Проектирование тепловой электростанции

Тепловая нагрузка Qр =400 ГДж/ч, из которой Qот=300 ГДж/ч, Qгвс=100 ГДж/ч. В соответствии с заданными нагрузками выбираю турбину К210–130 в количестве 5 агрегатов.

Начальные параметры пара: Ро=12,75 МПа; tо=545оС; Dо=670 т/ч. Станция выполнена блочно.

1.2 Выбор типа и количества котлов

Котлы для моноблоков выбираются по максимальному пропуску пара через турбину с учето

м расхода пара на собственные нужды и запаса в размере 3%, места расположения проектируемой станции, а также начальным параметрам (Ро, tо) пара на турбину и видом топлива.

В соответствии с начальными параметрами выбирается котел Еп-670–140 ГМ в количестве 5 агрегатов.

2. Составление принципиальной тепловой схемы электростанции, её расчет на заданный режим

2.1 Описание тепловой схемы ГРЭС

ГРЭС установлена в городе Иваново. Основное топливо – газ, резервное – мазут. Электрическая мощность ГРЭС составляет 1050 МВт.

Тепловая нагрузка Qр =400 ГДж/ч, из которой Qот=300 ГДж/ч, Qгвс=100 ГДж/ч. В соответствии с заданными нагрузками устанавливается турбина К210–130 в количестве 5 штук.

Начальные параметры пара: Ро=12,75 МПа; tо=545оС; Dо=670 т/ч. Станция выполнена блочно.

По НТП котлы выбираются по виду топлива, максимальному расходу пара на турбину и начальным параметрам. В связи с этим выбирается котел Еп-670–140 ГМ в количестве 5 штук.

Каждый турбоагрегат имеет сетевую установку, состоящую из двух сетевых подогревателей, водогрейных котлов и сетевых насосов. Температурный график равен 120/70. Система ГВС закрытая.

Регенеративная установка каждого турбоагрегата состоит из трех ПВД и четырех ПНД, в которых производится нагрев основного рабочего тела до температуры питательной воды 240оС. Деаэрация питательной воды происходит в деаэраторе типа ДП – 1000. Нагрев осуществляется с давлением 0,7 МПа. Нагрев питательной воды составляет 20оС.

Основной конденсат и питательная вода нагреваются в регенеративных подогревателях паром из отборов турбины. Слив дренажей из ПВД каскадный с последующим заводом в основной деаэратор. Слив дренажей из ПНД смешанный с последующим заводом в линию основного конденсата.

Пар после прохождения проточной части турбины поступает в конденсатор. Для каждой турбины установлен конденсатор типа 200КЦС-2, где пар конденсируется и подается конденсатным насосом в основной деаэратор. Конденсатный насос имеет резерв. Турбина типа К210–130 имеет 7 регенеративных отборов пара.

2.2 Основные параметры турбины

Давление свежего пара Ро=130 ат= 12,75 МПа. Температура свежего пара tо=545оС. Конечное давление пара Рк=0,00353 МПа. Температура питательной воды tп.в.=240оС. Давление пара в отборах:

1 отб. ПВД 7 Р1=3,855 МПа

2 отб. ПВД 6 Р2=2,52 МПа

3 отб. ПВД 5 Р3=1,187 МПа деаэратор 1,187 МПа

4 отб. ПВД 4 Р4=0,627 МПа

5 отб. ПВД 3 Р5=0,232 МПа

6 отб. ПВД 2 Р6=0,125 МПа

7 отб. ПВД 1 Р7=0,026 МПа

2.3 Расчет повышения температуры питательной воды в питательном насосе

Δtп.н.=υ∙(Рн – Рв)∙103 / с∙ηп.н., оС

υ – удельный объем, м3/кг

Рн – давление на стороне нагнетания питательного насоса, МПа

Рв – давление на стороне всасывания питательного насоса, МПа

с – удельная теплоемкость, кДж/кг· оС

ηп.н. – кпд питательного насоса

∆tп.н. = 0,0011· (18–0,8) · 103 / 4,19· 0,85 =5,3оС

2.5 Определение температуры дренажей питательной воды и конденсата после подогревателей высокого давления и подогревателей низкого давления

Разность температур в группе ПВД

∆t = tвых – tвх

δΔt = tн – tвых

на группу ПВД

∆t = tп.в. – tп.н.

