Определение внутренней мощности турбины и показателей тепловой экономичности

 

Существуют различные подходы при расчетах тепловых схем турбоустановок по способу задания исходных данных, по определению мощности и потоков пара и воды в элементах тепловой схемы. В [1] анализируются 4 способа задания исходных данных и определяемых величин. Так, например, если задается расход пара на турбину D₀, то определяемой величиной при расчете тепловой схемы является электрическая мощность турбоустановки N_э, и наоборот. При исходном задании величины пропуска пара в конденсатор турбины D_K, определяемыми величинами являются D₀, и N_э.

Внутренная Мощность турбины

Наминальный расход пара перед СРК по[4] состовляет D=1836,4 кг/с

Протечки пара через уплотнения штоков клапанов турбины D_прКл=1.8 кг/c

Расход пара через СПП:

D_ПП2=75,5 кг/c

D_ПП1=68,8 кг/c

D_С=Y=1532,3 кг/c

Протечки пара через уплотнения ЦСД; D_{уплКл-ЦНД}=1.4 кг/c

Расход пара на входе в ЦСД; D₀^ЦСД=1346,6 кг/c

Количество пара каждого подогревателя      

D_СП1=16,71 кг/c

D_СП2=17,75 кг/c

D_СП3=17,75 кг/c

расход пара через отсек

 

D_отс1=D₀-D_ПП2-D_прКл=1759,0 кг/c

D_отс2=D_отс1-D_ПП1-D_I= 1628,6 кг/c

D_отс3=D_отс2-D_II= 1565,9кг/c

D_отс4=D_отс3-D_III-D_тп-G_c-D_д-D^упл_Кл-ЦСД= 1314,1 кг/c

D_отс5=D_отс4 -D_IV= 1229,74кг/c

D_отс6=D_отс5-D_СП2-D_СП3-D_V-D^упл_Кл-ЦНД = 1125,8 кг/c

D_отс7=D_отс6-D_СП1-D_VI= 1038,2 кг/c

D_отс8=D_отс7-D_VII= 978,5 кг/c

 

Энталпия рабочего тела после СПП; h_ПП2= 2937,1 кДж/кг, за ЦНД h_k= 2230,5 кДж/кг и перед ЦВД h₀= 2776,5 кДж/кг

теплоререпад отсека

 

Δh_отс1=h₀-h_I= 128,5 кДж/кг

Δh_отс2=h_I-h_II= 47,9 кДж/кг

Δh_отс3=h_II-h_III= 50,2 кДж/кг

Δh_отс4=h_ПП2-h_IV= 102,6 кДж/кг

Δh_отс5=h_IV-h_V= 126,4 кДж/кг

Δh_отс6=h_V-h_VI= 129,4 кДж/кг

Δh_отс7=h_VI-h_VII= 145,6 кДж/кг

Δh_отс8=h_VII-h_k= 202,5 кДж/кг

 

Используя полученые значения, получаем внутреннюю мощность турбины:

 

W_i=Σ(D_отсj.Δh_отсj)= 1168,0 МВт

 

КПД генератора и механический КПД турбогенератора приняты соответственно

η_мех= 0.99

η_г= 0.988

мощность на клеммах генератора

 

N_э.расч=W_i.η_мех.η_г= 1142,4 МВт

 

Гарантированная мощность

 

N_э=0.98N_э.расч= 1119,6 МВт

 

Расход электроэнергии на привод насосов

КПД электроприводов всех наэсов[1]; η_пр= 0.86

Раход рабочего тела через конденсатные и дренажные насосы

D_к= 1082,7 кг/c

D_дрП1= 130,6 кг/c

D_дрП3= 150,4 кг/c

Повышение энтальпии воды в насосах

Δh_ДН1= 2,0 кДж/кг

Δh_ДН2= 1.9 кДж/кг

Δh_КН1= 3.2 кДж/кг

Δh_КН2= 3.4 кДж/кг

Для конденсатных насосов перого подъема

 

N_КН1=Δh_КН1.D_k/η_пр= 4,066 МВт

 

Для конденсатных насосов втоого подъема

 

N_КН2=Δh_КН2.D_k/η_пр= 4,243 МВт

 

Для дренажных насосов ДН1

 

N_ДН1=Δh_ДН1.D_дрП1/η_пр= 0,304 МВт

 

Для дренажных насосов ДН2

 

N_ДН2=Δh_ДН2.D_дрП3/η_пр= 0,0337 МВт

 

Суммарный расход электроэнергии на собственные нужды турбоустановки

 

N_Э.С.Н=ΣN_i= 9,0 МВт

 

Показатели тепловой экономичности

Расход теплоты на турбоустановку для производства электроэнергии

 

Q_Э=D₀(h₀-h_ПВ)-Q_Т= 3206,6 МВт=11543651,5 МДж/ч

где h_п.в -энтальпия питательной воды;

Q_Т -количество теплоты, отведенной от турбины для внешнего потребления.

Удельный расход теплоты брутто на производство электроэнергии

 

q_Э=Q_Э/(N_Э+N_ТП)= 10,2 МДж/(кВт.ч)

 

Электрический КПД брутто

 

η_Э=(N_Э+N_ТП)/Q_Э= 36,0 %

 

Электрический КПД нетто

 

η_Э.НТ=(N_Э-N_С.Н)/Q_Э= 34,6 %