Q_ка.

Q_э = 794588,59 * 10³ - количество тепла, подведенного к турбоустановке (см. выше), кДж / ч.

Q_ка - тепловая мощность котла, кДж / ч.

Q_ка = D_ка ( h_пе - сt_пв ) ,

где: h_пе - энтальпия перегретого пара на выходе котла, кДж / кг.

При параметрах пара перед турбиной р₀ = 75 бар, t₀ = 435C принимаются параметры его на выходе из котла: р_пе = 1,13 * P₀  85 бар;

t_пе = t₀ + 5C = 440C.

В этом случае по таблице III [Л.2] h_пе = 3240,9 кДж / кг и при :

D_ка . = 1.02D = 1,02 * 367,253 = 375 т/ч ;

Q_ка = 375 (3240,9 - 1078,8) 10³ = 810787,5 * 10³ кДж/кг.

Тогда КПД транспорта тепла (от котла до турбины):

_тр = = 0,98.

КПД блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

 ^бр_бл = 0,3659 * 0,98 * 0,90 = 0,3227. ( 32,27% )

КПД “нетто” при заданном расходе на собственные нужды P_сн = 7%.(по заданию):

 ^нт_бл = (1 - р_сн / 100 ) *  ^тр_бл = (1 - 7 / 100 ) 0,3227 = 0,3. ( 30,0% )

Известно, что в общем случае КПД ТЭС по выработке электроэнергии определяется из выражения:

 ^нт₌ W_э / В*Q_{н ,}

где: W_э - количество электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС;

В – расход топлива;

Q_н - теплота сгорания топлива.

При этом произведение Qн* ^нт определяет количество химической энергии топлива превратившуюся в электрическую энергию и следовательно:

Wэ = Q_н* ^нт

Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт*ч электроэнергии определяется из соотношения:

б_у^нт= В / Wэ = 3600 / Qн* ^нт

Тепловую экономичность ТЭС оценивают путем определения расхода условного топлива необходимого для производства 1 кВт*ч электрической энергии. Теплота сгорания 1кг условного топлива –29,3МДж/кг.

Таким образом:

б_у^нт= 3600 / Qн* ^нт = 3600 / 29,3* ^нт г / (кВт * ч).

б_у^нт= 122,87 /  ^нт =123 / ^нт г / (кВт * ч).

Определяем удельный расход условного топлива “нетто” на выработку

1 кВт*ч электроэнергии :

б_у^нт = 123 /  ^нт_бл = 123 / 0,3 = 410,0 г / (кВт * ч).

Характеристики

Список файлов реферата