DОТБ2 DПВ (h1' h2' ) DОТБ1' (hОТБ' 1 hОТБ' 2 ) ТА
(hОТБ2 hОТБ2 ) ТА
754,167 (884,1 737) 41,24 (1023 908) 0,98 50,15 т/ч. (3070 908) 0,98
Температура |
|
насыщения пара третьего отбора tНОТБ3 |
= 180 ОС |
|||||||||||||||
(рОТБ3 = 1,0 МПа). |
Энтальпия |
пара |
|
третьего |
отбора hОТБ3 = |
|||||||||||||
= 2930 кДж/кг; |
h'ОТБ3 = 764,2 кДж/кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Расход пара из третьего отбора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
D |
|
D |
ПВ |
(h' |
h' |
) |
ТО |
[(D |
|
D |
|
)(h' |
h' |
)] |
||||
|
|
|
2 |
ПВ |
|
|
ОТБ1 |
|
ОТБ2 |
ОТБ2 |
ОТБ3 |
|
, |
|||||
ОТБ3 |
|
|
|
|
|
|
(h |
|
h' |
|
) |
ТА |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТБ3 |
|
ОТБ3 |
|
|
|
|
|
|||
где h'ПВ = h'Д + hПН – энтальпия питательной воды за питательным насосом;
hПН |
|
р |
ПН |
|
CP |
|
(15,0 0,588) 106 0,0013 |
~ 25 кДж/кг; |
|
ПН |
|
0,75 103 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
h'ПВ = 666,8 + 25 = 692 кДж/кг.
DОТБ3 754,167 (737 692) 0,98 (41,24 50,15) (908 764,2) 11,260 т/ч.
(2930 764,2) 0,98
Тепловой баланс деаэратора
DД hK Д + dСЕП h"СЕП + (DОТБ1 + DОТБ2 + DОТБ3) h'ОТБ3 + + DВК h'ВК + DДОБ h'ДОБ = (DПВ + DУТ) h'Д;
DД |
(DПВ DУТ )hД' |
DОТБПВД hОТБ' |
3 dСЕП hСЕП" |
DДОБ hДОБ' |
DВК hВК' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hК Д |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
(754,167 8,96) 666,8 102,65 764,2 3,21 2755,5 89,96 145 459 293 2930 0,98
95,57 т/ч.
Полный расход пара в турбине
DТ = DОТБ1 + DОТБ2 + DОТБ3 + DД + DВП =
= 41,24 + 50,15 + 11,26 + 95,57 + 540 = 738,22 т/ч.
55
По сравнению с первоначально принятым расходом пара расхождение составляет
DT 746,7 738,22 100 1,1 %. 746,7
Дальнейшей корректировки расхода пара не делаем (расхождение допускается до 2 %).
Электрическая мощность турбины
NЭ Di hi ЭМ [DОТБ1 h1 DОТБ2 h2 DОТБ3 h3 (DД DВП )Hi ] ЭМ
[41,24 320 50,15 430 11,26 570 (95,57 540) 570]
0,971000 108,7 МВт. 3600
Перегрузка турбины вызвана завышенным расходом пара внешним потребителем при пониженном (против расчетного) противодавлении.
Задача 6. Определить расход пара на турбину номинальной электрической мощностью NЭ = 60 МВт, отпускающей из отбора пар в количестве DОТБ = 120 т/ч (рис. 2.8). Давление в отборе рП = 1,0 МПа; начальные параметры пара перед турбиной р0 = 12,7 МПа, t0 = 540 ОС. Давление в конденсаторе турбины рК = 4 кПа. Средний внутренний относительный КПД турбины Oi = 0,85; электромеханический КПД турбогенератора ЭМ = 0,98.
Решение. По известным значениям р0 и t0 и h s-диаграмме определяем энтальпию h0 = 3440 кДж/кг.
На пересечении линии s0 = const и давления в конденсаторе рК = = 4 кПа находим энтальпию пара в конце изоэнтропного расширения hКS = 1980 кДж/кг.
Располагаемый теплоперепад пара на турбину составляет
hS = h0 – hKS = 3440 – 1980 = 1460 кДж/кг.
Действительный теплоперепад пара на турбине
h = hS Oi = 1460 0,85 = 1241 кДж/кг.
56
p0, t0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
h |
0 |
p0 |
t0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
DТ |
2 |
|
h0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
hОТБ |
|
|
ОТБ pОТБ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
DОТБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pK |
||
|
pK |
D |
|
hK |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
рОТБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h'ПВ |
tПВ |
|
K |
|
3 |
|
|
||||||||||||
hОТБ |
|
|
|
|||||||||||
|
hKS |
KS |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
p’K |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
h'K |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
б) |
s |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Рис. 2.8. Паротурбинная установка: а – схема; б – процесс расширения в диаграмме; 1 – турбина; 2 – электрогенератор; 3 – конденсатор
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения (в конденсаторе)
hK = h0 – h = 3440 – 1241 = 2200 кДж/кг.
