Проектирование тепловой электростанции (стр. 5 из 15)

Δt_пн = [υ· (Р_н – Р_в) ·10³] / (с · η_пн) ^оС (3.12)

где Р_н – давление на стороне нагнетания, МПа

Р_в – давление на стороне всасывания, МПа

с – удельная теплоемкость, кДж/кг· ^оС

η_пн – кпд питательного насоса%, η_пн = 0,85%

Δt_пн = [0,0011· (18 – 0,8) ·10³] / (4,19 · 0,85) = 5,3 ^оС

t_пн = 165 + 5,3 = 190,3 ^оС

t_ср = (343,18 + 170,3) / 2 = 256,74 ^оС

υ = 0,0016680 м³/кг

= 1/0,0016680 = 599,5 кг/м³

(

· Н_н) / 102 = (0,5995 ·48) / 102 = 0,28 МПа

= 15,2+0,69+1,7+0,28 = 17,87 МПа

–

+ ρ

МПа (3.13)

где

= 0,69 МПа – давление в деаэраторе

= 0,01 МПа – сопротивление водяного тракта до входа в питательный и предвключенный насос

= 0,909 т/м

– плотность воды

= 21 МПа – высота столба воды на всасывающей стороне насоса, принимается по условию кавитационного запаса на всосе насоса.

= 0,69 – 0,01 + 0,902.

= 0,865 МПа

=17,87 – 0,865 = 17,005 МПа

В соответствии с расчетами подача составляет Dпн =766,48 м³/ч, напор Hпн=17.005 м. Выбираем по литературе [1] насос ПЭ-780–200 в количестве двух штук: два рабочих и один в резерве (хранится на складе).

Характеристика насоса ПЭ-780–200

– Напор 2030 м

– Допустимый кавитационный запас 15

– Мощность 4500 кВт

– КПД насоса 80%

– Частота вращения n=2985 об/мин

В соответствии с нормами технологического проектирования суммарная производительность деаэраторов питательной воды выбирается по ее максимальному расходу.

Суммарный запас питательной воды в баках основных деаэраторов должен обеспечивать работу в течение 3,5 минут.

К основному деаэратору предусматривается подвод резервного пара для удержания в них давления при сбросах нагрузки и деаэрация воды при пусках. Тепло выпара деаэратора питательной воды используется в тепловой схеме станции. Расход питательной воды:

= (1 + α +β).

, т/ч (3.14)

где α = 0,02 т/ч, β = 0,02 т/ч – расходы питательной воды на продувку и собственные нужды в долях от паропроизводительности

- максимальный расход пара на турбину.

= (1 + 0,01 + 0,01). 670= 683,4 т/ч

Минимальная полезная вместительность деаэраторного бака (БДП)

, м

(3.15)

где

=3,5 мин – время в течение, которого обеспечивается суммарный запас питательной воды в баках основного деаэратора

= 1,1 м

/т – удельный объем воды

- расход питательной воды, т/ч;

= 3,5. 1,1.

= 43,9 м

В соответствии с полученными расчетами

=683,4;

выбираем деаэратор типа ДП-1000.

Рабочее давление 0,69 МПа с деаэраторным баком 120 м

В соответствии с НТП расширителей непрерывной продувки служат для использования теплоты непрерывной продувки и частичного возврата рабочего тепла в тепловую схему ТЭС.

Для котлов с давлением более 10 МПа применяется двухступенчатая сепарация продувочной воды при норме напряженности объема 1000 м³/м³ (1000 м³ образующегося пара в час на 1 м³ полезного объема расширителя).

Количество продувочной воды регламентируется ПТЭ. Продувка равна 1,5% от Dк.

Расчет расширителей непрерывной продувки первой ступени:

D_пр = β_пр · D_к^ном, т/ч (3.16)

β_пр = 1,5% от паропроизводительности котла

D_пр = 0,01 · 670 = 6,7 т/ч

Давление в барабане котла:

Р_б = Р_о^к + ∆Р_пп, МПа (3.17)

Р_о^к– номинальное давление пара в котле, МПа

Р_о^к = 13,75 МПа

∆Р_пп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, МПа

∆Р_пп = 1,4 Мпа

Р_б = 13,75 + 1,4 = 14,15

В данном случае целесообразно завести пар из первой ступени сепаратора в деаэратор, поэтому давление в РНП – Ι, и потеря продувочной воды определяется из уравнения теплового и материального баланса расширителя продувки:

