2. Расчёт теплофикационной паротурбинной установки

2.1. Анализ принципиальной тепловой схемы тэц. Порядок расчета

В курсовой работе требуется рассчитать упрощенную тепловую схему (рис.1) блока с барабанным парогенератором и трехцилиндровой паровой турбиной, имеющей два теплофикационных отбора из последних отсеков цилиндра среднего давления. Цилиндр низкого давления двухпоточный, с поворотными регулирующими диафрагмами на каждом потоке, без отбора пара. Регенеративная подогревательная установка состоит из ПВД, деаэратора и ПНД. Химически очищенная добавочная вода подается в деаэратор через охладитель продувки. Сетевая вода при пониженной температуре наружного воздуха после сетевых подогревателей нижней и верхней ступеней подогревается в пиковом водогрейном котле.

В общем случае расчет тепловой схемы при заданном режиме работы энергетической установки рекомендуется производить в следующей последовательности:

1. Определить параметры пара в отборах и основных точках тепловой схемы путем построения процесса расширения пара в проточной части турбины на hs-диаграмме.

2. Рассчитать все элементы тепловой схемы путем составления и решения уравнений материального и теплового баланса. В первую очередь рекомендуется составить и решить уравнения теплового баланса для элементов, связанных с отпуском тепла внешним потребителям (сетевых подогревателей), а также водоподогревательных устройств (сепараторов непрерывной продувки). Расчет элементов регенеративной системы рекомендуется начинать с ПВД, затем рассчитать деаэратор и ПНД,

3. Определить значения потоков воды, пара, конденсата и мощность турбоагрегата.

4. Определить показатели тепловой экономичности установки.

Рис. 1 Схема теплофикационной паротурбинной установки

Принятые на схеме (рис. 1) обозначения агрегатов:

ПГ – парогенератор ДН – дренажный насос

ВЭ – водяной экономайзер ПНД – регенеративный подогреватель низкого давления

ПЕ – пароперегреватель ПВД – регенеративный подогреватель высокого давления

ЦВД – цилиндр высокого давления Д – деаэратор

ЦНД – цилиндр низкого давления Р – редуктор непрерывной продувки

ЦСД – цилиндр среднего давления С – сепаратор непрерывной продувки

ЭГ – электрогенератор ОП – охладитель продувки

СК – стопорный клапан СП1 – нижний сетевой подогреватель

К – конденсатор турбины СП2 – верхний сетевой подогреватель

КН – конденсатный насос РОУ – редукционно-охладительная установка

ПН – питательный насос ПВК – пиковый водогрейный котел

СН1, СН2 – сетевые насосы 1 и 2 подъема

2.2. Построение процесса расширения пара в проточной части турбины

Рис. 2. Процесс расширения пара в турбине

Процесс расширения пара в проточной части турбины (рис.2) строится на hs–диаграмме по заданным начальным и конечным параметрам пара в турбине, давлениям пара отборов и значениям относительных внутренних КПД частей высокого, среднего и низкого давлений турбины.

Потери давления ∆p на дросселирование пара при построении процесса оцениваются ориентировочно:

1) в стопорном и регулирующих клапанах

∆p₀ = (0,03…0,05) p₀,

где p₀ - давление перед стопорным (или регулирующим) клапаном;

2) в перепускных трубопроводах между корпусами турбины

∆p_п.т.= (0,02…0,05) p_п.т,

где p_п.т - давление в перепускных трубопроводах;

3) в органах парораспределения перед ЧСД и ЧНД

∆p_р = (0,02…0,05) p_р,

где p_р - давление перед регулирующими клапанами ЧСД или ЧНД.

Использованное теплопадение Н_i в ЧВД, ЧСД и ЧНД турбины соответственно равно (кДж/кг):

; ; .

По давлению отборного пара и процессу расширения пара в турбине находим остальные параметры отборного пара. Изобара p₄ наносится на hs– диаграмму после расчета сетевых подогревателей СП1 и СП2 и определения величины давления верхнего отбора пара.