Уравнения материального и теплового балансов по участкам

ПНД-4:

D₄(h₄- h_Д4) = KD_ПВ1(h_ПВ4- h_ПВ3)→

→D₄=0,815373D∙1,01(516,15-384,22)/(2758-293,435)=0,04408D кг/с

Из за наличия точки смешения между ПНД-2 и ПНД-3, их считаем совместно с соответствующей разбивкой на участки:

Решив систему получаем:

 

 

Энергетическое уравнение мощности и его решение

Д=d_Э∙N₀+Д₁∙у₁+Д₂у₂+Д₃∙у₃+Д₄∙у₄+Д₅∙у₅+Д₆у₆.

d_Э=1000/(Δh₀∙η_М∙η_Г)=1000/((3460,35-2366,28)∙0,97∙0,98)=0,9615 кг/МДж,

(удельный расход пара на выработку электрической мощности)

где Δh₀=h₀-h_K.

η_М=0,97 и η_Г=0,98.

Определение расходов пара в отборах в относительных единицах.

D_1ОТБ = D₁=0,0365993D кг/с,

D_2ОТБ = D₂=0,0874498D кг/с,

D_3ОТБ =D₃+ D_Д^ОСН+D_ПР= 0,10145D+75 кг/с,

D_4ОТБ = D₄=0,04408D кг/с,

D_5ОТБ =D₅ +D_ВБ=0,004666D+33,384 кг/с,

D_6ОТБ =D₆ +D_НБ+D_Д^ДОБ+D_ПХО=0,038616D+17,04535 кг/с.

Расчет коэффициентов недовыработки мощности отборным паром.

y₁=(h₁-h_К)/(h₀-h_К)=(3204,5-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,766

y₂=(h₂-h_К)/(h₀-h_К)=(3072-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,645

y₃=(h₃-h_К)/(h₀-h_К)=(2931,5-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,516

y₄=(h₄-h_К)/(h₀-h_К)=(2758-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,358

y₅=(h₅-h_К)/(h₀-h_К)=(2552,5-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,1702

y₆=(h₆-h_К)/(h₀-h_К)=(2492-2366,28)/(3460,35-2366,28)=0,115

 

7.3. Решение энергетического уравнения мощности. D=0,9615∙80+0,0365993D∙0,766+0,0874498D∙0,645+(0,10145D+75)∙0,516+

+0,04408D∙0,358+(0,004666D+33,384)∙0,1702+(0,038616D+17,04535)∙0,115

→D=146,36кг/с = 526,896 т/ч.

Определение расходов пара в отборах и на элементы ПТС

В абсолютных единицах.

D_1ОТБ = D₁=0,0365993D=5,35 кг/с=19,26 т/ч,

D_2ОТБ = D₂=0,0874498D=12,799 кг/с=46,076 т/ч,

D_3ОТБ =D₃+ D_Д^ОСН+D_ПР= 0,10145D+75=89,85 кг/с=323,46 т/ч,

D_4ОТБ = D₄=0,04408D=6,45 кг/с=23,22 т/ч,

D_5ОТБ =D₅ +D_ВБ=0,004666D+33,384=34,07кг/с=122,652 т/ч,

D_6ОТБ =D₆ +D_НБ+D_Д^ДОБ+D_ПХО=0,038616D+17,04535=22,708 кг/с=81,75 т/ч.

 

D_1ОТБ+ D_2ОТБ+ D_3ОТБ+ D_4ОТБ+ D_5ОТБ+ D_6ОТБ =171,227 кг/с = 616,417 т/ч.

Проверка расчета по балансам

Материальный баланс в конденсаторе.

В конденсатор поступают потоки рабочего тела со стороны турбины:

D_К=D-(D_1ОТБ+ D_2ОТБ+ D_3ОТБ+ D_4ОТБ+ D_5ОТБ+ D_6ОТБ)=

=146,36-171,227= -24,867 кг/с.

Условия работы не допустимы, необходимо снижение тепловых нагрузок.

Со стороны основного конденсата этот же расход можно определить как:

D_К=D_ПВ2-D₆- D_КУ- D_ЭЖ=-24,946 кг/с.

.

 

Баланс мощностей.

N_H=[Σ (D_{n ОТБ}*(h₀- h_{n ОТБ})+D_КΔh₀] η_М η_Г

N_1ОТБ=D_1ОТБ(h₀-h₁)η_М η_Г=5,35(3460,35-3204,5)0,97*0,98=1,301 МВт.

N_2ОТБ=D_2ОТБ(h₀-h₂)η_М η_Г=12,799(3460,35-3072)0,98*0,97=4,725 МВт.

N_3ОТБ=D_3ОТБ(h₀-h₃)η_М η_Г=89,85(3460,35-2931,5)0,98*0,97=45,170 МВт.

N_4ОТБ=D_4ОТБ(h₀-h₄)η_М η_Г=6,45(3460,35-2758)0,98*0,97=4,306МВт.

N_5ОТБ=D_5ОТБ(h₀-h₅)η_М η_Г=34,07(3460,35-2552,5)0,98*0,97=29,402 МВт.

N_6ОТБ=D_6ОТБ(h₀-h₆)η_М η_Г=22,708(3460,35-2492)0,98*0,97=20,903 МВт.

N_К=D_К(h₀-h_К)η_М η_Г=25,862 МВт.

 

 

Энергетические показатели ПТУ

Удельный расход пара на турбину

d_э = D / N_Н =146,36/80=1,8295 (кг/МДж) = 6,5862 (кг/кВтч)

Расход теплоты на турбоустановку

Q_ТУ=D(h₀-h_ПВ)=146,36(3460,35-1089,26)=347,033 МВт.

9.3. Расход теплоты на выработку электроэнергии [4]

.

9.4. Абсолютный электрический КПД турбоустановки [2]:

η_Э^а= (N_Н*1000/ Q_ТУ)100%=23,05 %.

КПД выработки электроэнергии брутто

η_ЭЭ^БР= (N_Н*1000/ Q_ТУ^Э)100%=33,75%.

Коэффициент использования тепловой энергии

η_Т=((N_Н*1000+ Q_Б)/ Q_ТУ)100%= 54,75 %.

Выбор вспомогательного оборудования ПТУ

Питательные насосы.

Подача питательной воды на ТЭЦ организуется так, чтобы при выходе из работы наиболее крупного насоса, остальные обеспечили подачу воды на все установленные паровые котлы при номинальной их производительности. Установлено 2 котла1 суммарной производительностью –1,28*137,3*3,6=490,3 т/ч и 2 питательных насосов той же производительности. Необходимо установить 2 питательных насоса с подачей 250 т/ч.

Выбираем насос ПЭ-250-180-3,

Конденсатные насосы.

Общая подача определяется по наибольшему пропуску пара в конденсатор с учетом регенеративных отборов (конденсационный режим работы с включенными отборами) D_к^макс = 35,73 кг/с= 120 т/ч.

Выбираем 2 насоса КС-60-125,