График строится на миллиметровой бумаге формата A3.По вертикальной оси в масштабе откладывается тепловая нагрузка Q , МВт, по оси абсцисс: вправо - время г в часах (масштаб времени: I мм-50 часов); влево - температура наружного воздуха от до tв =18 С.

В левой части отложить зависимости =f(tH) и , затем, сложить найти линию Qтэц= f(tH) (рисунок 2.1).

Для построения правой части графика необходимо при помощи климатологических данных (продолжительности стояния температур)

построить кривую зависимости Qтэц= f(). Рекомендуется масштаб времени :1мм-50 часов.

Рисунок 2.1 - Годовой график тепловых нагрузок

2.3 Выбор основного оборудования ТЭЦ

Основное оборудование ТЭЦ выбирается по среднезимней нагрузке третьего режима -. В справочной литературе для теплофикационных турбин, как характеристика регулируемых отборов. Задается расход пара из отбора или расход тепла. В курсовой работе для выбора турбины необходимо перевести количество тепла в эквивалентное количество пара из отборов. Для ориентировочных расчетов можно выбрать среднее давление Рт=0,12 МПа и среднюю температуру t=105°C в теплофикационном отборе. Тогда, определив энтальпию пара іт=2686 кДж/кг и конденсата іок= 439 кДж/кг по таблицам воды и водяного пара, найдем

, кг/с , (2.6)

где Qт - тепловая нагрузка, кВт

=0,98 - КПД подогревателя.

Единичная мощность и тип теплофикационных агрегатов на ТЭЦ, входящих в энергосистемы, выбираются возможно более крупными с учетом характера и перспективной величины тепловых нагрузок района.

Выбор турбин производится по заданному расходу пара на производственные нужды - Dn, т/ч, причем вначале выбираются турбины типа "ПТ" или "Р" , затем выбираются турбины типа "Т". Турбины с производственным отбором пара выбираются с учетом длительного использования этого отбора в течение года. Турбины с противодавлением выбираются для покрытия базовой части производственной паровой и отопительной нагрузок.

При установке турбин с двойным значением номинальной мощности, например Т-250/300-240, установленная электрическая мощность ТЭЦ определяется по максимальному значению мощности турбин. Рабочая мощность таких агрегатов и выработка электроэнергии определяется в проекте ТЭЦ в соответствии с графиком тепловой нагрузки. В зимнем режиме использование максимальной электрической мощности агрегата в проекте не учитывается, т. к она допускается только в аварийных ситуациях.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2.4 Выбор энергетических котлоагрегатов.

Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависит от суммарных тепловых нагрузок котельной и режима отпуска тепла и определяется режимом потребления тепла отдельными предприятиями. По характеристикам выбранных турбин находится суммарный расход острого пара на турбины и параметры пара. Зная суммарный расход пара и его параметры, выбираем количество и паропроизводительность котлоагрегатов.

Число и единичную теплопроизводительность устанавливаемых котлоагрегатов следует выбирать по величине расчетной производительности котельной установки с тем, чтобы при выходе из строя наибольшего по производительности котла оставшиеся обеспечивали максимальный отпуск тепла технологическим потребителям, а также отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в количестве, определяемом по II режиму.

Производительность котлоагрегатов, устанавливаемых в блоке с турбоагрегатами, выбирается по максимальному пропуску острого пара через турбину с учетом расхода на собствнныё нужды и запаса в размере 3%. Паропроизводительность и число котлоагрегатов, устанавливаемых на теплофикационных электростанциях с поперечными связями, выбирается по максимальному расходу пара машинным залом с учетом расхода пара на собственные нужды в размере 3%.

В курсовой работе количество котлов можно принять равным количеству турбин.

2.5 Выбор пиковых водогрейных котлов

Основное оборудование ТЭЦ выбрано по нагрузке третьего режима, . При этом ТЭЦ должна покрывать нагрузки первого и второго режимов ().

На ТЭЦ тепловая нагрузка I и II режимов покрывается пиковыми водогрейными котлами (ПВК).

Теплопроизводительность и число ПВК выбирается исходя из условия покрытия ими, как правило, 40-45% максимальной тепловой нагрузки на отопление, вентиляцию и горячего водоснабжения.

Тепловая мощность ПВК определяется как разность нагрузок
Q=Ql-Q” , МВт. (2.7)

По тепловой мощности выбираются типы ПВК.

