Параметры пара в камерах отборов турбины К-80-75

На регенерацию и давления перед подогревателями

Отбор на подогреватель	Давление в камере от-бора, р^к.о, бар	Температура пара в камере отбора, t^к.о°С, или (х ^к.о)	Энтальпия пара в камере отбора, h, кДж/кг	Потеря дав-ления в па-ропроводе, Dр, %	Давление пара перед подогревателем, рв., бар
П-5	44,0				42,2
П-4	20,5				19,5
П-3 (D-6)	9,0				6,0
П-2	2,6	(x=0,984)			2,4
П-1	0,5	(x=0,925)			0,45

Параметры пара, питательной воды и конденсата (дренажей) в системе регенерации

Давление на нагнетании конденсационного насоса выбирается исходя из условия обеспечения требуемого давления воды перед деаэратором питательной воды.

Деаэратор Д-6 (р_д=6 бар) обычно устанавливается на отметке 25 м. Суммарное гидравлическое сопротивление трубной системы трубопроводов и арматуры каждого ПНД по водяной стороне Dр_ПНД =1 бар, сопротивлении эжекторного и сальникового подогревателей Dр_ЭП =Dр_СП =0,5 бар и р_к = 0,04 бар. Имеем давление на нагнетании конденсатных насосов:

р_кн = р_д + H_деа / 10,197 + 2 Dр_ПНД + 2 (Dр_ЭП ¸ Dр_СП) – р_к =

= 6,0 + H_деа /10,197 + 2 ´1 + 2 ´ 0,5 - 0,04 = 11,41бар @ 12 бар (для всех вариантов).

где: 10,197 м – высота столба воды эквивалентная давлению в 1 бар, а H_деа= 25м – высота установки деаэратора. Соответствующие давления питательной воды по тракту ПНД проставляются в расчетной тепловой схеме (рис. 1).

Определив давление за конденсатным насосом, находим давление питательной воды по тракту от конденсатного насоса до деаэратора.

Давление на нагнетании питательного насоса принимаем, бар,

р_пн =1,3 р_о = 1,3 ´ 75 = 97,5 бар @ 100 бар.

При других значениях р₀ величина р_пн округляется до значения кратного 5 бар, например при р₀ =70 бар полученное значение р_пн = 1,3´70 = 91 бар округляется до 90 бар.

Давление питательной воды за ПВД определяется исходя из гидравлического сопротивления каждого подогревателя с относящимися к нему трубопроводами и арматурой: Dр_ПВД = 5 бар. В данном варианте:

р_в4= р_пн – Dр_ПВД =100 – 5 = 95 бар; р_в5= р_в4 – Dр_ПВД = 95 – 5 = 90 бар.

Температура питательной воды за поверхностными подогревателями определена ранее при расчете распределения подогрева питательной воды по регенеративным подогревателям (стр. 6) и в рассчитываемом варианте составляет:

t_ЭП = 32°С; t₁ = 74,3°С; t_СП = 79,3°С;

t₂ = 121,6°С; t₄ = 206,2°С; t₅ = 248,5°С;

Температура питательной воды за деаэратором (П-3) соответствует температуре насыщения при давлении в деаэраторе р_д. Для рассчитываемого варианта р_д= 6 бар. Этому давлению соответствует температура насыщения t_н= =158,8 °С (табл. II [ 2]).

Энтальпия питательной воды за подогревателями устанавливается по значению температур и давлений по таблице III [ 2]:

Для подогревателя П-5 при р_в5=90бар, t₅ =248,5°C энтальпия питательной воды будет: ct₅=1078,8 КДж/кг, для П-4 при р_в4=95 бар, t₄ =206,2 °C: ct₄ = 883,3 кДж/кг, для П-2 при р_в2=9 бар, t₂ =121,1°C: ct₂=506,8 кДж/кг, для П-1 при р_в1=10,5 бар, t₂ =73,74 °C: ct₁=312,8 кДж/кг.

Температура и энтальпия питательной воды за деаэратором определяется давлением в деаэраторе, они приведены выше.

Температуры конденсата, выходящего из поверхностных регенеративных подогревателей, соответствуют давлению пара в подогревателе; они устанавливаются по данным таблицы II [ 2].

Отметим, что эти температуры были уже определены на стр.7 в разделе 2.3, например для подогревателя П5 при давлениир₅ = 42,2 бар температура конденсата (которая равна температуре насыщения) имеет значение t_н5 = 253,5°С, для П4 при р₄ = 19,5 бар значение t_н4 = 211,2°С и т.д.

Энтальпии конденсата определяются по тем же давлениям пара в подогревателе, по табл.II [2] и значение сt_н равно табличному значению энтальпии воды на линии насыщения h’, таким образом при р₅ = 42,2 бар, сt_н5 = h’= 1101,7 кДж/кг, при р₄ =19,5бар сt_н4 = h’ = 902,7 кДж/кг, при р₂ = 2,4 бар сt_н2= h’ =529,6 кДж/кг, при р₁= 0,45бар сt_н1 =h’ =329,6 кДж/кг Значения параметров пара, питательной воды и конденсата сводятся в табл. 2.

Баланс пара, питательной и добавочной воды

При принятом методе расчета тепловой схемы, в котором все расходы пара и воды в ее элементах выражаются через расход потерь пара на турбину

“D”, а утечки цикла сосредоточены в месте наивысшего температурного уровня рабочего тепла, имеем:

- необходимую производительность котельного агрегата блока,

D_ка =D + D_ут;

- количество питательной воды, подаваемой в котел питательного насоса,

D_пв = D_ка;

Подставляя обусловленные значения величин, имеем:

D_ка = D + 0,02×D = 1,02×D;

D_пв = 1,02×D.

