Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Брянский государственный технический университет

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Техноэнергетические системы промышленных

предприятий»

«Построение процесса расширения

пара в проточной

части турбины в h-s координатах

Студент группы 06-ПТЭ:

_______Капустников В.А.

Преподаватель:

_______к.т.н. Стребков А.С.

Брянск 2010

Расчет принципиальной тепловой схемы промышленной ТЭЦ

1. Выбор типа турбины.

Предусмотрена установка турбин типа ПТ с двумя отборами:

производственным (верхним) и теплофикационным (нижним). Пар из

верхнего отбора отпускается технологическим потребителям и на горячее

водоснабжение.

1. Суммарная расчетная нагрузка отопления и вентиляции с учетом

потерь:

êÂòQQQQQ

èçóò

îâ

4562163160393010274135 

2. Расход пара на подогреватели горячего водоснабжения:

скг

вкаб

гв

гр







, где

êãêÄæh

àá

/437,2783



- энтальпия насыщенного пара, поступающего к

абонентам с давлением 1МПа;

êãêÄætch

âêââê

/765,39795187,4 

- энтальпия возвращаемого конденсата при

теплоемкости воды равной 4,187кДж/кг·град;

êÂòQ

ãâ

1,105

- расчетный расход тепла на горячее водоснабжение по

предприятию.

ñêãD

ãð

/044,0

765,397437,2783

1,105







3. Суммарный расход верхнего отбора:

скгDDD

гртехпр

/,

, где



 ñêãDD

òåõiòåõ

/06,14

- технологическая нагрузка всего предприятия

÷òñêãD

ïð

/77,50/104,14044,006,14 

4. Коэффициент теплофикации принимается с рекомендациями[1, стр.16]:

5,0

ÒÝÖ



От коэффициента теплофикации зависит распределение нагрузки между

сетевыми подогревателями и пиковым водогрейным котлом.

5. Тепловая нагрузка сетевого подогревателя:

êÂòQQ

îâÒÝÖÏÑ

7102142045,0 



Остальная нагрузка покрывается пиковым водогрейным котлом.

6. Расход сетевой воды:

 

÷òñêã

îâ

ñâ

/66,152/4,42

70150187,4

14204

)(













7. Температура воды за сетевым подогревателем:

ñG

ñâ

ÏÑ









109

4,42187,4

7102



Величина недогрева сетевой воды до температуры насыщения в сетевом

подогревателе принимается равной

С5



8. Температура насыщения пара в отборе:

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Ñt

ÏÑí





 1145109



9. Параметры в теплофикационном отборе соответствующие температуре

насыщения: давление

ÌÏàÐ

îòá

163,0

энтальпия пара

êãêÄæh

îòá

/8,2697



энтальпия конденсата

êãêÄæh

îòá

/26,478



10.Расход пара из отопительного отбора на сетевой подогреватель:

   

÷òñêã

òîîòáîòá

ÏÑ

/75,11/27,3

98,026,4788,2697

7102

















то



- коэффициент полезного действия деаэратора, сетевого подогревателя и

регенеративных подогревателей.

По [1, табл.1] выбираем турбину, обеспечивающую необходимый отпуск

пара с заданными параметрами отборов:

производственного:

ÌÏàÐ

ïð

1,1

÷òD

ïð

/77,50

;

теплофикационного:

ÌÏàÐ

îòá

163,0

÷òD

ÏÑ

/75,11

Заданную тепловую нагрузку обеспечивает турбина ПТ-60/75-90/13,

основными параметрами которой являются:

 электрическая мощность

ÌÂòN

60

;

 начальные параметры пара:

ÌÏàÐ 9



Ñt 535

;

давление и расход пара в регулируемых отборах:

 производственного:

ÌÏÀÐ

îòá

6,10,1 

290/165

îòá

;

 теплофикационного:

ÌÏÀÐ

îòá

25,007,0 

160/115

îòá

;

 число цилиндров – 2;

 число ПНД – 4;

 число ПВД – 3;

 температура питательной воды

Сt

пв

230

 давление пара на входе в конденсатор

МПаР

005,0003,0 

2. Определение давления пара в отборах турбины.

