Теперь, когда рассчитаны расходы независимых потоков, приступим к определению всех остальных расходов потоков, циркулирующих по второму контуру. Поскольку второй контур представляет собой единую систему, абсолютно все потоки в нём взаимосвязаны. Рассчитать каждый из них (или некоторые) по отдельности нет возможности.Например, в промперегреватель-2 отбирается пар из цилиндра турбины, затем его дренаж сливается в какой-либо подогреватель и через деаэратор попадает в тракт основного конденсата, тогда как через деаэратор циркулирует ещё множество других потоков и т.д.
Для каждого элемента рабочего контура необходимо составить одно или несколько уравнений для того или иного потока и связать расходы этих потоков через расходы, которые являются искомыми или определены через искомые расходы.
В конечном счёте получится система уравнений с большим количеством неизвестных. Однако, можно и не определять эти неизвестные, а просто выражать их всех через какой-нибудь глобальный искомый расход, например, через расход острого пара. Но, во-первых, в этом случае существует большая вероятность ошибки как при промежуточных расчётах (тем более, если они производятся вручную), так и при самом ходе выражения; во-вторых, использование программного комплекса MathCAD существенно облегчает решение системы уравнений, а точнее, при корректно введённой информации обо всех параметрах сложности нет абсолютно никакой, и полностью исключена вероятность ошибок при расчёте.
Поэтому составим систему уравнений.
11.1. Расчёт продувки парогенератора.
На продувку идёт вода на линии насыщения при давлении в ПГ:
Примем давление в расширителе продувки равным
Тогда температура в РП:
В деаэратор пойдёт пар с энтальпией
А на очистку пойдёт вода с энтальпией:
По условиям работы фильтров эта вода охлаждается до 60 обратным потоком. Примем параметры обратного потока следующими:
Этот поток целесообразно направить в ПНД-4. Его энтальпия:
в ПНД |
в Д |
охл. вода |
Dпр2hпр2 |
Dпр2 hпр3 |
Dпр1 hпр1 |
Dпр hпр |
ИОФ |
РП |
от ПГ |
Принимаем потери пара и конденсата . В этом случае паропроизводительность ПГ должна составить
Расход на продувку ПГ принимаем равным:
Тогда полный расход питательной воды:
Рис.3. Схема продувки ПГ.
Уравнения энергетического и материального балансов:
Выразим :
Введём обозначение:
Тогда
Из уравнения энергетического баланса выразим :
Снова введя обозначения
получим
Подставим это выражение в материальный баланс:
Тогда
Теперь подставим это в ранее полученное выражение для :
Если обозначить
то
Таким образом уравнения для системы продувки и протечек ПГ следующие:
где
11.2. Расчёт сепаратора.
Степень сухости пара и влажность соответственнона выходе равны
Рис.4. Схема сепаратора.
Температура насыщения при температуре в С:
Энтальпии воды и пара на линии насыщения:
Тогда энтальпия влажного пара:
Для сепаратора можно записать два уравнения – это баланс всего потока и баланс влаги:
Выразим из первого уравнения
Подставим это выражение в баланс влаги:
Сепарат целесообразно направить в ПВД-1.
11.3. Расчёт промперегревателей.
Рис.5. Схема промперегревателей.
Определим по порядку параметры для обеих ПП.
ПП1.
Давление на входе ПП1 равно давлению на выходе из С:
Температура определяется также:
Энтальпия:
Давление на выходе из ПП1 равно давлению на входе за вычетом потерь:
Температура на выходе на величину минимального температурного напора между ПП1 и отбором из турбины на последний ПВД меньше температуры этого отбора:
Энтальпия на выходе:
Давление греющего пара равно давлению пара отбора в ПВД-4:
Такова же и температура греющего пара:
Энтальпия:
Давление и температура дренажа греющего пара те же (так как происходит конденсация):
Энтальпия дренажа – это энтальпия воды на линии насыщения:
ПП2.
Все параметры на входе в ПП2 равны параметрам на выходе из ПП1:
Параметры на выходе:
Греющий пар – острый пара со входа в ЦВД:
Параметры дренажа:
Теперь, когда все параметры определены, запишем уравнения для промперегревателей:
Дренаж греющего пара с ПП-1 направим в ПВД-3, с ПП-2 – в ПВД-4.
11.4. Расчёт турбопривода питательного насоса.
Как известно для турбины ПН пар отбирается после ПП2.
Параметры на входе (равны параметрам на входе в ЦНД):
Примем давление на выходе из ТПН равным
Тогда, воспользовавшись функцией расширения пара в цилиндре, найдём энтальпию на выходе:
Температура на выходе:
Уравнение для ТПН следующее:
11.5. Расчёт деаэратора.
Энтальпии выпара деаэратора и дренажа выпара деаэратора являются энтальпиями пара и воды на линии насыщения по давлению в деаэраторе. На эжекторы отбирается пар на линии насыщения, питательная вода – вода на линии насыщения. Целесообразно определить отбор из турбины в деаэратор из точки отбора в ПВД-1, его энтальпия известна. Энтальпия пара продувки также была рассчитана ранее. Энтальпия на входе в ОВД равна энтальпии после последнего ПНД. Остаётся определить энтальпию на выходе из охладителя выпара деаэратора
Уравнение для ОВД:
Примем отношение расходов
Тогда
Теперь остаётся записать уравнение для деаэратора, которое будет входить в состав системы:
L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEARzpbfMQA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPT2sCMRTE74LfITyhN80qtshqFLEIPbX4B/T43Dx3 FzcvS5LG9ds3gtDjMDO/YRarzjQikvO1ZQXjUQaCuLC65lLB8bAdzkD4gKyxsUwKHuRhtez3Fphr e+cdxX0oRYKwz1FBFUKbS+mLigz6kW2Jk3e1zmBI0pVSO7wnuGnkJMs+pMGa00KFLW0qKm77X6Ng 99i6cyxDnB4+3aX7Pv+cxk1U6m3QrecgAnXhP/xqf2kFk/cpPM+kIyCXfwAAAP//AwBQSwECLQAU AAYACAAAACEA8PeKu/0AAADiAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnht bFBLAQItABQABgAIAAAAIQAx3V9h0gAAAI8BAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC4BAABfcmVscy8ucmVs c1BLAQItABQABgAIAAAAIQAzLwWeQQAAADkAAAAQAAAAAAAAAAAAAAAAACkCAABkcnMvc2hhcGV4 bWwueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAEc6W3zEAAAA3AAAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAmAIAAGRycy9k b3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPUAAACJAwAAAAA= " fillcolor="white [3212]" strokecolor="black [3213]" strokeweight="1.5pt"/>
Рис.6. Схема деаэратора
Уравнения для ПНД и ПВД.
ПНД-1
Рис.7. Схема ПНД-1.
ПНД-2.
Рис.8. Схема ПНД-2.
ПНД-3.
Рис.9. Схема ПНД-3.
ПНД-4.
Рис.10. Схема ПНД-4.
ПВД-1.
Рис.11. Схема ПВД-1.
ПВД-2.
Рис.12. Схема ПВД-2.
ПВД-3.
Рис.13. Схема ПВД-3.
ПВД-4.
Рис.14. Схема ПВД-4.