Уравнение теплового и материального баланса ПГ аэс. Тепловая диаграмма парогенератора

 

Тепловая мощность экономайзерного участка

 

Q_эк=(D+D_пр)·( ’_s - _пв)(1.1)

’_s=f (p``₂,t_s)=f (6,5 МПа, 279.53 єC)=1241,2 кДж/кг

_пв=f (p``_2,t_пв)=f (6,5 МПа, 200 єС)=854.43 кДж/кг

 

Паропроизводительность D=430 кг/с Величина продувки D_пр=0.005·D

Из (1.1) получаем Q_эк= 159.380 МВт

Тепловая мощность испарительного участка

 

Q_и = D r(1.2)

r=f (p’’₂,t_s)=f (6,5 МПа, 279.53 єC)=1537,7 кДж/кг

 

Из (1.2) получаем Q_и= 627,382 МВт

Тепловая мощность парогенератора

 

Q_пг=Q_эк+Q_и(1.3)

 

Из (1.3) получаем Q_пг=786.762 МВт

Расход теплоносителя

 

G_тн= (1.4)

`₁= f (p’₁,t’₁)=f (17 МПа, 320 єC)= 1450.1 кДж/кг

’’₁=f (p’_1,t’’₁)=f (17 МПа, 280 єС)= 1232.1 кДж/кг

0.97 - КПД ПГ

 

Из (1.4) получаем G_тн=3720,62 кг/с

Кратность циркуляции К_ц=5

Энтальпия рабочего тела на входе в межтрубное пространство поверхности нагрева

 

(1.5)

 

Из (1.5) получаем =1163,85 кДж/кг

Температура рабочего тела на входе в межтрубное пространство поверхности нагрева

 

t_ц=f(, p’’₂)=f(1163,85 кДж/кг, 6.5 МПа)=265,87 єC

 

Энтальпия теплоносителя на выходе из испарительного участка

 

’’_1и = ’₁- (1.6)

 

Из (1.6) получаем ’_1и =1276,26 кДж/кг

Температура теплоносителя на выходе из испарительного участка

 

t’’_1и= f( ’’_1и , p’₁)=f(1276,26 кДж/кг,17 МПа)= 288,63 єC

парогенератор труба нагрев теплообменный

1.2
Теплообмен со стороны теплоносителя. Расчет коэффициента теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы

 

Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителярассчитывается по эмпирическим зависимостям для случая течения однофазной среды в трубах, кВт/м²· К

 

(1.7)

 

где λ-коэф.теплопроводности воды, кВт/м ·К

d_н и δ_ст - соотв.наружный диаметр и толщина стенки труб, м

Число Рейнольдса

 

(1.8)

 

где wρ-массовая скорость теплоносителя, кг/м²·с

μ-динамическая вязкость воды, Па· с

Рассмотрим 3 опорные точки тепловой диаграммы:

1) вход теплоносителя в испарительный участок (вход в ПГ)

2) вход теплоносителя в экономайзерный участок (выход из испарительного)

3) выход теплоносителя из экономайзерного участка (выход из ПГ)

Для указанных сечений по заданным давлению и температуре определяют теплофизические параметры [4].

4) вход теплоносителя в испарительный участок (p’₁=17 МПа, t’_1и=320 єC)

 

υ = 1.4612 ·10^-3 м³/кг

μ = 811,89·10^-7 Па·с

λ = 0.523 ·10^-3 кВт/м·К

Pr = 0.94

 

) вход теплоносителя в экономайзерный участок (p’₁=17 МПа, t’’_1и=288,63 єC)

 

μ = 934·10^-7 Па·с

λ = 0,582 ·10^-3 кВт/м·К

Pr = 0.832

 

) выход теплоносителя из экономайзерного участка (p’₁=17 МПа, t’’₁=280 єC)

 

μ = 968·10^-7 Па·с

λ = 0,595·10^-3 кВт/м·К

Pr = 0.82

 

Так как массовая скорость теплоносителя в силу постоянства проходного сечения остаётся постоянной по всей длине трубы поверхности нагрева, то её можно рассчитать по известным параметрам во входном сечении

 

wρ =w’₁ (1.9)

wρ= =2737,48 кг/м²·с

 

Число Рейнольдса в расчетных сечениях по(1.8):

вход теплоносителя в испарительный участок

= = 431582,4

 

вход теплоносителя в экономайзерный участок

 

== = 411603,9

 

выход теплоносителя из экономайзерного участка

 

== = 405226,3

 

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы:

вход теплоносителя в испарительный участок

 

= =26,87

’₁=26,87 кВт/м²·К

 

вход теплоносителя в экономайзерный участок

 

= = 27,36

’’_1и=27,36 кВт/м²·К

 

выход теплоносителя из экономайзерного участка

= = 27,47

’’₁=31,375 кВт/м²·К