Расчеты по системе регенерации и подсчет расходапара на турбину

Расчет ПВД

Расчетная схема ПВД с необходимыми расчетными данными (энтальпиями пара, питательной воды и дренажа из таблицы 2) дается на рис.4.

Уравнения теплового баланса подогревателей:

D₅ (h₅ – сt_н5 ) = K₅ D _пв (сt₅ - сt₄ );

D₄ (h₄ – сt_н4 ) + D₅ (сt_н5 – сt_н4 ) = K₄ D _пв (сt₄ - сt_пн);

где коэффициенты рассеяния тепла принимаем (для всех вариантов):

K₅ = 1,009; K₄ = 1,008;

Подставляя в уравнение известные величины имеем:

D₅ (3138 – 1101,7) = 1,009 × 1,02 D (1078,8 - 883,3);

D₅ = 0,0988066 D.

D₄ (3000 - 902,7) + 0,0988066 D (1101,7 - 902,7) = 1,008 ×1,02 D (883,3 - 675,9);

2097,3 D₄ +19,6625 D = 213,24 D;

D₄ = ;

D₄ = 0,0922986×D.

Таким образом имеем, слив конденсата из ПВД в деаэратор:

D₄ + D₅ = 0,1911052×D.

В случае, если в системе регенерации три ПВД (например при m = 7), должно быть составлено уравнение теплового баланса третьего подогревателя:

D₃ (h₃ – сt_н3) + (D₄ + D₅ ) (сt_н4 – сt_н3 ) = K₃ D_п.в (сt₃ - сt_п.н).

Расчет деаэратора

Расчетная схема с необходимыми расчетными данными дана на рис. 5.

Уравнение теплового баланса запишем в следующем виде, исходя из условия, что пар «выпара» деаэратора не учитывается в тепловом балансе, т.к. его величина невелика:

D_д × (h₃ - сt_д ) + (D₄ + D₅ )×(сt_H4 - сt_д ) = K₃×[D’_пв×(сt_д - сt₂ )]

Количество питательной воды, идущей из ПНД, (D’_пв) определяется из материального баланса деаэратора:

D¢_пв = D_пв - (D₅ + D₄ + D_д ) = 1,02×D - 0,1911052×D - D_д = 0,8288948×D - D_д

Тогда при К_д = 1,007 (для всех вариатов):

D_д×(2864 - 670,4) + 0,1911052×D×(902,7 - 670,4) = 1,007× [(0,8288948×D - D_д)×(670,4 - 506,8)];

2193,6×D_д + 44,3937×D =136,556×D - 164,745×D_д ;

2358,345×D_д = 92,1623×D;

D_д = 0,03908×D.

В этом случае:

D¢_пв = 0,8288948×D - 0,03908×D = 0,789815×D

Таблица 2

Параметры питательной воды и конденсата в системе регенерации турбины К – 80 – 75

Подогреватели	Пар в камере отбора (из табл. 1)	Потеря давления впаропроводе Dр1,%	Пар у регенеративного подогревателя	Питательная вода за подогревателями	Конденсат из подогревателей
р, бар	h, кДж кг	t, °С	р, бар	h, кДж кг	tн, °С	рв, Бар	t, °С	сt, кДж кг	tн, °С	сtн, кДж кг
П –5	44,0				42,2		253,5		248,5	1078,8	253,5	1101,7
П –4	20,5				19,5		211,2		206,2	883,3	211,2	902,7
За питательным насосом	__	__	__	__	__	__	__		158,8	675,9	__	__
Д –6 (П –3)	9,0			__	6,0		158,8	6,0	158,8	670,4	__	__
П –2	2,6		126,1		2,4		126,1	9,0	121,1	506,8	126,1	529,6
СП	--	--	--	--	--	--	--	10,0	79,3	332,8	__	__
П –1	0,5		78,74		0,45		78,74	10,5	73,74	312,8	78,74	329,6
ЭП	__	__	__	__	__	__	__	11,5	32,0	135,0	__	__
За конден. насосом	__	__	__	__	__	__	__	12,0	29,0	122,6	__	__
Конденсатор	0,04	2199,3		__	__	__	__	0,04		121,4	__	__

1)-повышение энтальпии в питательном насосе

2)- повышение энтальпии в конденсатном насосе

Расчет ПНД

Расчетная схема ПНД с необходимыми данными дана об энтальпии потоков теплоносителей дается на рис.6.

Уравнение теплового баланса для П – 2:

D₂×(h₂ - сt_н2) = K₂×D¢_п.в×(сt₂ - сt_сп);

где ct_сп – энтальпия пара за сальниковым подогревателем (из табл.2, стр.13).

D₂×(2682 - 529,6) = 1,005 × 0,789815×D×(506,8 - 332,8);

D₂ = = 0,0657167×D;

D₂ = 0,0657167×D.

Уравнение теплового баланса для П – 1:

D₁× (h₁- ct_н1) + D₂×(ct_н2 - ct_н1) = K₁×D¢_пв×(ct₁ - ct_эп);

D₁×(2471 – 329,6) + 0,0657167×D×(529,6 - 329,6) = 1,004×0,789815×D×(312,8 -135,5);

2141,4×D₁ + 13,143×D = 140,9908×D;

D₁ = ; D₁ = 0,059703 D.