Составление принципиальной тепловой схемы
Построение процесса расширения водяного пара в проточной части турбины
Распределение регенеративного подогрева по ступеням
Подогрев воды в питательном насосе (ПН)
Равномерное распределение подогрева для всех ПНД за индифферентной точкой
ПНД поверхностного типа (П4)
Доля отбора пара на смешивающий подогреватель П7
Приведенный теплоперепад
Выбор типа мельниц
Выбор дымососов
Выбор питательных насосов
Выбор конденсатных насосов
Выбор циркуляционных насосов охлаждающей воды
Выбор ПНД поверхностного типа
Исходные данные принимаем из расчета тепловой схемы
Коэффициент теплопередачи
Расчет толщины стенки корпуса
Параметры отбора пара на П7
Основные выводы, характеризующие полученные результаты
Доля отбора пара на подогреватель П8
Навигация
Выбор ПНД поверхностного типа
Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую эффективность подогрева
74799
знаков
32
таблицы
28
изображений
2.6.2. Выбор ПНД поверхностного типа
Для обеспечения подогрева основного конденсата перед деаэратором применяется система регенеративного подогрева низкого давления, которая состоит из пяти последовательно расположенных ПНД, два из которых поверхностного типа, а два - смешивающего. Включение подогревателей низкого давления выполняется с независимым обводом каждого подогревателя низкого давления (включая охладители уплотнений). Такая схема позволяет применять независимое отключение любого ПНД.
Таблица 2.17.
Параметры ПНД в результате расчета тепловой схемы
| П4 | П5 | П6 | |
| Расчетный тепловой поток, МВт | 16.3 | 16 | 14.4 |
| Давление воды/пара, ат | 12,3 / 4,8 | 13,3 / 2,5 | 14,3 / 1,2 |
| tн, оС | 149.5 | 127 | 103.4 |
| tвх, оС | 122.5 | 98.9 | 75.8 |
| tвых, оС | 145 | 122.5 | 98.9 |
| Средний температурный напор, оС | 12.6 | 12.9 | 12.7 |
| Площадь поверхности теплообмена, м2 | 393 | 376 | 344 |
| Температура пара, оС | 262.5 | 197.2 | 132.1 |
| Расход воды, кг/c | 166.3 | 166.3 | 147.2 |
| Выбираем прототип | ПН-400-26-2-IV | ПН-400-26-2-IV | ПН-350-16-7-III |
Технические характеристики выбранных прототипов ПНД не соответствуют параметрам ПНД из расчета тепловой схемы, в частности по тепловым потокам и давлениям в подогревателях. Поэтому составляем техническое задание на проектирование ПНД.
Таблица 2.18.
Технические характеристики выбранных прототипов ПНД
| ПН-400-26-2-IV | ПН-400-26-2-IV | ПН-350-16-7-III | |
| Площадь поверхности теплообмена, м2 | 400 | 400 | 350 |
| Расчетный тепловой поток, МВт | 15,5 | 15,5 | 24,3 |
| Максимальная температура пара, оС | 400 | 400 | 400 |
| Номинальный расход воды, кг/c | 208,3 | 208,3 | 136,1 |
| Высота, мм | 5655 | 5655 | 5777 |
| Диаметр корпуса, мм | 1624 | 1624 | 1424 |
Таблица 2.19.
Технические характеристики проектируемых ПНД
| Проектируем | ПН-400-16-5 | ПН-400-16-2,5 | ПН-350-16-1,2 |
| Расчетный тепловой поток, МВт | 16.3 | 16 | 14.4 |
| Максимальная температура пара, оС | 262.5 | 197.2 | 132.1 |
| Номинальный расход воды, кг/c | 166.3 | 166.3 | 147.2 |
2.6.3. Выбор ПНД смешивающего типа
Таблица 2.20.
Параметры смешивающих ПНД в результате расчета тепловой схемы
| Подогреватель | Расход, кг/с | Температура конденсата, °С | Температура пара, °С | Рабочее давление в корпусе, МПа | ||
| конденсата | пара | на входе | на выходе | |||
| П7 | 147.2 | 6.2 | 52.4 | 75.8 | 77.7 | 0.04 |
| П8 | 141 | 6 | 29 | 52.4 | 54.1 | 0.014 |
Выбираем в качестве прототипа ПНСГ-800-2, ПНСГ-800-1
Таблица 2.21.
