46394

Розрахунок теплової схеми і устаткування блоку 300 МВт

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Розрахунок процесу розширення пари в турбіні. Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води. Тепловий розрахунок теплофікаційної установки. Визначення витрат пари на підігрівники живильної води. Тепловий розрахунок трубопроводу живильного насосу.

Украинкский

2013-11-21

1.23 MB

5 чел.

Міністерство освіти України

Вінницький державний технічний університет

Кафедра теплоенергетики і газопостачання

Курсова робота

з дисципліни

"Теплоенергетичне устаткування"

Тема: “Розрахунок теплової  схеми і устаткування блоку 300 МВт”

Студент групи 2ЕСі-95 Іванько М.М.

Керівник роботи: доцент Головченко О.М.

Робота на 53 сторінках

Захищена в 1998 р. з оцінкою

Залікова книжка № 950200

Реєстраційний номер

м. Вінниця, 1998 р.


Зміст

[0.1] "Теплоенергетичне устаткування"

[0.1.0.1] Робота на 53 сторінках

[0.1.1] Реєстраційний номер

[1] Зміст

[2] ЗАВДАННЯ

[3] Розрахунок процесу розширення пари в турбіні

[4] Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води

[5] Тепловий розрахунок теплофікаційної установки

[6]
Визначення витрат пари на підігрівники живильної води

[7] Тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу

[8] Визначення потужності турбіни та електричного генератора

[9] Визначення техніко-економічних показників блоку

[10]
Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ

[10.1] Розрахунок основного бойлера.

[10.2] Розрахунок пікового бойлера

[11] Розрахунок конденсаційної установки

[11.0.1] Таблиця 11.1

[11.1] Значення

[11.1.1] Коефіцієнт чистоти трубок

[12] Додаток

[13] Висновки

[14]
Список використаної літератури

[14.1] ХВО

[14.2] Д

[14.3] ЖН

[14.3.1] ДВ

[14.3.2] ПУ

[14.3.3] ДС

[14.3.4] ДТр

[14.3.5] П         ДГ

[14.4] ВРП

[14.5] ТФУ


Вступ

Об’єднана енергосистема України стоїть в одному ряду з найбільш потужними енергосистемами промислово розвинутих країн. Встановлена потужність всіх електростанцій України складає 54,2 млн. кВт, з яких частка теплових електростанцій Міненерго – 59%.

Всього на Україні експлуатується 104 енергоблоки, значна частина яких працює вже більш як 30 років, що суттєво перевищує прийняту в світовій практиці межу фізичного та морального зносу.

Використання палива непроектної якості, велика кількість пусків, низьке середнє навантаження енергоблоків призводить до зростання долі електроенергії, що використовується на власні потреби ТЕС. У зв’язку з цим в 1996 році вони в ряді випадків на 30 – 45% перевищували проектні значення.

На збільшення витрат палива впливає також вимушене зменшення обсягів капітальних ремонтів, зумовлене браком коштів через кризу неплатежів за вироблену енергію.

Вказані фактори призвели до абсолютного підвищення питомих витрат умовного палива на відпуск у 1996 році електричної енергії на 18,9 г/кВтг і теплової на 4,5 кг/Гкал порівняно з 1900 роком. Якщо порівнювати з 1995 роком, то в 1996 році мало місце незначне зростання питомих витрат на виробництво електроенергії – на 0,7 г/кВтг, а по тепловій енергії питомі витрати знизилися на 0,4 кг/Гкал. До цього слід додати, що питомі витрати палива загалом на електростанціях Міненерго України не перевищують нормативних показників і, порівняно з ними, в 1996 році досягнуто економії у 81,3 тис. т.у.п.

Щодо електричних мереж, то в останні роки наявна тенденція до зростання технологічних витрат електроенергії (ТВЕ) на її транспортування. Так, для Міненерго України у 1996 році, порівняно з 1995 роком, вони зросли на 1,29% і склали 13,32%.