Q_пр = Q_с1 + Q_0,7(3.18)

D_пр ·i_б · η = D_c₁ · i^''_Ι + D_0,7 · i^'_Ι

D_пр ·i_б · η = D_c₁ · i^''_Ι + D_пр · i^'_Ι – D_с1 · i^'_Ι

D_пр · (i_б · η – i^'_Ι) = D_c₁ · (i^''_Ι – i^'_Ι)

D_c₁ = D_пр · (i_б · η – i^'_Ι) / i^''_Ι – i^'_Ι

D_c₁ = 6,7 · (1620 · 0,98 – 697) / (2762,9 – 697,1)= 2,89 т/ч = 0,8 кг/с

V1 =D_c₁V»(3.19)

i_б, i^''_Ι, i^'_Ι – энтальпии продувочной воды, отсеппарированного пара и отсеппарированной воды соответственно, кДж/кг.

η – коэффициент, учитывающий охлаждение сепаратора, принимается равным 0,98.

V1 – объём пара, образующегося в первой ступени, м³/ч.

V» – удельный объем сухого насыщенного пара при давлении 0,7 МПа.

V1 = 2,88·0,272 = 0,7853 = 785,3 м³/ч

υ1 = nk · V1 / 1000 (3.20)

υ1 – необходимый объём расширителя первой ступени.

nk– количество котлов на 1 расширитель.

υ1 = 4 · 785,3/ 1000 = 3,15 м³

В соответствии с полученными расчетами υ1 = 3,15 м³ выбираем расширитель типа СП – 5,5 в количестве 2 штук.

Расчет расширителей непрерывной продувки второй ступени. Количество продувочной воды после сепаратора первой ступени:

D_пр^' = D_пр – D_c₁, т/ч (3.21)

D_пр^' = 6,7–2,89 = 3,81 т/ч

(D_пр – D_c₁) · i^'_Ι = D_c₂ · i^''_ΙΙ + D_0,15 · i^'_ΙΙ(3.22)

D_пр · i^'_Ι – D_с1 · i^'_Ι = D_c₂ · i^''_ΙΙ + (D_пр – D_c₁ – D_с2) · i^'_ΙΙ

D_пр · i^'_Ι – D_с1 · i^'_Ι = D_c₂ · i^''_ΙΙ + D_пр· i^'_ΙΙ – D_c₁· i^'_ΙΙ – D_с2· i^'_ΙΙ

D_пр · (i^'_Ι – i^'_ΙΙ) + D_c₁ · (i^'_Ι – i^'_ΙΙ) = D_c₂ · (i^''_ΙΙ – i^'_ΙΙ)

D_c₂ = D_пр · (i^'_Ι – i^'_ΙΙ) + D_c₁ · (i^'_Ι – i^'_ΙΙ) / i^''_ΙΙ – i^'_ΙΙ

D_c₂ = 3,81· (697 – 467,13) + 2,89 · (697 – 467,13) /(2693,9 – 467,13) = 0,37 т/ч

i^'_ΙΙ, i^''_ΙΙ – энтальпии сухого насыщенного пара и отсеппарированной воды, кДж/кг.

Количество продувочной воды, сбрасываемой в канализацию:

D_пр^'' = D_пр^' – D_c₂, т/ч (3.23)

D_пр^'' = 3,81–0,37 = 3,44 т/ч

V2 =D_c₂V»(3.24)

V2 – объём пара, образующегося в первой ступени, м³/ч.

V» – удельный объем сухого насыщенного пара при давлении 0,15 МПа.

V1 = 0,37·0,1159 = 0,3977 = 397,7 м³/ч

υ2 = nk · V2 / 1000 (3.25)

υ2 – необходимый объём расширителя второй ступени.

nk– количество котлов на 1 расширитель.

υ2 = 4 · 397,7/ 1000 = 1,59 м³

В соответствии с полученными расчетамиυ1 = 1,59 м³

выбираем расширитель типа СП – 7,5 в количестве 2 штук.

В соответствии с НТП теплофикационные установки при закрытых схемах включают в себя сетевые насосы, сетевые подогреватели, конденсатные сетевые насосы, пиковый водогрейный котел.