Технические характеристики выбранных прототипов
| Типоразмер подогревателя | Расход, кг/с | Температура пара, °С | Рабочее давление в корпусе, МПа | Максимальная длина, мм | Диаметр корпуса, мм | |
| конденсата | пара | |||||
| ПНСГ-800-2 | 222.2 | 15.8 | 134 | 0.086 | 5200 | 2232 |
| ПНСГ-800-1 | 222.2 | 11.2 | 56.3 | 0.017 | 4870 | 2232 |
Таблица 2.22.
Технические характеристики проектируемых ПНД
| Типоразмер подогревателя | Расход, кг/с | Температура пара, °С | |
| конденсата | пара | ||
| ПНСГ-800-2 | 147.2 | 6.2 | 77.7 |
| ПНСГ-800-1 | 222.2 | 6 | 56.3 |
Воздух, растворенный в питательной воде содержит агрессивные газы (СО2, О2) вызывающие коррозию оборудования и трубопроводов ТЭЦ.
Термические деаэраторы применяются для удаления из питательной воды кислорода, углекислого газа и других агрессивных газов, а также для регенеративного подогрева основного конденсата и является местом сбора и хранения запаса питательной воды.
Исходными данными для выбора деаэратора являются рабочее давление в деаэраторе pд=0.7 МПа, а также расход питательной воды DПВ = 216.2 кг/с.
Бак аккумулятор предназначен для сбора питательной воды и создания ее аварийного запаса не менее, чем на 5 минут работы котла в аварийных ситуациях.
Объем бака
.
Выбираем бак аккумулятор – БД-100-1 его характеристики приведены в табл.2.23.
Таблица 2.23.
Характеристика бака БД-100-1
| Типоразмер бака | Тип колонки | Объем, м3 | Максимальная длина, мм |
| БД-100-1 | КДП - 1000 | 113 | 13 500 |
Тип деаэрационной колонки, устанавливаемой с выбранным ранее баком-аккумулятором ДП-1000. Количество устанавливаемых колонок – 1.
Таблица 2.27.
Характеристики деаэрационной колонки.
| Типоразмер колонки | Номинальная производительность, кг/с | Рабочее давление, МПа | Диаметр колонки, мм | Высота колонки, мм |
| ДП-1000 | 277.8 | 0.69 | 2 432 | 4 000 |
Глава 3. Расчёт ПНД. 3.1. Описание схемы включения, конструкции и принципа действия.
Регенеративный подогрев питательной воды применяется в настоящее время на всех паротурбинных установках. Это объясняется тем, что такой подогрев существенно повышает тепловую и общую экономичность установок. В схемах с регенеративным подогревом потоки пара, отводимые из турбины в регенеративные подогреватели, совершают работу без потерь в холодном источнике (конденсаторе). При этом для одной и той же электрической мощности турбогенератора NЭ расход пара в конденсатор уменьшается, а КПД установки увеличивается.
Рассматриваемый подогреватель низкого давления (П4) поверхностного типа предназначен для регенеративного подогрева питательной воды в паротурбинной установке. ПНД располагается непосредственно перед деаэратором (рис.3.1.). Движение воды в нём происходит под напором конденсатных насосов 2 ступени.
К регенеративным подогревателям электростанций предъявляются высокие требования по надежности и обеспечению заданных параметров подогрева воды — они должны быть герметичны и должна быть обеспечена возможность доступа к отдельным их узлам для ремонта и очистки поверхностей нагрева от отложений. Для предотвращения вскипания нагреваемой среды и гидравлических ударов в поверхностях нагрева давление греющего пара должно быть ниже давления воды.
Конструкция подогревателя должна компенсировать температурные изменения всех элементов и создавать максимальную скорость их прогрева.
В данной работе был проведён тепловой расчёт ПНД №4, на основании которого, в качестве прототипа был выбран подогреватель низкого давления ПН-400-26-2.
