25
Таблица 2.3
Сводная таблица параметров пара и воды
Ротб
t
hотб
Рп
tн
h'
tiпо
hiпо
hдрОД
tпв,ок,св
Рпв
hпв,ок,св
Hj
Yj
П1
5,170
321,76
2 986,0
4,924
262,98
1 149,7
277,98
2842,11
1 107,53
259,98
30,35
1 134,5
375,0
0,772
П2
3,770
288,093
2 936,0
3,590
244,03
1 056,8
259,03
2846,04
921,59
241,03
30,85
1 047,5
425,0
0,741
П3
1,703
455,05
3 373,0
1,622
202,03
861,5
217,03
2830,97
724,76
199,03
31,35
861,5
629,0
0,617
Д
0,754
347,17
3 157,0
0,580
157,51
664,7
157,51
0,58
664,7
845,0
0,486
П4
0,4487
286,96
3 039,0
0,427
146,01
615,0
156,01
537,03
143,01
0,44
602,1
963,0
0,414
П5
0,1876
199,61
2 870,6
0,179
116,68
489,6
126,68
413,52
113,68
0,26
477,0
1 131,4
0,311
П6
0,0594
105,91
2 693,0
0,057
84,42
353,5
84,42
0,05
353,5
1 309,0
0,203
П7
0,017
56,58
2 531,0
0,016
55,56
232,59
160,65
55,56
0,017
232,59
1 471,00
0,105
К
0,0035
26,67
2 359,0
0,003
24,08
100,9
24,0
0,005
100,6
1 643,0
0,000
ПБ
0,449
286,93
3 039,0
0,362
140,0
589,2
130,0
1,20
547,0
963,0
0,414
ВСП
0,188
199,61
2 870,6
0,143
110,0
461,3
100,0
1,20
419,9
1 131,4
0,311
26
2.1.3. Расчет схемы отпуска тепла
Составим тепловой баланс подогревателя [38]:
1
1
1
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
п п п в оп сп
п п д в сп од
п д д в од в
D h h G t t
D h t G t t
D t t G t t
(2.34)
Из данных выражений определим:
22,37 /
1061 /
932,421 /
п
оп
од
D кг с
t кДж кг
t кДж кг
Рассчитаем количество теплоты, передаваемое по зонам:
1
1
1
( ) 8,46 (3142,9 2833,2) 0,99 2594
( ) 8,46 (2833,2 849,5) 0,99 16613
( ) 8,46 (849,5 225,2) 0,99 5229
оп п п п
сп п п д
од п д д
Q D h h кВт
Q D h t кВт
Q D t t кВт
(2.35)
Рассчитаем величину объемной площади всей поверхности
теплообмена
F
эск
, м
2
:
F
эск
=
3
1
i
эск
i
F
=
îï
ýñê
F
+
ñï
ýñê
F
+
F
од
эск
, (2.36)
где
F
i
эск
– площадь поверхности, распределенной в i-й зоне
теплообмена, м
2
,
где i – зоны ОП,СП и ОД.
27
Рис. 2.2. Диаграммы температурных напоров в прямоточной (а) и
противоточной (б) схеме
На диаграммах цифрой 1 – обозначена температура греющего
теплоносителя, 2 – нагреваемого теплоносителя.
