3.5. Баланс пара и воды.

Для энергоблоков с прямоточным котлом полагают, что его паровая нагрузка (в долях) равна: α_пк= α_пв=1=α_о+α_ут

Для расхода добавочной воды: α_дв= α_ут=0,015

Протечки пара от уплотнений.

• С.К. ЦВД α_ск=0,003

• Р.К. ЦВД α_рк=0,002

• С.К. и Р.К. ЦСД α_{ск рк}=0,0003

• Передние камеры переднего и заднего уплотнений ЦВД α_уп=0,001

• Отвод пара из вторых камер переднего и заднего уплотнений ЦВД α_уп=0,001

• Отвод пара из вторых камер переднего и заднего уплотнений ЦВД в охладитель уплотнений α_уп=0,001

• Отвод пара из первых камер переднего и заднего уплотнений ЦСД α_уп=0,0003

• Из коневых уплотнений в охладитель уплотнений α_уп=0,002

Уравнение парового баланса концевых уплотнений

α_ут=α_рк+α_оу1+α_уо2

α_ут=0,0023+0,001+0,002=0,0053

Доли расходов пара.

Регенеративные отборы пара выражают обычно в долях расхода свежего пара

α_r=Д_r/Д_пв Д_пв=1,015*736,110=747,2

ПВД-8 α_пвд-8=( 63,75 / 747,2 )=0,0651

ПВД-7 α_пвд-7=( 54,1 / 747,2 )=0,0610

ПВД-6 α_пвд-6=( 51,42 / 747,2 )=0,0405

ПТН α_птн=( 26,77 / 747,2 )=0,0457

Д α_д=( 0,818 / 747,2 )=0,00074

ПНД-4 α_пнд-4=( 27,8 / 747,2 )=0,0331

ПНД-3 α_пнд-3=( 27,2 / 747,2 )=0,0349

ПНД-2 α_пнд-2=( 34,79 / 747,2 )=0,0409

ПНД-1 α_пнд-1=( 22,2 / 747,2 )=0,0323

К α_к=( 398,6 / 747,2 )=0,526

Собственные нужды α_сн=( 2778 / 747,2 )=0,0371; D_сн=100т/ч;

Общественные нужды α_сн=( 25,0 / 747,2 )=0,0335; D_сн=90т/ч;

Сетевые подогреватели α_сп=((9,17+4,72) / 747,2)=0,0186; D_сп=13,89 т/ч;

Энергетический баланс и уточнение расходов пара на турбину.

α_o’-1=α_o-α_oк-α_рк-1/2(α_у1+α_oу1) = 0,9925

α_1-2=α_o’-1-α_пвд-8 = 0,9274

α_2’-3=α_1-2-1/2(α_у1+α_oу1)-α_пвд-7-α_ск+α_ср^пп-α_сн = 0,8084

α_3-4=α_2’-3-α_пвд-7-α_птн-α_сн = 0,6887

α_4-5=α_3-4-α_д = 0,6880

α_5-6=α_4-5-α_пнд-4-α_пик = 0,6426

α_6-7=α_5-6-α_пнд-3 = 0,6077

α_7-8=α_6-7-α_пнд-2-α_основн = 0,5605

α_8-К=α_7-8-α_пнд-1 = 0,5282

H_i=[кДж/кг] - теплоперепад пара в отсеке;

H_i*α_i=[кДж/кг] – внутренняя работа на 1кг свежего пара;

H_i^0’-1=h_o-h₁=3323-3044=279; H_i^0’-1*α_o’-1=276,91

H_i^1-2= h₁-h₂=3044-2940=104; H_i^1-2*α_1-2=96,45

H_i^2’-3= h_пп-h₃=3543-3341=202 H_i^2’-3*α_2’-3=163,3

H_i^3-4= h₃-h₄=3341-3241=100 H_i^3-4*α_3-4=68,87

H_i^4-5= h₄-h₅=3241-3082=154 H_i^4-5*α_4-5=109,39

H_i^5-6= h₅-h₆=3082-2927=155 H_i^5-6*α_5-6=99,60

H_i^6-7= h₆-h₇=2927-2775=152 H_i^6-7*α_6-7=92,37

H_i^7-8= h₇-h₈=2775-2628=147 H_i^7-8*α_7-8=82,39

H_i^8-К= h₈-h_К=2628-2593=35 H_i^8-К*α_8-К=18,49

∑H_i=1333; ∑H_i*α_i=1107,77

Расход пара на турбину:

