3.1.2 Выбор энергетических котлов
Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависит от суммарных тепловых нагрузок ТЭЦ и режима отпуска тепла, и определяется режимом потребления тепла отдельными потребителями.
Энергетические котлы должны обеспечить суммарный расход пара на турбоустановки в номинальном режиме и параметры острого пара на паровпуске в турбину.
Число котельных агрегатов должно удовлетворять условию обеспечения теплом в расчетно-контрольном режиме (III – режиме), при средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца за отопительный период, при выходе из строя одного из котлов.
Зная суммарный расход острого пара на турбоустановки До = 2380 т/ч и параметры пара, выбираем шесть котлов типа БКЗ – 420 – 140 – 7С, производительностью Д = 420 т/ч и параметрами:
давление пара за котлом Р = 13,73 МПа;
температура перегретого пара t = 560оС;
температура питательной воды t = 230оС;
температура уходящих газов t = 120оС;
Топливом является Карагандинский уголь Промпрдукт.
Расход топлива на котел В = 70,4 т/ч.
КПД котла η = 88,5%.
3.2 Расчет тепловой схемы паротурбинной установки
3.2.1 Турбоустановка Т-110/120-130
Расчет тепловой схемы производится по расчетной схеме паротурбинной установки.
Таблица 1.1. Параметры пара в камерах нерегулируемых отборов на номинальном режиме
Отбор | Давление Р, МПа (кгс/см2) | Расход Д, т/ч | Температура t, оС |
ПВД № 7 | 3,29 (33,6) | 19,05 + 1,9 | 387 |
ПВД № 6 | 2,13 (21,75) | 25,4 | 333 |
ПВД № 5 | 1,11/0,588 (11,3/6) | 10,3/7,2 | 263 |
Деаэратор | 1,11 | 7,2 | 263 |
ПНД № 4 | 0,531 (5,42) | 10,6 + 5,75 | 190 |
ПНД № 3 | 0,272 (2,78) | 24,7 | 130 |
ПНД № 2 | 0,0784 (0,80) | 7,46 | - |
ПНД № 1 | 0,02 (0,204) | - | - |
По данным таблицы 1.1. находим энтальпии пара в регенеративных отборах. Полученные значения заносятся в сводную таблицу параметров регенеративных отборов (табл. 1.2).
По давлению пара в отборе находится температура насыщения tНi, оС, энтальпия дренажа iДрi, кДж/кг.
Температура после поверхностного подогревателя с учетом недогрева, равным Δt = 5oC:
tВi’= tВi’’ = tНi - 5;
В деаэраторе недогрев отсутствует, так как это подогреватель смешивающего типа.
Энтальпии воды и пара определяются по таблицам.
Давление питательной воды в ПВД определяется как:
Рп.в. = 1,4 * Ро = 1,4 * 12,75 = 17,85 МПа.
Для удобства в таблицу включен коэффициент недовыработки электроэнергии, который зависит от параметров отбора и вычисляется как:
уi = ii – ik / io - ik,
где ik = 2563 кДж/кг – энтальпия отработавшего пара, находится по давлению Рк = 5,3 * 10-3МПа;
io = 3520 кДж/кг – энтальпия свежего пара при Ро = 12,75 МПа, to = 555оС.
Таблица 1.2. Сводная таблица параметров регенеративных отборов
Наименование | Отборы | |||||||
7 | 6 | 5 | Д | 4 | 3 | 2 | 1 | |
1. Давление в отборе Рi,МПа | 3,29 | 2,13 | 1,11 | 1,11 | 0,531 | 0,272 | 0,078 | 0,02 |
2. Температура в отборе ti, oC | 387 | 333 | 263 | 263 | 190 | 130 | - | - |
3. Энтальпия пара в отборе ii, кДж/кг | 3200 | 3100 | 2965 | 2965 | 2825 | 2720 | 2560 | 2415 |
4. Температура насыщения tНi, оС | 239 | 215,6 | 184,5 | 184,5 | 154,1 | 130,2 | 92,82 | 60,1 |
5. Энтальпия дренажа iДрi, кДж/кг | 1032,9 | 923,3 | 782,9 | 782,9 | 650 | 547,2 | 388,8 | 251,5 |
6. Температура воды до подогревателя tВi’, оС | 210,57 | 179,5 | 184,5 | 149,1 | 125,2 | 87,82 | 55,09 | 34 |
7. Температура воды после подогревателя tВi’’, оС | 234 | 210,6 | 179,5 | 184,5 | 149,1 | 125,2 | 87,82 | 55,09 |
8. Энтальпия воды после подогревателя iВi’’, кДж/кг | 1009,1 | 900,4 | 760,8 | 782,9 | 628,3 | 525,9 | 367,8 | 230,5 |
9. Энтальпия воды до подогревателя iВi’, кДж/кг | 900,36 | 760,8 | 782,9 | 628,3 | 525,9 | 367,8 | 230,5 | 142,4 |
10. Коэффициент недовыработки электроэнергии yi | 0,67 | 0,56 | 0,42 | 0,42 | 0,27 | 0,16 | 0,003 | 0,15 |
Составляем уравнение теплового баланса для подогревателей высокого и низкого давления, деаэратора, используя данные таблицы 1.2.