Рассчитаем
2
,
оп
эск
м
F
:
Вычислим величины безразмерных коэффициентов A, P и R [42]:
P=
1
240 142,5
0,904
240 140,5
пп
п сп
tt
tt
(2.37)
R=
1
142,5 140,5
0,037
240 142,5
оп сп
пп
tt
tt
(2.38)
A=
1
240 142,5
27,3
144,7 140,5
пп
оп сп
tt
tt
(2.39)
Коэффициент с учетом эффективности нагрева:
22
( 1) 4 (27,3 1) 4 27,3 26,5zt A A
(2.40)
Расчетный температурный напор:
0
()
21
ln
21
26,5 (240 140,5)
48,7
2 0,904 0,037 27,3 1 26,5
ln
2 0,904 0,037 27,3 1 26,5
оп
п сп
ср
zt t t P R
t
P R A zt
P R A zt
С
(2.41)
28
2
75 /( )
оn
к Вт м К
Расчет площади поверхности зоны ОП:
2
2594 1000
710,2
75 48,7
оп
оп
эск
оп
оп ср
Q
F м
кt
(2.42)
Рассчитаем
2
,
cп
эск
м
F
:
Вычислим величину безразмерных коэффициентов A, P и R:
P=
1
1
152,5 142,5
0,277
152,5 116,4
пд
п од
tt
tt
(2.43)
R=
1
140,5 116,4
2,46
152,5 142,5
сп од
пд
tt
tt
(2.44)
A=
1
152,5 142,5
0,43
129,8 98,1
пд
сп од
tt
tt
(2.45)
Коэффициент с учетом эффективности нагрева:
22
( 1) 4 (0,43 1) 4 0,43 0,592zt A A
(2.46)
Расчетный температурный напор:
1
0
()
21
ln
21
0,592 (152,5 116,4) 0,277 2,46
17,2
2 0,277 2,46 0,43 1 0,592
ln
2 0,277 2,46 0,415 1 0,592
сп
п од
ср
zt t t P R
t
P R A zt
P R A zt
С
(2.47)
2
2550 /( )
сп
к Вт м К
29
Расчет площади поверхности зоны СП:
2
16613 1000
378,8
2550 17,2
сп
сп
эск
сп
сп ср
Q
F м
кt
(2.48)
Рассчитаем
2
,
од
эск
м
F
:
Вычислим величину безразмерных коэффициентов A, P и R:
P=
1
142,5 125,2
0,635
116,4 115,2
дд
од пв
tt
tt
(2.49)
R=
1
116,4 115,2
0,072
142,5 125,2
од пв
дд
tt
tt
(2.50)
A=
1
142,5 125,2
13,78
116,4 115,2
дд
од пв
tt
tt
(2.51)
Коэффициент с учетом эффективности нагрева:
22
( 1) 4 (13,78 1) 4 13,78 13,16zt АA
(2.52)
Расчетный температурный напор:
0
()
13,16 (142,5 115,2) 0,633 0,072
14,7
2 1 2 0,635 0,072 13,78 1 13,16
ln ln
2 1 2 0,635 0,072 13,78 1 13,16
од
д пв
ср
zt t t P R
t С
P R A zt
P R A zt
(2.53)
2
550 / ( )
од
к Вт м К
Расчет площади поверхности зоны ОД:
2
5229 1000
467,9
750 14,9
од
од
эск
од
од ср
Q
F м
кt
(2.54)
30
Общая площадь теплообмена [38]:
2
710,2 378,8 467,9 1557
оп сп од
эск эск эск эск
F F F F м
(2.55)
2.1.4. Расчет и выбор оборудования
Вычисление предварительного расхода пара
Для выполнения расчета тепловой схемы требуется расходы,
рассчитанные приопределении схем отпуска тепловой энергии (D
всп
, D
нсп
),
переводить в относительные расходы.
Требуемый в данном случае расход пара допускается в первом
приближении рассчитывать по формуле [31]:
3
э
0 p j j
i эм
N 10
D =k + D y
H η
(2.56)
где N
э
– электрическая мощность в МВт;
Н
i
– теплоперепад с турбины в кДж/кг;
η
эм
– механический КПД и КПД электрогенератора (допускается
принимать 0,985);
D
j
– действительные расходы пара из всех отборов на сетевые
теплообменники ВСП и НСП в кг/с;
y
j
– коэффициенты недовыработки мощностей по соответствующим
отборам;
k
р
– коэффициент регенерации, зависящий от различных факторов и
определяется в пределах от 1,15 до 1,4.
3
0
750 10
D =1,28 +4,66 1+3,92 0,311 571 кг/с.