Параметры пара в конце действительного процесса определяются точкой К, которая лежит на пересечении линий hК и рК .
Процесс 0-К – действительный процесс расширения пара в турби-
не.
Действительная энтальпия газа в отборе определяется пересечением линии процесса 0-К и давлением пара рП = 1,0 МПа. Энтальпия hОТД = 2962 кДж/кг.
Коэффициент недовыработки мощности отборным паром
|
|
|
|
|
|
|
y |
hОТБ hK |
|
2962 |
2200 |
0,614. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
h0 hK |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3440 |
2200 |
|||||
Расход пара на турбину |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
N |
Э |
3600 |
|
|
|
|
|
60 103 3600 |
||||
D |
|
|
|
|
|
|
yD |
|
|
|
|
|
0,614 120 103 |
||
h |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Т |
|
|
|
|
ОТБ |
|
(3340 1980) 0,85 0,98 |
||||||||
|
|
0 |
|
KS |
Oi |
ЭМ |
|
|
|
|
|
|
|||
251,28 103кг/ч 251,28 т/ч.
57
Задача 7. Определить расход греющего пара GП атмосферного смешивающего деаэратора (рис. 2.9) (давление рП = 2·105 Па, температура tП = 130 0С), если конечная температура деаэрированной воды 100 ОС и в деаэраторе нагревается:
поток турбинного конденсата GWТК = 6 кг/с с температурой tТК = 30 ОС и рТК = 3·105 Па;
поток химически очищенной воды GWХО = 7 кг/с, температурой tХО = 40 ОС и рХО = 5·105 Па.
Потеря теплоты деаэратором в окружающую среду 5 % .
Выпар
Турбинный
Вода конденсат очищенная
GWTK
GWХО
Греющий
пар
GП
GВ, hB
Рис. 2.9. Деаэратор
Решение. Тепловой расчет деаэратора основывается на составлении и решении уравнений материального и теплового балансов.
1.Энтальпию греющего пара определяем по рП, tП и таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара
(ТСВВП) – hП = 2727,5
кДж/кг.
2.Энтальпию турбинного конденсата оп-
ределяем по рТК, tТК и таблицам ТСВВП – hТК =
=125,9 кДж/кг.
3.Энтальпию химически очищенной воды определяем по рХО, tХО и таблицам ТСВВП – hХО = 167,8 кДж/кг.
4. Энтальпию деаэрированной воды определяем по давлению рВ = 1·105 Па, tВ = 100 0С и таблицам ТСВВП – hВ = 419 кДж/кг.
5. Тепловой баланс деаэратора составит
(GП hП + GWTK hTK + GWХО hХО) = (GП + GWTK + GWХО) hВ
или
(GП 2727,5 + 6 125,9 + 7 167,8) 0,95 = (GП + 6 + 7) 419.
Откуда GП = 1,59 кг/с.
58
Контрольная задача для самостоятельного решения.
Определить расход греющего пара GП атмосферного смешивающего деаэратора (давление рП, температура tП), если конечная температура деаэрированной воды 100 ОС и в деаэраторе нагревается:
поток турбинного конденсата GWТК с температурой tТК и рТК;
поток химически очищенной воды GWХО с температурой tХО и рХО. Потеря теплоты деаэратором в окружающую среду 5 % .
Таблица 2.5
Варианты контрольных заданий
Параметры |
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
рП, МПа |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
tП, ОС |
125 |
130 |
135 |
140 |
130 |
135 |
140 |
145 |
135 |
140 |
рТК, МПа |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
tТК, ОС |
40 |
45 |
30 |
35 |
40 |
45 |
30 |
35 |
40 |
45 |
рХО, МПа |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,45 |
tХО, ОС |
30 |
35 |
40 |
30 |
35 |
40 |
30 |
35 |
40 |
45 |
GWТК, кг/с |
6 |
4 |
5 |
5 |
6 |
4 |
4 |
5 |
6 |
4 |
GWХО, кг/с |
7 |
5 |
6 |
6 |
7 |
5 |
5 |
6 |
7 |
5 |
Задача 8. Для подачи потребителю пара в сухом насыщенном состоянии давлением р3 = 6·105 Па используется пар, вырабатываемый котлами при р1 = 40·105 Па и t1 = 350 0С (рис. 2.10). После дросселирования пар пропускается через поверхностный пароохладитель, где происходит его охлаждение при неизменном давлении. Сколько теплоты за 1 сек отводится от пара в охладителе, если расход его составляет G = 1,4 кг/с.
Решение. Начальное состояние пара, вырабатываемого котлами, определяется точкой 1, после дросселирования – точкой 2 и направляемого потребителю – точкой 3 (рис. 2.11).
Поскольку охлаждение пара в поверхностном охладителе происходит при р = const, то отводится теплота, равная
Q = G (h2 – h3) = 1,4 (3088 – 2760) = 460 кДж/кг.
59