D_o=W_э/(∑α_j*H_ij*η_м*η_г)=

=800*10³/(1107,77*0,996*0,992)=730,9 кг/с=2631 т/ч;

Удельный расход на турбину:

d_o=D_o/(W_э+W_тп); кг/кВт*ч, где

W_тп=(D_пв*υ_ср*(p_н-р_в)*10³)/η_н=(747,2*0,0011*(31-0,7)*10³)/0,833=29897кВт;

d_o=(730,9*3600)/(800+29,897)*10³=3,17 кг/кВт*ч;

Расход добавочной воды:

D_дв=α_дв*D_o=0.015*730,9=10,96 кг/с;

Погрешность предварительной оценки расхода пара на турбину:

δD_o=(2631*10³-2650*10³)*100/2650*10³=0.01 < 0,5%, что допустимо.

3.6. Энергетические показатели.

1. Полный расход тепла на турбоустановку при t=t_в+4; I_нв=1195,6

Q_ту=D_o*(i_o-i_пв)+D_пп+(i^ту_пп-i^оту_пп)-D_д.в*(i_п.в-i_д.в)=

=730,9*(3323-1195,6)+621,7*(3543-2940)-10,9*(1195,6-167,6)=1888 МВт;

2. Удельный расход тепла на турбоустановку:

q_ту=(G_ту/W_э+W_тп)=1888/(800+29,897)=2,27

3. КПД турбоустановки по производству электроэнергии:

η_ту^э=1/q_ту=1/2,27=0,44;

4. Абсолютный КПД турбоустановки

η_ту^а=W_э/Q_ту=800/1888=0,42;

5. Тепловая нагрузка парогенератора

Q_пг=D_пг*(i_пг-i_пв)+D_пп+(i^r_пп-i^ro_пп), где

P^го_пп=P_пп-α^р_{паропровод}; t^го_пп=t_пп-α^t_{паропровод}; i^го_пп=i_пп-потери;

P^г_пп=P_пп+α^р_{паропровод}; t^г_пп=t_пп+α^t_{паропровод}; i^г_пп=i_пп+потери

P_пг=P_о+α^р_{паропровод}; t_пг=t_о+α^t_{паропровод}; i_пп=i_о-потери

α^р_паропр=5-10%; α^t_паропр=3 ^oC; D_пт= D_пв;

P^го_пп=3,6Мпа; t^го_пп=284 ^oC; i^го_пп=2932,0 кДж/кг;

P^г_пп=3,5Мпа; t^г_пп=545 ^oC; i^г_пп=3552,6 кДж/кг;

P_пг=25,5Мпа t_пг=545 ^oC; i_пг=3315,0 кДж/кг;

Q_пг=747,2*(3315,0-1195,6)+621,7*(3552,6-2932,0)=1926 МВт;

6. КПД действия транспорта тепла:

η_тр=Q_ту/Q_пг=1888/1926=0,9803

7. Расход тепла топлива:

Q_c=Q_пг/η_пг=1926/0,925=2082 МВт; (η_пг принимаем 92,5%)

8. КПД брутто энергоблока:

η_эс=(W_э+W_тп)/Q_c=(800+29,897)/2082=0,3986

9. Удельный расход тепла на энергоблок:

q_эс=1/η_эс=1/0,3986=2,509

10. КПД нетто энеогблока

η^н_эс= η_эс(1-Э_сн),

где собственный удельный расход электроэнергии принят 3%;

η^н_эс=0,3986*(1-0,03)=0,3866

11. Удельный расход условного топлива на энергоблок

в^н_у=123/η^н_эс=123/0,3866=318,2 г/кВт*ч.