1. Температура основного конденсата турбины при давлении в

конденсаторе 0,004МПа составляет

t 29°С

. Его температура после

подогрева в сальниковом и эжекторном подогревателях увеличивается на

величину подогрева

t=4°C

к к

t t t 29 4 33°С



     

2. Величина регенеративного подогрева в системе регенерации:

пв к

t t t 230 33 197°С



     

3. Подогрев в каждой ступени регенерации при условии

равномерного подогрева:

197

24,6

t С



    

, где

8n

- число ступеней подогрева, включает 3 ПВД, 1 деаэратор и 4

ПНД.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Рассчитывается температура основного конденсата после

подогревателей при равномерном подогреве в соответствии с

рассматриваемой схемой подогрева (рис. 1).

Схема подогрева основного конденсата в системе регенерации:

Рисунок 1

4. Температура основного конденсата после подогревателей при

равномерном подогреве:

Сt

ПВД

230

Сt

ПВД

 4,2056,24230

Сt

ПВД

 8,1806,244,205

Сt

 2,1566,248,180

Сt

ПНД

 6,1316,242,156

Сt

ПНД

 0,1076,246,131

Сt

ПНД

 4,826,240,107

Сt

ПНД

 8,576,244,82

Величина недогрева в регенеративных подогревателях принимается

равной

С5



5. Температура насыщения и соответствующее давление

насыщенного пара, поступающего в регенеративные подогреватели:

Сtt

ПВДн

 2355230



МПаP

ПД

06,3



;

Сtt

ПВДн

 4,21054,205



МПаP

ПД

91,1



;

Сtt

ПВДн

 8,18558,180



МПаP

ПД

15,1



;

Сt

нД

 8,158

МПаP

6,0

-фиксированные параметры пара в отборе;

Сtt

ПНДн

 6,13656,131



МПаP

ПН

33,0



;

Сtt

ПНДн

 0,11250,107



МПаP

ПН

15,0



;

Сtt

ПНДн

 4,8754,82



МПаP

ПН

064,0



;

Сtt

ПНДн

 8,6258,57



МПаP

ПН

023,0



Потери давления в трактах принимаются равными

отб

РР %10

6. Давления в регенеративных отборах турбины с учетом потерь

давления в трактах:

9,0/1,0

ПДотбПДПДотб

РРРРРР 

;

МПаРР

ПДотб

4,39,0/04,39,0/



;

МПаРР

ПДотб

12,29,0/91,19,0/



;

МПаРР

ПДотб

28,19,0/15,19,0/



;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

МПаРР

ДотбД

67,09,0/6,09,0/ 

;

МПаРР

ПНотб

37,09,0/33,09,0/



;

МПаРР

ПНотб

17,09,0/15,09,0/



;

МПаРР

ПНотб

071,09,0/064,09,0/



;

МПаРР

ПНотб

026,09,0/023,09,0/



В рассматриваемой турбине два регулируемых отбора –

промышленный и отопительный.

7. Промышленный отбор может быть использован для подогревателя

ПВД3. Тогда давление в отборе составит

ÌÏàÐ

îòá

1,1



ÌÏàP

ÏÄ

99,0



Ñt

 4,179

Ñt

ÏÂÄ

 4,174

Подогрев в подогревателе ПВД3:

Ñt

ÏÂÄ

 364,1744,210

, что допустимо.

Подогрев в деаэраторе Д:

Ñt

 6,158,1584,174

, что допустимо.

8. Отопительный отбор можно использовать для подогревателя ПНД5.

Тогда:

ÌÏàÐ

îòá

163,0



ÌÏàP

ÏÍ

147,0



Ñt

 8,110

Ñt

ÏÍÄ

 8,105

Подогрев в подогревателе ПНД5:

Ñt

ÏÍÄ

 8,258,1056,131

, что допустимо.

Подогрев в подогревателе ПНД4:

Ñt

ÏÍÄ

4,234,828,105



, что допустимо.

Окончательные давления греющего пара в отборах представлены в таблице 1.

3. Построение процесса расширения пара в проточной

части турбины в h-s координатах.

Таблица 1

Параметры основных элементов схемы.