2.6 Расчет тепловой схемы паротурбинной установки

Расчет тепловой схемы ведется для паротурбинных установок с турбиной типа ПТ и Т при отсутствии расхода пара производственного и теплофикационного отборов.

2.6.1 Построение в iS - диаграмме процесса расширения пара в турбине и составление сводной таблицы параметров регенеративных отборов.

Построение процесса расширения пара в турбине в i-S -диаграмме производится в следующей последовательности. По давлению - Р0 и температуре t0 острого пара и конечному давлению Рк строится теоретический процесс расширения пара (рисунок 2.2 ).

S, КДж/кгК

Рисунок 2.2-Процесс расширения пара в i-S диаграмме

Действительный процесс расширения строится между точками О и К. Последняя находится на изобаре по величине вычисленной энтальпии ік.

(2-8)

Нa пересечении линии ОК и изобар пара взятых из характеристик турбины находим энтальпию пара в регенеративных отборах. Значения пара в отборах заносятся в таблицу 2.1.

По давлениям пара в отборе находится температура насыщения°С
энтальпия дренажа ідрі, кДж. Температура воды после поверхностного
подогревателя с учетом недогрева, равным t=5°C

(2.9)

Температура воды до подогревателя определяется как температура воды после предыдущего подогревателя (нумерация подогревателей устанавливается по номеру отбора пара).Например, температура воды до подогревателя I равна температуре воды после подогревателя 2:

(2.10)

В деаэраторе недогрев отсутствует, т. к. это подогреватель смешивающего типа.

Энтальпия воды определяется по таблицам свойств воды и водяного пара.

Давление питательной воды в ПВД определяется как

Рп. в=1,4*Ро. (2.11)

2.6.2 Порядок расчета тепловой схемы паротурбинной установки Порядок расчета рассмотрим на примере тепловой схемы (рисунок-2.3)

Составив уравнение теплового баланса для группы пароперегревателей высокого давления (ПВД), деаэратора и подставив значения величин из таблицы 2.1, найдем доли отборов.

ПВД-1:

откуда (2.12)

для упрощения принимаем = 1

ПВД-2:

(2.13)

ПВД-3:

(2.14)

Деаэратор:

(2.15)

Аналогично для группы ПНД:

ПНД-4:

(2.16)

ПНД-5:

(2.17)

ПНД-6:

(2.18)

ПНД-7:

(2.19)

Рисунок 2.3-Тепловая схема паротурбинной установки

Наименование

Отборы

1

2

3

Д

4

5

6

7

К

1. Давление в отборе, ,МПа

2. Температура пара в отборе, ,С

3. Энтальпия пара в отборе, , кДж/кг

4. Температура насыщения , С

5. Энтальпия дренажа , кДж/кг

6. Температура воды после подогревателя , С

7. Температура воды до подогревателя , С

8. Энтальпия воды после подогревателя , кДж/кг

9. Энтальпия воды до подогревателя , кДж/кг

10. Коэффициент недовыработки электроэнергии паром отбора

2.6.3 Задание для расчета тепловой схемы паротурбинной установки на ПЭВМ.

Тепловую схему можно рассчитать на ПЭВМ. На рисунке 2. 4 представлена блок-схема расчета тепловой схемы паротурбинной установки на ПЭВМ.

По данному алгоритму расчета в качестве примера, составлена программа расчета тепловой схемы на EXEL под названием "Курсовой ИСТ ПП2". Параметры ТЭЦ, т. е. начальное и конечное давление пара, работающего в турбинах, а также перегрев его существенно влияют на экономичность работы станции. Вопросы о влиянии параметров пара на экономичность работы ТЭЦ подробно рассмотрены в специальных курсах по тепловым и электрическим станциям [8,9]. Существуют следующие основные положения, которыми надо руководствоваться при выборе рабочих параметров некоторых тепловых станций средней мощности:

а) повышение начальных параметров острого пара перед турбиной приводит к повышению термического к. п.д. теплосилового цикла и увеличивает экономичность всех видов паротурбинных ЭС. Правильный выбор этих параметров для паротурбинного цикла во многом определяет надежность, экономичность и маневренность работы этих установок. Целесообразный предел применения тех или иных начальных параметров определяется технологией применения новых высокопрочных и жаростойких сталей;

б)применение промежуточного перегрева пара повышает экономичность станции и снижает конечную влажность пара в турбине до 12-14%;

в) уменьшение конечного давления и температуры пара повышает термический к. п.д. турбины. В практических условиях эксплуатации паротурбинных электростанций конечная температура и давление определяются температурой охлаждающей воды на входе в конденсатор паровой турбины и условиями теплообмена в нем;

г) применение регенеративного подогрева питательной воды с целью повышения термодинамической эффективности цикла путем уменьшения отвода теплоты в окружающую среду за счет сокращения потока пара, поступающего в конденсатор турбины.

Регенеративный подогрев питательной воды в поверхностных " подогревателях можно осуществить с помощью четырех разных схем. отвода конденсата:

4.1схема отвода конденсата с подъемными насосами;

4.2схема отвода конденсата с опускными насосами;

4.3схема отвода конденсата с каскадным подъемом;

4.4 каскадный слив конденсата от подогревателей.

Из них наиболее экономичными считаются первые три схемы, т. к. при малых значениях недогрева питательной воды до температуры насыщения пара они дают такую же экономичность как схема со смешивающим подогревателем. Наименее экономична схема с каскадным сливом конденсата греющего пара, так как в этой схеме происходит вытеснение горячим конденсатом нижележащих отборов. Вытеснение горячим конденсатом греющего пара отборов более низкого давления при каскадной схеме приводит к снижению экономичности регенеративной системы.

На основе всех этих положений каждому студенту необходимо разработать свою методику расчета тепловой схемы паротурбинной установки и представить оптимальный инженерный метод решения проблемы повышения эффективности работы ПТУ с применением компьютера.

Разработать блок-схему выбранного метода расчета тепловой схемы паротурбинной установки и представить ее в пояснительной записке.

Рисунок 2.4 – Блок-схема алгоритма для расчета тепловой схемы турбоустановки

3 Технико-экономические показатели

, кг/с

3.1 Технико-экономические показатели паротурбинной установки

Расход пара:

- турбоустановка без регенерации

, кг/с (3.1)

- турбоустановка с регенерацией

(3.2)

- Расход тепла на турбоустановку с регенерацией

МВт; (3.3)

- Расход тепла на турбоустановку без регенерации

, МВт; (3.4)

- Коэффициент полезного действия турбоустановки с регенерацией , (3.5)

- Коэффициент полезного действия турбоустановки без регенерации.

(3.6)

3.2 Технико-экономические показатели ТЭЦ

Годовая выработка электрической энергии на ТЭЦ

, кВтч/год,

где - установленная мощность ТЭЦ;

һуст - число часов использования установленной мощности ТЭЦ.

Годовой отпуск тепловой энергии от ТЭЦ определяется как сумма отпуска тепла в год из пиковых водогрейных котлов (ПВК), теплофикационного и производственного отборов турбин

где - годовой отпуск тепла от ПВК;

- годовой отпуск тепла из теплофикационных и производственных отборов турбин.

Годовой отпуск тепла от ГШК определяется по годовому графику тепловых нагрузок (рисунок 2.1).

Из рисунка 2.1 можно определить, например:

, кВтч / год

Годовой отпуск тепла из теплофикационных отборов турбин определяется (рисунок 2.1) как площадь под кривой на графике за вычетом .

Годовой отпуск тепла из производственных отборов турбин

, кВтч/год,

где іп - энтальпия пара при отборе при Pn и tn;

- энтальпия конденсата с производства =70°C.

В первом приближении годовой расход пара из энергетических котлов

, т/год,

где - максимальная суммарная производительность котлов, определяемая по диаграммам режимов турбин для заданных Dn и по III режиму;

- минимальная суммарная производительность котлов для

заданного Dn и нагрузке горячего водоснабжения по IV режиму;

- продолжительность отопительного периода.

Годовой расход условного топлива на энергетические котлы

где - энтальпия острого пара и питательной воды;

- теплотворная способность условного топлива;

_ КПД котлоагрегата.

Годовой расход условного топлива на ПВК

, т/ год.

Годовой расход условного топлива по отпуску тепла:

КПД по отпуску тепла ТЭЦ

где - КПД подогревателя, от 98-99%;

- КПД транспорта тепла, от98-99%;

- КПД котлоагрегата (из прототипа).

Годовой расход условного топлива на производство электрической

энергии

кг/кВтч.

КПД ТЭЦ по отпуску электрической энергии

Удельные расходы условного топлива по отпуску электрической энергии и тепла

и

КПД ТЭЦ по отпуску тепла и электроэнергии (коэффициент использования топлива)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2