∆t = 240–170=70 оС

На 1 ПВД

∆t1 = ∆t/3

∆t1 = 70/3 =23,3 оС

tвх = tп.н. + ∆t1 = 170 + 23,3 = 193,3 оС

tвых = tвх + ∆t1 = 193,3 + 23,3 = 216,6 оС

tп.в. = tвых + ∆t1 = 216,6 + 23,3 = 239,9 оС

Принимаем температурный напор δt = 5 оС

tн1 = tп.в. + δt = 240 + 5 = 245оС

tн2 = tвых + δt = 216,6 + 5 = 221,6 оС

tн3 = tвх + δt = 193,3 + 5= 198,3 оС

Разность температур в группе ПНД

∆tпнд = t5 – t1 = 140–31=109 оС

∆t1 = ∆tпнд /4 = 109/4 = 27,25 оС

t2 = t1 + ∆t1 = 31+27,25 = 58,25 оС

t3 = t2 + ∆t1 = 58,25+27,25 = 85,50 оС

t4 = t3 + ∆t1 = 85,5+27,25 = 112,75 оС

t5 = t4 + ∆t1 = 112,75+27,25 = 140 оС

tн7 = t2 + δt= 31 + 5 = 36 оС

tн6 = t3 + δt= 58 + 5 = 63,25 оС

tн5 = t4 + δt= 85,5 + 5 = 90,5 оС

tн4 = t5 + δt= 140 + 5 = 145 оС

2.6 Расчет параметров сетевой установки

tпр

t1

СП1

Рисунок 2.1 – Схема сетевой установки

Расход сетевой воды:

Dсв = Qр · 103 / с (tпр – tобр), т/ч

Qр – расчетная тепловая нагрузка, кДж/кг

tпр, tобр – температура прямой и обратной сетевой воды, оС

tпр = 120 оС; tобр = 70 оС

Dсв = 400 · 103 / 4,19 (120–70) = 1909,3 т/ч

Температура сетевой воды за сетевыми подогревателями:

tпр = 120 при tн = 125 Рто = 0,232 МПа

2.7 Процесс расширения пара в турбине

Процесс расширения пара разбиваем на 3 отсека.

Первый отсек – от начального давления пара до третьего регулируемого отбора.

Второй отсек – от третьего регулируемого отбора до нижнего теплофикационного отбора.

Третий отсек – от нижнего теплофикационного отбора до конечного давления.

В процессе построения принимаем потери давления на клапан ∆Ркл = 0,05 Р0. Действительный теплоперепад в отсеках определяется с учетом внутренних относительных кпд.

ηoiΙ = 0,825

ηoiΙΙ = 0,875

ηoiΙΙΙ = 0,79

Ро = 12,75 МПа = 130 бар

tо = 545 оС

Ро' = Ро – 0,05· Ро = 130 – 0,05 · 130 = 123,5 бар

i3 = 3064кДж/кг

∆НоΙ = i0 – i3 = 3460 – 2980 = 480 кДж/кг

∆НрΙ = ∆НоΙ · ηoiΙ = 480 · 0,825 = 396 кДж/кг

i3' = 3540кДж/кг

Iто = 2980 кДж/кг

∆НоΙΙ = i3' – iто = 3540 – 2888 = 652 кДж/кг

∆НрΙΙ = ∆НоΙΙ · ηoiΙΙ = 652 · 0,875 = 608 кДж/кг

iто' = 2980 кДж/кг

iк = 2296 кДж/кг

∆НоΙΙΙ = iнто' – iк = 2980–2296 = 732 кДж/кг

∆НрΙΙΙ = ∆НоΙΙΙ · ηoiΙΙΙ = 732 · 0,79 = 592 кДж/кг

iк' = 2436 кДж/кг

2.8 Параметры пара и воды

Таблица 2.1

 Скачать реферат