Исходные данные
Показатель | Ед. изм | Варианты | |||
МВт | |||||
кг/с | |||||
оС | |||||
0,34 | 0,38 | 0,35 | 0,37 | ||
Р | МПа | 3,3 | 3,4 | 3,5 | 3,6 |
МПа | 0,1 | 0,12 | 0,14 | 0,11 | |
оС | |||||
оС | |||||
оС | |||||
оС | |||||
оС | |||||
φ | 0,995 | ||||
0,85 | |||||
0,75 | |||||
0,975 | |||||
Ср | кДж/кг К | 4,187 |
Расчетная схема двухконтурного КУ приведена на рис. 5.
Рис. 5. Расчетная схема КУ
Исходными данными для расчета ПГУ являются:
- выбранный или заданный тип ГТУ;
- параметры ГТУ при условиях ISO 2314 ( бар) или других, оговоренных в задании (можно взять из табл. приложения);
- номинальная мощность электрическая при работе ГТУ в автономном режиме .
- расход газов после ГТУ (на входе в КУ) (кг/с);
- температура этих газов при работе ГТУ в автономном режиме (ºС);
- электрический КПД ГТУ , равный отношению электрической мощности ГТУ к теплу, подведенному в камере сгорания ГТУ ().
Таким образом, с учетом потерь давления в КУ мощность ГТУ *0,99 (МВТ),
а температура газов на входе в КУ
*1,0065 (ºС).
Считаются заданными давление пара высокого давления (ВД) на входе в проточную часть турбины высокого давления (ТВД)
Р (МПа),
а также давление в деаэраторе
(МПа).
Задаются потери давления в элементах схемы из диапазонов, рекомендуемых [2] и[4]:
1) на участке от ПЕВД (ПЕНД) до проточной части ТВД (ТНД) из диапазона 8-9% (8,6%), т.е. коэффициент восстановления давления в паропроводе от ПЕНД до входа в проточную часть ТНД равен 1/1,086 = 0,9208;
2) в ПЕВД из диапазона 0,2-0,3 МПа (0,25 МПа);
3) в паропроводе между ПНВД и барабаном высокого давления (БВД), а также между ПННД и БНД из диапазона 10-15% (12%);
4) в ЭКВД – 5%;
5) в паропроводе между ПЕНД и деаэратором из диапазона 5-10% (7%);
6) в ПЕНД из диапазона 0,04-0,05 МПа (0,045 МПа).
Задают также минимальные температурные напоры (рис. 4.3. и 4.4), имея в виду, что их уменьшение увеличивает экономичность ПГУ, но одновременно увеличивает металлоемкость, стоимость и аэродинамическое сопротивление поверхностей нагрева КУ:
7) на входе газов в КУ (ºС) из диапазона 20-30ºС;
8) на выходе газов из ИВД (ºС) из диапазона 8-10ºС;
9) на выходе газов из ЭКВД (на входе в ПЕНД) (ºС) из диапазона 20-30ºС;
10) на выходе газов из ИНД (ºС) из диапазона 8-10ºС;
11) температуру конденсата на входе в ГПК принимают равной 60ºС, имея в виду, что топливо в ГТУ газообразное и должно быть 55ºС;
12) из условия обеспечения надежной работы деаэратора и его регулятора давления подогрев основного конденсата в деаэраторе принимается равным °С из рекомендуемого диапазона = 10-20°С.
13) Температура за экономайзером принимается меньшей температуры насыщения в барабане на 9ºС из рекомендуемого диапазона 10-20ºС.
14) Коэффициент сохранения теплоты в КУ: φ из диапазона 0,994-0,996.
15) Давление в конденсаторе паровой турбины принимается равным КПа (из диапазона 8-10 кПа).
16) Относительный внутренний КПД турбины высокого давления (ТВД): .
17) Относительный внутренний КПД турбины низкого давления (ТНД): .
18) КПД механический и электрогенератора: .
РАСЧЕТ КОНТУРА ВД
В соответствии с перечисленными выше потерями определяются давления:
- после ПЕВД (допущение 1): МПа;
- в БВД (доп. 2): МПа;
- за ПНВД (доп.3): МПа;
- за ЭКВД (доп.4): МПа.
По температуре t определяется энтальпия газов перед КУ
(за ГТУ) по приведенным в приложении Пi-номограммам для коэффициента избытка воздуха α = 4, если не задана более точная величина α:
ккал/кг.
По давлению в барабане высокого давления (БВД) по таблицам приложения Б находятся:
- температура насыщения ВД ºС;
- энтальпия кипящей жидкости в БВД КкДж/кг;
- энтальпия сухого насыщенного пара в БВД = 2801,2 кДж/кг.
Температура питательной воды за ЭКВД (по доп. 13): -9
Энтальпия питательной воды за ЭКВД находится по формуле:
кДж/кг.
Температура газов перед ЭКВД:
Энтальпия газов перед ЭКВД (за ИВД) определяется по Пi-номограммам:
ккал/кг.
Температура пара после ПЕВД (по доп. 7):
ºС.
Энтальпия пара после ПЕВД определяется по приложению Б по давлению и температуре. Она равна энтальпии пара ВД на входе в проточную часть ТВД:
кДж/кг.
Составляется уравнение теплового баланса поверхностей нагрева (ИВД + ПЕВД):
из которого определяется расход пара через ПЕВД, равный расходу в голову ТВД D :
кг/с.