Расчет принципиальной тепловой схемы и технико-экономических показателей энергоустановки (энергоблок с турбиной ПТ-135/165-130/15)
7. Составление теплового баланса
Материальный баланс деаэратора:
D1+D2+D3+Dупл+Dсеп1+Dд+Dк.д=Gп.в+Gут
Тепловой баланс деаэратора:
[Dд*iдеаэратора+(D1+D2+D3+Dупл)*iдр3+Dсеп1*iсеп1]*то+Dкд*iп4=(Gп.в+Gут)*
*iп.Деаэратора;
где iсеп1=2775 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара в сепараторе первой ступени, энтальпия отборного пара в деаэратор iдеаэратора=i3
7,6+7,34+0,21+1,33+1,02+Dд+Dкд=161,1+2,04
Dд+Dкд=145,64
(Dд*2945,51+(7,6+7,34+0,21+1,33)*749,4+1,02*2775)*0,98+ Dкд*614,9 = 113757,522
Dд*2886,6+Dкд*614,9=98880,52
Решая систему, состоящей из уравнений теплового и материального баланса:
Dд+Dкд=145,64
Dд*2886,6+Dкд*614,9=98880,52
Получим:
Dкд=141,54 кг/с - расход питательной воды и конденсата;
Dд=4,1 кг/с - расход отборного пара на деаэратор;
Расход пара на ПНД4:
;
где i4=2777.97 кДж/кг - энтальпия отборного пара ПНД4; iдр4=627,8 кДж/кг - энтальпия дренажа ПНД4, оцениваем энтальпию конденсата на входе в ПНД4 значением ic4=510 кДж/кг
Расход пара на ПНД5:
;
где i5=2660.65 кДж/кг - энтальпия отборного пара ПНД5; iдр5=525,0 кДж/кг - энтальпия дренажа ПНД5; iп5=512,2 кДж/кг - энтальпия конденсата на выходе ПНД5; оцениваем энтальпию конденсата на входе ПНД5 значением ic5=390 кДж/кг.
1,05838*D5=7,853
D5=7.42 кг/с.
Расход конденсата через ПНД5:
Dкд=Dкд-D4-D5=141.54-7.05-7.42=127.07 кг/с;
Проверка принятого значения ic4:
что почти совпадает с ранее принятым значением.
Оценка расхода пара в конденсатор:
Dk=Dm-(D1+D2+D3+Dупл+Dд+Dпр+D4+D5+Dсп1+D6+Dсп2+D7+Dку+Dсп+Dэж+Dс.эж)
Где Dку=0,01106 кг/с - количество пара, поступающего из концевых уплотнений турбины в конденсатор; Dсп=1,795 кг/с - количество пара, поступающего в сальниковый подогреватель из уплотнений турбины; - количество пара, поступающего на основной Dэж=1,795 кг/с сальниковый - Dс.эж=0,654 кг/с.
Dк=156,84-(7,6+7,34+0,21+1,33+4,1+44,4444+ 7,05+7,42+3,01+D6+6,21+ D7+0,01106+1,795+1,795+0,654)
Dк=63,87-(D6+D7) - этот поток пара определяет конденсатную мощность турбины.
Количество конденсата, проходящего через ПНД:
Dк=Dк+D7+Dкд+Gдоб+Dсп+Dэж+Dс.эж
Dк=63,87-D6-D7+D7+Dку+Gдоб+Dсп+Dэж+Dс.эж=63,87+0,01106+5,143+ 1,795+1,795+0,654-D6.
Dк=73,27-D6 кг/с.
Расход пара на ПНД7:
Уравнение теплового баланса ПНД6:
[D6*(i6-iп6)+Dсеп2*(iсеп2-iп6)]*то=(Dk+Dсп1)*(iп6-ic6);
где iп6=368,53 кДж/кг - энтальпия конденсата на выходе ПНД6; iсеп2=2687 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара в сепараторе второй ступени; оцениваем энтальпию конденсата на входе ПНД6 ic6=240 кДж/кг.
[D6*(2462.96-368.53)+0.139*(2687-368.53)]*0.98=(73,27-D6+3,01)* (368.53-240);
2181,07*D6=9488.45;
D6=4,35 кг/с;
Подставляя D6 в ранее полученные выражения, получаем:
Dk=68,92 кг/с;
D7=3,54 кг/с;
Dк=55,98 кг/с;
Уточнение ранее принятого значения ic5.
;
где iвк=419,06 кДж/кг - энтальпия возвращенного технологического пара, полагаем, что конденсат пара возвращается на ТЭЦ полностью; iдр6=381,15 кДж/кг - энтальпия дренажа ПНД6. Dk=Dk (ПНД5).
Что практически совпадает с ранее принятым значением.
Уточнение ранее принятого значения ic6.
;
что практически совпадает с ранее принятым значением.
Проверка баланса пара в турбине.
Dm=D1+D2+D3+Dупл+Dд+Dпр+D4+D5+Dсп1+D6+Dсп2+D7+Dку+Dсп+Dэж+Dk
Dm=7,6+7,34+0,21+1,33+4.1+44.444+7.05+7.42+3.01+4.35+6.21+ 3.54+0.01106+1.795+1.795+55,98 =156,18 кг/с.
Почти полное совпадение.
Проверка материального баланса деаэратора:
Gпв+Gут=Dкд+Dсеп1+Dупл+Dд+D1+D2+D3
161,1+2,04=141,54+1,02+1,33+4,1+7,6+7,34+0,21
163,14=163,14 кг/с - имеется полное совпадение.
Внутренняя мощность турбины:
Ni=Di*ii; т.е.
Ni=D1*(i0-i1)+D2*(i0-i2)+(D1+Dпр+Dд)*(i0-i3)+D4*(i0-i4)+D5*(i0-i5)+ (D6+Dсп2)*(i0-i6)+(D7+Dсп1)*(i0-i7)+Dk*(i0-ik)=1.427*105;
Электрическая мощность турбогенератора:
Nэ=Ni*э=1,427*105*0,98=1,398*105=139,8 МВт;
Небаланс мощности:
Nэ=Nэ-Nэ*10-3=140-139,8=0,2.
Уточнение расхода пара на турбину:
Тогда уточненный расход пара
Dm=Dm+Dm=156.84+0,172=157.012 кг/с.
Уточнение коэффициента регенерации:
Далее, если отклонение мощности от принятой для расчета схемы превышает заданную точность (>2%) производят перерасчет схемы на уточненный расход, при этом все расчетные формулы для определения отдельных потоков пара не изменяют.