Находим доли отборов:
ПВД № 7
α7 * (i7 – iДР7) * ηп = αпв * (iВ7’’ – iВ7’);
α7 = αпв * (iВ7’’ – iВ7’) / (i7 – iДР7) * ηп;
α7=1*(1009,1–900,36)/(3200 – 1032,88) * 0,98 = 0,0512;
0,0512*(3200–1032,88)*0,98=1*(1099,1– 900,36);
108,74 = 108,74;
ПВД № 6
α6* (i6 – iДР6) * ηп + α7 * (iДР7 – iДР6) * ηп = αпв*(iВ6’’–iВ6’);
α6 = αпв* (iВ6’’ – iВ6’) - α7* (iДР7 – iДР6) * ηп /(i6 – iДР6) * ηп;
α6 = 1 * (900,36 – 760,77) – 0,0512 * (1032,88 – 923,26)*0,98 / (3100 – 923,26) * 0,98 = 0,0629;
0,0629 * (3100 – 923,26) * 0,98 + +0,0512 * (1032,88 – 923,26) * 0,98 = 1 * (900,36 – 760,77);
139,68 = 139,59;
ПВД № 5
α5* (i5 – iДР5)* ηп + (α7 + α6)* (iДР6 – iДР5)* ηп = = αп* (iВ5’’–iВ5’);
α5 = αпв * (iВ5’’ – iВ5’) – (α7 + α6) * (iДР6 – iДР5)* * ηп / (i5 – iДР5) * ηп;
α5 = 1 * (782,91 – 760,77) – (0,0512 + 0,0629) * * (923,26–782,86)*0,98 / (2965 – 782,86) * 0,98 = 0,003;
0,003 * (2965 –782,86) * 0,98 + (0,0512 + 0,0629) * (923,26 – 782,86) * 0,98 = 1* (782,91 – 760,77);
22,11 = 22,14;
Деаэратор
αпд + αд + (α7 + α6 + α5) = αпв;
αпд = αпв - αд - (α7 + α6 + α5);
αпд * iВ4’’ + αд * iд + (α7 + α6 + α5) * iДР5 = αпв * iВ5’;
(αпв - αд - (α7 + α6 + α5))* iВ4’’+ (α7 + α6 + α5) * iДР5 + αдiд = = αпв* iВ5’;
αпв*iВ4’’ - αд * (iВ4’’ - iд) - (α7 + α6 + α5) * (iВ4’’ - iДР5) = αпв*iВ5’;
αд = αпв * (iВ5’ - iВ4’’) - (α7 + α6 + α5) * (iДР5 - iВ4’’) / iд - iВ4’’;
αд = 1 * (782,91 – 628,33) – (0,0512 + 0,0629 + 0,003) * (782,86 – 628,33) / 782,91 – 628,33;
αд = 0,88;
αпд = 1 – 0,88 – 0,1171 = 0,0029;
αпв = 0,0029 + 0,88 + 0,1171 = 1;
ПНД № 4
α4 * (i4 – iДР4) * ηп = αпд * (iВ4’’ – iВ4’);
α4 = αпд * (iВ4’’ – iВ4’) / (i4 – iДР4) * ηп;
α4 = 0,0029 * (628,33 – 525,92) / (2825 – 649,965) * 0,98 = 0,00014;
0,00014 * (2825 – 649,965) * 0,98 = 0,0029 * (628,33 – 525,92);
0,298 = 0,297;
ПНД № 3
α3 * (i3 – iДР3) * ηп + α4 * (iДР4 – iДР3) * ηп = αпд * (iВ3’’ –iВ3’);
α3 = αпд * (iВ3’’ – iВ3’) – α4 * (iДР4 – iДР3) * ηп /(i3 – iДР3) * ηп;
α3 = 0,0029 * (525,92 – 367,77) – 0,00014 * (649,965 – 547,24)*0,98/(2720 – 547,24) * 0,98 = 0,00021;
0,00021* (2720– 547,24) * 0,98 + +0,00014 * (649,965 – 547,24) * 0,98 = 0,0029 * (525,92 – 367,77);
0,461 = 0,459;
ПНД № 2
α2 * (i2 – iДР2) * ηп + (α4 + α3) * (iДР3 – iДР2) * ηп = αпд *(iВ2’’–iВ2’);
α2 = αпд * (iВ2’’ – iВ2’) – (α4 + α3) * (iДР3 – iДР2) * ηп / (i2 – iДР2) * ηп;
α2 = 0,0029 * (367,77 – 230,55) – (0,00014 + 0,00021) * (547,24 – 388,81) * 0,98 / (2560 – 388,81) * 0,98 = 0,00016;
0,00016 * (2560 –388,81) * 0,98 + +(0,00014 + 0,00021) * (547,24 – 388,81) * 0,98 = 0,0029 * (367,77 – 230,55);
0,395 = 0,398;
ПНД № 1
α1 * (i1 – iДР1)* ηп + (α4 + α3 + α2) * (iДР2 – iДР1) * ηп = αпд*(iВ1’’–iВ1’);
α1 = αпд * (iВ1’’ – iВ1’) – (α4 + α3 + α2) * (iДР2 – iДР1) * ηп / (i1 – iДР1) * ηп;
α1 = 0,0029 * (230,55 – 142,38) – (0,00014 + 0,00021 + 0,00016) * (388,81– 251,46) * 0,98 / (2415 – 251,46) * 0,98 = 0,08 * 10-3;
0,08 * 10-3 * (2415 –251,46) * 0,98 + + 0,00051 * (388,81 – 251,46) * 0,98 = 0,0029 * (230,55 – 142,38);
0,240 = 0,256;
0 комментариев