Определение потоков пара и воды в элементах тепловой схемы

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

Из системы продувки и протечек ПГ в контур возвращаются два потока. Расходы этих потоков необходимо выразить через расход питательной воды.

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.

Давления пара и воды на выходе из С одинаковы и равны:

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.