1643 0,985
31
Относительные расходы, которые связаны с реальным отпуском тепла,
в относительных единицах
Расход пара на ВСП
всп
всп
0
D
4,66
0,008
D 571
(2.57)
Расход пара на НСП:
нсп
нсп
0
D
3,92
0,0068
D 571
(2.58)
В дальнейшем расчет будет проводиться именно с данными
величинами относительных расходов.
Составление уравнений материального баланса
Расход пара из ПГУ равен
пг ту ут упл
,
(2.59)
где
ту 0
1
– расход пара;
ут
0,02
–расход по утечкам;
упл
0,04
– относительный расход в уплотнениях.
пг
1 0,02 0,04 1,06.
Расход питательной воды вычислим по формуле:
пв пг пр
,
(2.60)
где
пр
0
– относительный расход продувочной воды парогенератора
прямоточного типа.
пв
1,06 0 1,06.
32
Расход добавочной воды, которая компенсирует все потери рабочего
теплоносителя, вычисляется как
дв вн внеш
,
(2.61)
где
и
вн ут пр
– относительные внутренние потери рабочего тела;
и
пр ут
0,01
– расход продувочной воды испарительной установки;
внеш
0
внеш внут
дв пот пот
0,012
(2.62)
Расчет турбопривода питательного насоса
а
пв н
тп
тп тп
i мн
h
H
, (2.63)
где
тп
i
H
- расчетный тепловой перепад привода;
тп
м
- КПД турбопривода, принимаем 0,75±0,83; А
Адиабатная работа по сжатию 1 кг теплоносителя в питательном
насосе, вычисляется по формуле:
3
0,00113 31,85 0,58 10 35,3 кДж/кг.
а
н
кДж
h
кг
, (2.64)
где
'
v
- удельный объём теплоносителя на линии насыщения при
расчетном давлении P
д
в м/кг,
P
пв,
P
д
- удельные давления теплоносителя за питательным насосом и
в баке деаэратора, МПа.
1,06 35,3
0,045
1034 0,98 0,82
òï
33
Испарительная установка
Испаритель предназначен для компенсации всех потерь рабочего
теплоносителя , получаемой из предварительно деаэрированной добавочной
воды термическими способами [36].
Расчетную схему испарителя представим на рисунке 2.4.
Рис. 2.4. Общая схема испарительной системы
Целями расчета испарителей является вычисление относительного
расхода по греющему пара
И
. Этот расход вычисляется путем решения
уравнения теплового баланса системы:
вт
и 4 и п и вт и хов пи вт и хов
hhη h h h h
, (2.65)
где
4
h
,
и
h
– энтальпии дренажа и пара для сбора, из которого пар
направляется на испаритель;
вт и
h
,
вт и
h
– энтальпии продувочной воды и вторичного пара
испарителя.
вт
и дв пи
0,012 0,0001 0,0119.
(2.66)
34
и
3157 710,3 0,98 0,0119 2753 4,19 12 0,0001 658,2 4,19 12 .
и
0,0132.
Расчет подогревателей высокого давления
Расчетную схему группы ПВД представим на рисунке 2.5.
1 1 1
p , h ,
2 2 2
p , h ,
3 3 3
p , h ,
п1
h
п2
h
п3
h
пв
h
пн
h
Рис. 2.5. Схема группы ПВД
При вычислении ПВД учитываем расчетное повышение энтальпии
воды при ее сжатии в питательном насосе, которое равно 33,8 кДж/кг.
Энтальпия воды за насосом
пн д пн
h h h 664,7 33,8 698,5 кДж/кг
(2.67)
пв
1,06
Составим уравнения теплового баланса для представленной схемы
ПВД:
' ' '
1 п1 п2 2 2 п2 пв в2 в3
h -h h -h η= h -h
(2.68)
' ' '
2 1 2 3 3 3 п3 пв в3
( ) h -h h -h η= h -h
п п пн
(2.69)
'
11п1 пв 1 в2
h -h η= h -h
в
(2.70)