Расчет принципиальной тепловой схемы блока 300 МВт (стр. 4 из 5)

Для энергоблока, который работает на твердом топливе при η_ка=0,89; η_тп=0,995; К_сн=0,05

Таблица 2.1 – Результаты расчета процесса расширения пара

Название отбора	p	t	i	P¹	t_н¹	i_н¹	t_ni	i_ni
Название отбора	МПа	⁰С	кДж/кг	МПа	⁰С	кДж/кг	⁰С	кДж/кг
До клапана	24	565	3395,6
После клапана	23,04	561,5	3395,6
ПВД1	6,09	341	3023,1	5,64	271,5	1193,05	270	1185,4
ПВД2 (ПП¹)	3,64	511	3473,9	3,37	240,37	1039,38	238,87	1032,28
ПП¹¹	5,1	565	3584,4
ПВД3	2,03	428	3307,8	1,88	209,24	894,3	207,74	887,43
Деаэратор	0,685	164	690	164	690
ПНД4	0,528	258	2981	0,489	151	636,5	147	619,2
ПНД5	0,235	185	2865	0,218	122,9	516,07	118,9	499,05
ПНД6	0,0906	103	2669	0,0839	94,8	397,15	90,8	380,31
ПНД7	0,0292	66	2473	0,027	66,7	279,14	62,7	262,39
Конденсатор	0,0037	27,6	2232,87 (х=0,82)

3. Расчет тепловой экономичности ТЭС и выбор главных трубопроводов

3.1 Расчет тепловой экономичности ТЭС

Удельный расход пара на турбоустановку:

(3.1)

Расход тепла турбоустановкой:

Q_ту = D_ту(h_о-h_пв) + D_пп(h_пп¹¹-h_пп¹) – D_доб(h_пв-h_доб) (3.2)

D_пп=0,9×222=199,8 кг/с

Q_ту=222×(3395,6–1185,4)+199,8 (

) – 3,46 (1185,4–375)=607641 кВт

Q_ту^час=3600× Q_ту (3.3)

Q_ту^час=3600×607641 = 2187507600 кДж/кг

Удельный расход тепла:

(3.4)

(3.5)

КПД брутто турбоустановки:

(3.6)

Показатели блока:

Тепловая нагрузка парового котла:

D_ут = a_ут×D₀

D_пк = D_ту + D_ут (3.7)

D_пк = 222 + 0,01×222= 224,22 кг/с

Q_пк = D_пк(h_о-h_пв) + D_пп(h_пп¹¹-h_пп¹) (3.8)

Q_пк= 224,22 (3395,6–1185,4)+199,8 (

) = 615351,144 кВт

КПД транспорта тепла:

(3.9)

КПД КЭС брутто и нетто:

Где: к_сн = 0,006 – коэффициент собственных нужд;

h_пк = 0,9 – КПД парового котла.

h^бр = h_ту×h_пк×h_тр (3.10)

h^бр = 0,494×0,9×0,987 = 0,439

h^н = h_ту×h_пк×h_тр×(1-к_сн) (3.11)

h^н = 0,494×0,9×0,987×(1–0,006) = 0,44

Удельный расход условного топлива нетто:

(3.12)

Натуральный расход топлива для АШ:

(3.13)

Годовой расход натурального топлива при времени работы t=5000 часов:

В_н^год = b_н×t (3.14)

В_н^год = 0,35×5000 = 1750 кг/кВт

3.2 Выбор и расчет главных трубопроводов

Определяем внутренний диаметр трубопроводов:

, (3.15)

где: D – массовый расход среды, кг/с;

V – удельный объем среды, м³/кг;

С – скорость потока, м/с.

Для острого пара С = 60 м/с,

Для промперегрева (холодная нитка) = 40 м/с,

Для промперегрева (горячая нитка) = 60 м/с.

Выбираем внутренние диаметры трубопроводов:

d_в^оп = 200 мм, d_в^пп = 400 мм

По сечению определяем количество ниток

Для острого пара:

два трубопровода.

Для промперегрева: холодной нитки:

два трубопровода;

горячей нитки:

два трубопровода.

Определяем потери давления пара в трубопроводе:

(3.17)

(3.18)

где L – длина трубопровода,

l, x – соответственно коэффициенты сопротивления прямых участков труб и местных (вентиля, задвижки, изгибы).

Произведем выбор толщины стенок трубопроводов:

(3.19)

Трубопроводы выполнены из стали марки 12Х1МФ, следовательно номинальное допускаемое напряжение s=72МПа.

Свежий пар:

Холодная нитка:

Горячая нитка:

Для острого пара выбираем трубы: 200´60;

Для промперегрева выбираем трубы: 400´30.

По результатам расчетов видим, что выбранные трубопроводы удовлетворяют нашим условиям.

4. Выбор вспомогательного оборудования

4.1 Выбор подогревателей системы регенерации

Производим расчет поверхности теплообмена:

(4.1)

где: Q – тепловой поток,

к – коэффициент теплопередачи к = 3 кВт/м²×⁰С,

Dt – среднелогарифмическая разность температур в подогревателе.

(4.2)

(4.3)

по полученной величине F выбираем тип подогревателя.

ПВД1

Для группы ПВД выбираем подогреватель типа ПВ-1200–380–42–1

Для рассчитанных ПНД выбираем ПН-400–26–7-II и ПН-550–26–6–1_нж

4.2 Выбор конденсатора

(4.4)

Выбираем конденсатор двухходовой типа К-15240. Площадью охлаждения поверхности 15240 м²; количеством трубок 19592 шт.; активной длиной трубок 8,89 м.; диаметром трубок 28/26 мм/мм; кратностью охлаждения 61,75.

4.2 Выбор деаэратора

Для выбранного стандартного давления 0,685 МПа и по величине расхода питательной воды выбираем две деаэраторные колонки ДСП-500 производительностью 500 т/ч. деаэраторный бак выбирается с расчетом, чтобы запаса воды в нем было не менее 5 мин работы.

4.3 Выбор насосов