Исходные данные для расчета тепловой схемы парогазовой установки

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

А.Д. Трухний, С.В. Петрунин

РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК УТИЛИЗАЦИОННОГО ТИПА

Методическое пособие

по курсу

"Энергетические установки"

для студентов, обучающихся по направлению "Энергомашиностроение"

Москва Издательство МЭИ 2001

УДК: 621.311

Т-801

УДК: 621.311.22.002 5:621.18(072)

Утверждено учебным управлением МЭИ

Подготовлено кафедрой паровых и газовых турбин

Рецензенты: канд. техн. наук, проф. М.И Осипов

канд техн. наук, доц. В.Д. Буров

Трухний А.Д., Петрунин С.В. Расчет тепловых схем парогазовых установок утилизационного типа: Методическое пособие по курсу "Энергетнческие установки" - М.: Издательство МЭИ, 2001, - 24 с.

Рассматривается формирование тепловой схемы IIГУ утилизационного типа, приводятся рекомендации по выбору опорных параметров котла-утилизатора и паротурбинной установки, тепловой расчет одноконтурного и двухконтурного котла утилизатора, выбор концепции паровой турбины и расчет процесса расширения в ней, определение экономических показателей паровой турбины, котла, паросиловой и парогазовой установки

Приводится пример расчета для двухконтурнойПГУ

Для студентов энергомашиностроительного факультета, выполняющих выпускные работы на звание бакалавра, а также может быть использовано при изучении курса "Энергетические установки" и при дипломном проектировании.

Учебное издание

Трухний Алексей Данилович, Петрунин Сергей Валерьевич

РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК

УТИЛИЗАЦИОННОГО ТИПА

Методическое пособие по курсу

"Энергетические установки"

для студентов, обучающихся по направлению "Энергомашиностроение"

Редактор издательства Н.Л. Черныш

ЛР № 020528 от 05.06.97

Темплан издания МЭИ 2000 г. (II), метод Печать офсетная. Формат 60x80/16 Подписано в печать 05.04.01 Тираж 300 Печ. л. 1,5 Заказ № 124Изд.№ 101

Издательство МЭИ, 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 14

Типография МЭИ, 111250,Москва,Красноказарменная., д.13

© Московский энергетический институт, 2001

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем пособии рассматривается методика расчета некоторого выбранного варианта тепловой схемы одноконтурной и двухконтурной парогазовой установки (ПГУ) утилизационного типа, многократное выполнение которых позволяет достичь оптимизации параметров и оборудования.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ

Перед расчетом варианта должны быть известны или выбраны следующие величины.

1. Тепловая схема парогазовой установки (ПГУ): количество газотурбинных установок (ГТУ) и котлов-утилизаторов (КУ), питающих паротурбинную установку; тип паротурбинной установки (с конденсационной турбиной, с турбиной с противодавлением или теплофикационной); схема питания деаэратора греющим паром; тип котла-утилизатора (одно-, двух-, или трехконтурный).

2. Тип и все характеристики ГТУ для номинального режима. Как правило ГТУ выбирается из имеющейся номенклатуры (см. таблицу, взятую из [1]), Для ГТУ должны быть известны, выбраны или оценены следующие параметры: расход газов G_г, температура θ_dи энтальпия I_d уходящих газов ГТУ; номинальная мощность ГТУ на клеммах генератора N_э ^ГТУ, абсолютный электрический КПД ГТУ η_э^ГТУ, теплофизические свойства газов, а также параметры окружающей среды (барометрическое давление, температура).

3. Давление в конденсаторе рк (для средней полосы России рекомендуется принимать р_к = 3,5÷5 кПа и допустимую влажность пара в конце процесса расширения в турбине у _х≤ 10%).

4. Давление в контурах КУ. Строго говоря, давление можно окончательно выбрать только после расчета процесса расширения пара в паровой турбине, определения конечной влажности и оптимизации всех параметров тепловой схемы ПГУ. Обычно для одноконтурных ПГУ принимают давление р_о =3÷5 МПа, для двухконтурных р₀^ВД = 5÷7 МПа, р _о^вд = 0,5÷0,7 МПа

При реальных температурах за ГТУ такие параметры обеспечивают приемлемую конечную влажность и экономические показатели ПГУ, близкие к оптимальным.

В результате расчета тепловой схемы должны быть получены:

- параметры пара и воды по всему тракту (давления, температуры, влажность, энтальпии и расходы);

- процесс расширения пара в турбине, КПД отсеков паровой турбины и ее мощность, внутренний относительный КПД;

- абсолютный электрический КПД паротурбинной установки;

- КПД котла-утилизатора;

- КПД парогазовой установки.

Перед выполнением расчетов целесообразно построить зависимость энтальпии газов I_г от температуры θ, определяемой коэффициентом избытка воздуха и химическим составом топлива.

Параметры энергетических ГТУ

	Nгту МВт	ηгту, %	η е %	tмакс °С	tвых °C	GB, кг/с	GГ, кг/с	εк
ГТУ-12П		34,5	–			46,8	–	15,8
ГТУ-16П		37,5	–				–	19,6
ГТУ-25П		26,1	–			82,8	–
ГТЭ-45П		–	35,7			126,4	128,8	15,6
ГТЭ-65П	65	–	35,7			186,4		15,6
ГТЭ-80П		–	36,7			217,1	221,4	17,5
ГТЭ-170П		–	36,3
ГТЭ-250П		–	0,377					17,5