Параметры ПВД1 ПВД2 ПВД3 Д ПНД4 ПНД5 ПНД6 ПНД7

Давление пара в

отборе

МПаР

отб

3,40 2,12 1,10 0,67 0,37 0,163 0,071 0,026

Энтальпия пара в

отборе

кгкДжh

отб

3220 3140 3018 2980 2860 2760 2690 2490

Давление пара в

подогревателе

МПаР

ПД

3,060 1,910 0,990 0,600 0,330 0,147 0,064 0,023

Температура

насыщения пара в

подогревателе

Сt

,

235 210,4 174,4 158,8 136,6 105,8 87,4 62,8

Энтальпия

конденсата греющего

пара

кгкДжh

1013,9 897,8 789,7 671,1 576,2 469,8 364,3 263,7

Тем-ра питательной

воды на выходе из

подогревателя

Сt

пв





230 205,4 180,8 156,2 131,6 105,8 82,4 57,8

Энтальпия

питательной воды на

выходе из

подогревателя

кгкДжh

пв

990,3 875 767,5 649,5 554,8 448,6 347,5 242,7

Процесс расширения пара представлен на рисунке 2. При построении

использовались следующие значения внутренних относительных КПД

отсеков:

;77,0





;65,0





,6,0





1. Находим на диаграмме h-s точку (т.1) с парамметрами:

áàðÐ 90



Ñt 535

(начальные параметры пара);

2. Промышленный отбор имеет давление пара равное 11бар и КПД

данного отсека равно

;77,0





2.1. На диаграмме h-s находим изобару 11бар;

2.2. Из т.1 проводим вертикаль на изобару 11бар и находим точку

пересечения (т.2’);

2.3. Находим разницу энтальпий т.1 и т.2’

êãêÄæH /60028803480



;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

2.4. С учетом КПД отсека найдем энтальпию:

êãêÄæHH

/46277,0006





Чтобы найти энтальпию т.2

êãêÄæHH

/301846234803480



И на пересечении изобары 11 бар и энтальпии 3018кДж/кг найдем т.2;

3. Отопительный отбор имеет давление пара равное 1,63бар и КПД

данного отсека равно

;65,0





3.1. На диаграмме h-s находим изобару 1,63бар;

3.2. Из т.2 проводим вертикаль на изобару 1,63бар и находим точку

пересечения (т.3’);

3.3. Находим разницу энтальпий т.2 и т.3’

êãêÄæH /40026203020



;

3.4. С учетом КПД отсека найдем энтальпию:

êãêÄæHH

/26065,0004





Найдем энтальпию т.3

êãêÄæHHH

/27602603018



И на пересечении изобары 1,63бар и энтальпии 2760кДж/кг найдем т.3;

4. Последний отбор имеет давление пара равное 0,26 бар и КПД данного

отсека равно

;6,0





4.1. На диаграмме h-s находим изобару 0,26бар;

4.2. Из т.3 проводим вертикаль на изобару 0,26бар и находим точку

пересечения (т.4’);

4.3. Находим разницу энтальпий т.3 и т.4’

êãêÄæH /54022202760



;

4.4. С учетом КПД отсека найдем энтальпию:

êãêÄæHH

/2706,0405





Найдем энтальпию т.4

êãêÄæHHH

/24902702760



И на пересечении изобары 0,26бар и энтальпии 2490кДж/кг найдем т.4;

5. Полный перепад энтальпий пара в турбине:

êãêÄæHHHH

iiii

/990270260462

321



6. По точкам 1,2,3 и 4 строим процесс расширения пара в проточной части

турбины в h-s координатах (линия 1-4).

7. Зная давления пара для каждого отбора найдем энтальпии:

7.1. ПВД1 – изобара 30,4бар: т.5 с линией процесса 1-2 имеет энтальпию

3220кДж/кг;

7.2. ПВД2 - изобара 21,2бар: т.6 с линией процесса 1-2 имеет энтальпию

3140кДж/кг;

7.3. Д – изобара 6,7бар: т.6 с линией процесса 2-3 имеет энтальпию

2980кДж/кг;

7.4. ПНД4 - изобара 3,7бар: т.7 с линией процесса 2-3 имеет энтальпию

2860кДж/кг;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

7.5. ПНД6 - изобара 0,71бар: т.8 с линией процесса 3-4 имеет энтальпию

2690кДж/кг;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист