,
определяется энтальпия газов за ПЕВД (перед ИВД):
ккал/кг.
Температура газов за ПЕВД определяется по Пi-номограммам для α = 4 по найденной энтальпии: ºС.
По давлению в деаэраторе () по по приложению Б определяется температура насыщения в деаэраторе ºС, энтальпия кипящей жидкости после деаэратора (перед ПНВД) КДж/кг, а также удельный объем питательной воды за деаэратором м³/кг.
Напор ПНВД: МПа.
Определяем повышение энтальпии воды в питательном насосе ВД:
, принимая КПД насоса равным 0,8 из диапазона 0,78-0,82: КДж/кг.
Энтальпия питательной воды после ПНВД (перед ЭКВД):
кДж/кг.
Из уравнения энергии для ЭКВД, записанного в виде
,
определяется энтальпия газов за ЭКВД (перед ПЕНД):
ккал/кг.
По последней энтальпии по Пi-номограммам при α = 4 находится температура газов перед ПЕНД (за ЭКВД): ºС.
РАСЧЕТ КОНТУРА НД
Рассчитываются давления:
- за ПЕНД (по допущению 5): МПа;
- в БНД (по доп. 6): МПа;
- за ПННД (по доп. 3): МПа;
- на входе в проточную часть ТНД (по доп. 1):
МПа.
По давлению в барабане низкого давления (БНД) по приложению Б находятся:
- температура насыщения в БНД ºС;
- энтальпия кипящей жидкости в БНД кДж/кг;
- энтальпия сухого насыщенного пара в БНД
кДж/кг.
Напор ПННД: МПа.
Определяем повышение энтальпии воды в питательном насосе НД
, принимая КПД насоса равным 0,8 из диапазона 0,78-0,82: КДж/кг.
Энтальпия питательной воды после ПННД (на входе в ИНД):
кДж/кг.
Температура питательной воды после ПННД определяется по найденным энтальпии и давлению в этом месте схемы по формуле: ºС.
Температура газов за ИНД (перед ГПК) в соответствии с допущением 12: ºС.
По этой температуре по Пi-номограммам при α = 4 находится энтальпия газов перед ГПК: Ккал/кг.
В соответствии с допущением 9 определяется температура пара после ПЕНД ºС, а по этой температуре и давлению пара за ПЕНД по таблицам [Б] находится энтальпия пара после ПЕНД: кДж/кг.
Из уравнения энергии, записанного для ПЕНД+ИНД в виде
,
определяется расход пара после ПЕНД:
кг/с.
Из уравнения энергии для ИНД определяется энтальпия газов за ПЕНД (перед ИНД):
ккал/кг – и по этой энтальпии по Пi-номограммам находится температура газов перед ИНД: ºС.
РАСЧЕТ ГПК
По принятой в допущении температуре конденсата на входе в ГПК (60ºС) и давлению за конденсатным насосом (0,5 МПа) по таблицам находится его энтальпия: =251,56 кДж/кг.
По принятому в допущении 12 нагреву питательной воды в деаэраторе () находится температура конденсата за ГПК:
ºС, и по ней по таблицам [6] – энтальпия конденсата за ГПК: кДж/кг.
По принятому в допущении давлению в конденсаторе (8 КПа) по таблицам находится температура конденсата за конденсатором = 41,51ºС и его энтальпия =173,85 КДж/кг.
Записывается уравнение энергии для деаэратора:
,
из которого находится расход пара ПЕНД в деаэратор:
кг/с.
Расход пара из ПЕНД в турбину НД:
кг/с.
Расход конденсата из конденсатора:
кг/с.
Записывается уравнение энергии при смешении потоков и перед ГПК: , и из него определяется расход конденсата через насос рециркуляции:
кг/с.
Расход конденсата через ГПК:
кг/с.
Из уравнения энергии для ГПК
определяется энтальпия уходящих газов
ккал/кг.
Температура уходящих газов, определенная по Пi-номограммам при α = 4, ºС, оказывается приемлемой.
Примерная величина КПД КУ: .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПТУ И ПГУ
Процесс расширения пара в турбинах высокого и низкого давлений показан на рис. 6.
Энтальпии пара ВД и НД на входе в проточную часть турбины равны энтальпиям за ПЕВД и за ПЕНД. Они найдены ранее и равны соответственно: кДж/кг; кДж/кг.
По энтальпии и давлению по таблицам [6] или iS-диаграмме водяного пара находится энтропия пара на входе в проточную часть ТВД кДж/кг.град.
Энтальпия в конце идеального (изоэнтропного) расширения пара в ТВД до давления :
кДж/кг.
Действительный теплоперепад ТВД: кДж/кг.
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения вТВД:
кДж/кг.
Записывается уравнение энергии при смешении потока пара после ТВД с потоком пара на входе в ТНД:
из которого определяется энтальпия смеси:
кДж/кг.
Энтропия пара смеси на входе в ТНД:
кДж/кг К.
Энтальпия в конце идеального (изоэнтропного) расширения в ТНД:
кДж/кг.
Действительный теплоперепад ТНД:
кДж/кг.
Электрическая мощность ТВД:
МВт.
Электрическая мощность ТНД: МВт.
Электрическая мощность ПГУ:
МВт.
Тепло, подведенное с топливом в камере сгорания ГТУ:
МВт.
КПД ПГУ:
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии в ПГУ: кг.у.т/кВт.ч.
ПОСТРОЕНИЕ Q-T-ДИАГРАММЫ
Тепловосприятие водой и паром в поверхностях нагрева КУ:
- в ГПК = МВт;
- в ИНД =МВт;
- в ПЕНД =МВт;
- в ЭКВД =МВт;
- в ИВД =МВт;
- в ПЕВД =МВт.
Результаты расчетов сводим в таблицу (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Пов-ть | Тепло | Т-ра газов ПЕРЕД | Т-ра пар/вод ПОСЛЕ | Энтальпия газов ПЕРЕД | ||||
МВт | град.С | град.С | ккал/кг | |||||
ГПК | ||||||||
ЭКНД | ||||||||
ИНД | ||||||||
ПЕНД | ||||||||
ЭКВД | ||||||||
ИВД | ||||||||
ПЕВД |
По результатам строится Q-T-диаграмма тепловосприятия (рис. 7).
Рис. 7. Q-T-диаграмма двухконтурного КУ в численном примере
Приложение
Рис. П1. iS-диаграмма для метана
Рис. П2. Диаграмма t-S для метана (высокие температуры)
Р и с. П3. Диаграмма П, i -функций для газа и воздуха
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (начало)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (продолжение)
Р и с. П3. Диаграмма П, i-функций для газа и воздуха (окончание)
Приложение Б
Параметры насыщенного водяного пара по давлениям.
p, МПа | ts, oC | v', м3/кг | v'', м3/кг | r, кг/м3 | h', кДж/кг | h'', кДж/кг | r, кДж/кг | s', кДж/(кгК) | s'', кДж/(кгК) |
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,008 0,010 0,011 0,012 0,014 0,016 0,018 0,020 0,025 0,030 0,050 0,075 0,10 0,12 0,14 0,16 0,20 0,26 0,30 0,40 | 6,92 17,51 24,10 28,98 32,88 36,18 41,54 45,84 47,72 49,45 52,58 55,34 57,82 60,08 64,99 69,12 81,35 91,80 99,64 104,81 109,33 113,32 120,23 128,73 133,54 143,62 | 0,0010001 0,0010014 0,0010028 0,0010041 0,0010053 0,0010064 0,0010085 0,0010103 0,0010111 0,0010119 0,0010133 0,0010147 0,0010159 0,0010171 0,0010199 0,0010222 0,0010299 0,0010372 0,0010432 0,0010472 0,0010510 0,0010543 0,0010605 0,0010685 0,0010733 0,0010836 | 129,9 66,97 45,66 34,81 28,19 23,74 18,10 14,68 13,40 12,35 10,69 9,429 8,444 7,647 6,202 5,226 3,239 2,216 1,694 1,429 1,236 1,091 0,8854 0,6925 0,6057 0,4624 | 0,00770 0,01493 0,02190 0,02873 0,03547 0,04212 0,05525 0,06812 0,07462 0,08097 0,09354 0,10600 0,1185 0,1308 0,1612 0,1913 0,3087 0,4512 0,5903 0,6999 0,8088 0,9164 1,129 1,444 1,651 2,163 | 29,32 73,52 101,04 121,42 137,83 151,50 173,9 191,9 199,7 207,0 220,1 231,7 241,9 251,4 272,0 289,3 340,6 384,5 417,4 439,4 458,5 475,4 504,8 540,9 561,4 604,7 | 0,1054 0,2609 0,3546 0,4225 0,4761 0,5207 0,5927 0,6492 0,6740 0,6966 0,7368 0,7722 0,8038 0,8321 0,8934 0,9441 1,0910 1,2130 1,3026 1,3606 1,4109 1,4550 1,5302 1,621 1,672 1,777 | 8,975 8,722 8,576 8,473 8,393 8,328 8,227 8,149 8,116 8,085 8,031 7,984 7,944 7,907 7,830 7,769 7,593 7,456 7,360 7,298 7,246 7,202 7,127 7,040 6,992 6,897 |
Продолжение приложения Б
0.50 0.60 0.80 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 18.0 20.0 22.0 | 151.84 158.84 170.42 179.88 187.95 195.04 201.36 207.10 212.37 223.83 233.83 250.33 263.91 275.56 285.80 294.98 303.32 310.96 318.04 324.63 330.81 336.63 342.11 347.32 356.96 365.71 373.7 | 0.0010927 0.0011007 0.0011149 0.0011273 0.0011385 0.0011490 0.0011586 0.0011678 0.0011766 0.0011972 0.0012163 0.0012520 0.0012857 0.0013185 0.0013510 0.0013838 0.0014174 0.0014521 0.001489 0.001527 0.001567 0.001611 0.001658 0.001710 0.001837 0.00204 0.00273 | 0.3747 0.3156 0.2403 0.1946 0.1633 0.1408 0.1238 0.1104 0.09958 0.07993 0.06665 0.04977 0.03944 0.03243 0.02737 0.02352 0.02048 0.01803 0.01592 0.01426 0.01277 0.01149 0.01035 0.009318 0.007504 0.00585 0.00367 | 2.669 3.169 4.161 5.139 6.124 7.103 8.080 9.058 10.041 12.51 15.00 20.09 25.35 30.84 36.54 42.52 48.83 55.46 62.58 70.13 78.30 87.03 96.62 107.3 133.2 170.9 272.5 | 640.1 670.5 720.9 762.7 798.3 830.0 858.3 884.4 908.5 961.8 1008.3 1087.5 1154.4 1213.9 1267.4 1317.0 1363.7 1407.7 1450.2 1491.1 1531.5 1570.8 | 1570.8 1540.9 141.1 1379.3 1317.0 1255.4 1193.5 1130.8 1066.9 1001.1 932.0 778.2 583.0 152.0 | 1.860 1.931 2.046 2.138 2.216 2.284 2.344 2.397 2.447 2.554 2.646 2.786 2.921 3.027 3.122 3.208 3.287 3.360 3.430 3.496 3.561 3.623 3.684 3.746 3.971 4.015 4.303 | 6.882 6.761 6.663 6.587 6.523 6.469 6.422 6.379 6.340 6.256 6.186 6.070 5.973 5.890 5.814 5.745 5.678 5.615 5.553 5.493 5.432 5.372 5.310 5.247 5.107 5.928 5.591 |