ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 65
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Определение энергетических показателей необходимо для анализа работы тепловых и электростанций. При этом производится расчёт тепловых схем ТЭС, результаты которого используются при проектировании и выборе их оборудования. Если установка спроектирована, расчёты проводятся для режимов её работы, отличных от номинального, с целью определения показателей и возможности эксплуатации установки в диапазоне заданных режимов.
Тепловая энергия, выработанная ПТУ, с помощью тепловых сетей передается различным (производственным и непроизводственным) потребителям. Через центральные тепловые пункты (ЦТП) тепло распределяется на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещения на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями и теплопритоками.
Цели курсового проекта - произвести расчёты ПТС ТЭЦ и системы теплоснабжения района города. Для этого в проекте осуществляется выбор основного оборудования блочной ТЭЦ по заданным параметрам нагрузки, определяются параметры теплоносителя по пароводяному тракту и расходы пара в отборы турбины, рассчитываются технико-экономические показатели проектируемого блока, определяются тепловые нагрузки и расходы теплоносителя на абонентские вводы, температурный график теплоносителя от источника, проводится гидравлический расчёт всех участков тепловой сети. Дополнительно осуществлён выбор элеватора и дроссельной шайбы для одного абонента.
1 Расчёт тепловой части ТЭЦ
-
Описание ПТС ТЭЦ. Выбор оборудования станции
Согласно заданным нагрузкам необходима установка турбин типа ПТ. Значениям заданных нагрузок соответствуют 4 блока с турбинами типа
ПТ-80/100-130/13.
Суммарное значение номинального производственного отбора всех турбин составит, т/ч:
где = 185 т/ч – номинальный производственный отбор одной турбины;
n = 4 – число блоков.
, что превышает заданную нагрузку по производственному пару.
Отопительные отборы турбин ТЭЦ должны обеспечить примерно половину расчетной нагрузки станции.
Суммарная тепловая мощность отборов турбин составит, ГДж/ч:
где – номинальный теплофикационный отбор одной турбины.
Тогда коэффициент теплофикации составит:
где ГДж/ч – расчетная отопительная нагрузка станции.
Таким образом, 4 блока с турбинами ПТ-80/100-130/13 полностью удовлетворяют расчетным нагрузкам.
Согласно заданию принята блочная компоновка. Каждой турбине соответствует свой энергетический котел.
На один блок в номинальном режиме необходимо количество пара равное, т/ч:
где т/ч – максимальный расход свежего пара на турбину;
– запас по производительности;
– на собственные нужды.
т/ч
Согласно стандартному ряду котлов с естественной циркуляцией выбираем котёл типа Е-500/140 ГМ с номинальной паропроизводительностью
т/ч.
Количество теплоты, которая будет обеспечена пиковыми водогрейными котлами составит, ГДж/ч:
ГДж/ч
Из стандартного ряда водогрейных котлов выбираем КВГМ-100/150, тогда количество пиковых водогрейных котлов составит:
где
– теплоемкость воды;
– номинальная тепловая мощность одного ПВК.
Вывод: для удовлетворения расчетных нагрузок можно выбрать 4 блока состоящих из котла Е-500/140 ГМ и турбины ПТ-80/100-130/13. Дополнительно на станцию устанавливаются 3 котла КВГМ-100/150.
Для проверки надежности выбранной схемы используем требования норм проектирования, согласно которым при выходе из строя одного блока станция должна обеспечивать:
-
Полностью нагрузку в производственном отборе пара; -
70% расчетной отопительной нагрузки; -
Номинальную электрическую нагрузку за вычетом мощности одного блока.
70% отопительной нагрузки составит:
ГДж/ч.
Оставшиеся в работе турбины обеспечат тепловую нагрузку в размере:
ГДж/ч
Максимальная возможная нагрузка ПВК составит:
Таким образом, при выходе из строя одного блока станция способна обеспечить тепловую нагрузку в размере: , что превышает 70% расчетной отопительной нагрузки.
В случае выходе из строя одного блока, турбины обеспечат производственный отбор в количестве: что превышает производственную нагрузку.
Таким образом, выбранная компоновка удовлетворяет требованиям надежности.
Описание ПТС блока
Тип турбоустановки: ПТ-80/100-130/13.
Теплофикационная паровая турбина с производственным отбором. Номинальная мощность электрической выработки 80 МВт, максимальная (при отключенных теплофикационного и производственного отборов) 100 МВт. Начальное давление пара 130 ата, давление в производственном отборе 13 ата.
В состав сетевого оборудования входит:
-
Отбор – на ПВД-3; -
Отбор – на ПВД-2; -
Отбор – на ПВД-1 и деаэратор; -
Отбор – на ПНД-4; -
Отбор – на ПНД-3 и ВСП; -
Отбор – на ПНД-4 и НСП; -
Отбор – на ПНД-1.
Число ступеней регенеративного подогрева – 3 ПВД и 4 ПНД.
Питательный насос с электроприводом.
Число цилиндров турбины – 2, двухтопочных цилиндров нет.
Котёл: Е-500/140 ГМ.
Котёл с естественной циркуляцией, с паропроизводительностью 500 т/ч, с давлением острого пара 140 ата, с основным топливом природным газом, резервным – мазут.
Котел барабанного типа с системой непрерывной продувки.
1.2 Определение давления пара в отборах турбин
Давление пара определяется по справочным данным за исключением теплофикационных отборов. Давление в теплофикационных отборах определяется по температурам насыщения пара в ВСП и НСП.
Расчетная температура ВСП составит:
где – расчетная температура сетевой воды;
– КПД сетевого подогревателя.
Температура насыщения пара для ВСП:
где –недогрев
Аналогично для НСП:
Согласно справочным данным этим температурам насыщения соответствуют давления:
С учетом потери давления в отборах турбины на пути от турбины к подогревателям (принимаем 5%), давления в верхнем и нижним отопительных отборах составят:
Значения давлений в отборах турбины сводим в таблицу 1.
Таблица 1 – Давления в отборах турбины
№ отбора | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | К |
Потребители | ПВД-3 | ПВД-2 | ПВД-1 | ПНД-4 | ПНД-3 ВСП | ПНД-2 НСП | ПНД-1 | К |
Давление пара, МПа | 4,57 | 2,66 | 1,27 | 0,41 | 0,184 | 0,092 | 0,003 | 0,00214 |
1.3 Расчет процесса расширения пара в турбине
При построении процесса расширения пара в турбине учтены следующие моменты:
-
Пар подвергается дросселированию на входе в турбину (принимаем 5%), на перепускных трубах между ЦВД и ЦНД (принимаем 5%), на отопительной диафрагме (принимаем 40%); -
Учитываются отклонения действительного процесса расширения пара от изоэнтропы. Данные отклонения задаются относительными внутренними КПД цилиндров и частей турбины . Данные КПД представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Относительные КПД частей турбины ПТ-80/100-130/13
| ЦВД | ЧСД | ЧНД |
0,86 | 0,88 | 0,77 |
П
0-0' –дросселирование на входе в турбину
0'-3 –расширение в ЦВД
3-3' –дросселирование пара в паропропускных трубах
3'-6 –расширение пара в ЧСД
6-6' –дросселирование пара на диафрагме
6'-К –расширение пара в ЧНД
римерная расчетная hs-диаграмма представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Расчетная hs-диаграмма
расширения пара в турбине.
Начальная температура и давление пара определяются по справочным данным:
Точка 0:
Точка 0': Получается дросселированием из точки 0
Т
0