Подогреватель низкого давления представляет собой кожухотрубный теплообменник вертикального типа, основными узлами которого являются: корпус, трубная система, водяная камера. Сборка узлов осуществляется с помощью фланцевого соединения, обеспечивающего возможность их профилактического осмотра и ремонта.
Движение нагреваемой воды происходит внутри труб, а греющего пара — в межтрубном пространстве. Подвод греющего пара осуществляется через паровой патрубок. Отвод конденсата греющего пара производится из нижней части корпуса.
Водяная камера состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой и корпусом, патрубков подвода и отвода воды. Внутренний объём камеры разделён перегородками на отсеки, благодаря которым вода совершает четыре хода. Также внутри водяной камеры размещены 6 анкерных болтов для укрепления трубной доски и передачи части массы трубной системы на крышку корпуса. Отвод воздуха при заполнении подогревателя производится через кран-воздушник, расположенный на верхней водяной камере.
Корпус подогревателя состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой и водяной камерой.
Трубная система состоит из трубной доски, каркаса, U-образных теплообменных труб из нержавеющей стали 1Х18Н10Т диаметром 16 ´ 1 мм, концы которых развальцованы в трубной доске. Каркас трубной системы образуют: каркасные стойки (швеллеры и трубы), поперечные сегментные перегородки, направляющие поток пара и служащие промежуточными опорами для теплообменных труб, пароотбойный щит.
3.2. Тепловой расчет подогревателя.
Тепловые расчеты регенеративных подогревателей могут выполняться как поверочные и как конструкторские. Мы выполняем конструкторский расчет, в результате которого определим площадь поверхности нагрева и конструктивные размеры подогревателя.
В основе теплового расчета лежат уравнения теплового баланса и теплопередачи. Для условий, когда одним из теплоносителей является пар, а другим - вода, уравнение теплового баланса имеет вид:
Q = G·(h''в – h'в) = Dп·(hп – hдр)·η,
где Q – поток теплоты, передаваемой нагреваемой среде в подогревателе, кВт; Dп, G - расходы пара и воды, кг/с; h"в, h'в – удельные энтальпии нагреваемой воды на выходе и входе подогревателя, кДж/кг; hп, hдр – удельные энтальпии греющего пара на входе в подогреватель и конденсата греющего пара (дренажа) на выходе из подогревателя, кДж/кг; η – коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду (равен 0,98 – 0,99).
Площадь поверхности теплообмена подогревателя F определяется из уравнения теплопередачи. Для подогревателей принято определять ее значения по наружному диаметру труб Fн:
,
где k - коэффициент теплопередачи, Dt – средний температурный напор.
Расчет ведём по методике [5].
Похожие работы
... установки. Для них характерны высокая термическая эффективность, хорошие маневренные и экологические характеристики, высокая надежность и относительно низкая стоимость установленного киловатта. Парогазовые установки, предназначенные для С.-Петербурга, должны быть адаптированы к особенностям работы энергосистемы Ленэнерго. Это существенная неравномерность суточного и недельного потребления ...
... фильтров 1 и 2 ступеней. Промывочные сбросные воды ТЭЦ обезвреживаются по схеме нейтрализации в баках-нейтрализаторах /8/. 7.7 Водно-химический режим на ТЭЦ Водно-химический режим тепловых электрических станций должен обеспечивать работу теплосилового оборудования без повреждений и снижения экономичности, вызванных образованием: накипи, отложений на поверхностях нагрева; шлама в котлах, ...
... муфт 0,08 мм. Замеры, производимые при центровке, принято записывать в формуляр. При анализе результатов измерений, произведенных в холодном состоянии турбины, необходимо учитывать те изменения в положении роторов, которые произойдут в процессе работы турбоагрегата; положение линии роторов горячей турбины значительно отличается от ...
... устройства, в которых производится дополнительное охлаждение пара основным конденсатом турбины, поступающим как рециркуляция КН. 1.2 Описание и выбор основного оборудования По заданной установленной мощности 1000 МВт принимаю к установке станцию блочного типа с пятью блоками К – 200 – 130 с техническими характеристиками: Таблица 1.1.2 Номинальная мощность 200 МВт Обороты 3000 об/ ...
0 комментариев