Основними причинами зростання ТВЕ є:

- зміна структури електроспоживання за рахунок зменшення частини споживачів, безпосередньо приєднаних до мереж напругою 110 кВ і вище та зменшення транзитних перетоків по магістральних мережах;

- підвищення комерційної складової витрат за рахунок значної кількості пільгових категорій споживачів, крадіжок та несплаченої частини електроенергії;

- вимушеної роботи в неоптимальних режимах, що пов’язане з обмеженням електроспоживання в години максимальних навантажень;

- погіршенням технічного стану електричних мереж внаслідок зменшення обсягів капремонту, реконструкції та заміни спрацьованого обладнання.

Для подальшого зменшення питомих витрат на виробництво і транспортування енергії на підприємствах Міненерго проводиться цілеспрямована робота щодо енергозбереження та підвищення ефективності роботи енергообладнання.

У цьому напрямі загалом Міненерго зроблено:

- розроблено і затверджено “Основні заходи щодо забезпечення енергозбереження в галузі у 1997 році”;

- розроблено і затверджено “Концепцію розвитку автоматизованих систем обліку електроенергії в умовах енергоринку”;

- розроблено “Галузеву програму заходів з енергозбереження на період до 2000 року”.

Урядом України прийнята Національна енергетична програма на період до 2010 року, якою передбачена широкомасштабна реконструкція та технічне переозброєння діючих енергетичних об’єктів з впровадженням нової техніки та прогресивних технологій. Загальна сума на здійснення такої програми визначається 9 млрд. дол. США.

Серед найважливіших проектів, які мають бути реалізовані в найближчий час, слід назвати:

- впровадження блоку 125 МВт з котлом циркулюючого киплячого шару на Луганській ТЕС;

- реалізація пілотного проекту реабілітації вугільних ТЕС із застосуванням аркових топок (блок № 8 Зміївської ТЕС);

- реконструкція блоків 800 МВт Вуглегірської ТЕС шляхом впровадження газотурбінної надбудови та ряд інших.

У співпраці зі Світовим Банком проробляються проекти реконструкції енергоблоків № 6, 7, 8 Криворізької ТЕС та завершення будівництва Дністровської ГАЕС. Окремими проектами планується розв’язання питань, пов’язаних з охороною навколишнього середовища та енергозбереженням. [З доповіді Ю.Улітіча на 2-ій міжнародній науково-практичній конференції “Управління енерговикористанням” 3-6 червня 1997 р.].


Затверджено

Зав. кафедрою ТЕГ  

Ткаченко С.Й.

  1.  ЗАВДАННЯ

Розрахувати теплову схему блоку ТЕС 300 МВт та визначити головні конструктивні характеристики ТФУ.

  1.  Розрахунок процесу розширення пари в турбіні.
  2.  Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води.
  3.  Тепловий розрахунок теплофікаційної установки.
  4.  Визначення витрат пари на підігрівники живильної води.
  5.  Тепловий розрахунок трубопроводу живильного насосу.
  6.  Визначення потужності турбіни та електричного генератора.
  7.  Визначення техніко-економічних показників блоку.
  8.  Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ.
  9.  Розрахунок конденсаційної установки.

Чисельні характеристики завдання наведені в таблиці 1.

Таблиця 1.

KG

Pпг, Мпа

T пг°C

tпп°C

Pк кПа

Qтфу, МВт

1

29

600

600

3

15

Дата захисту: до 6 грудня 1998 року.

Завдання видав: ________ Головченко О.М.

Завдання прийняв: _________ Іванько М.М.

Дата: 24 вересня 1998 року.


Початкові дані:

цвт = 0.81;

цст = 0.9;

цнт = 0.84;

жн = 0.75;

мех = 0.98;

муфти = 0.98;

тжн = 0.8;

г = 0.99;

сн = 0.96;

пг = 0.91;

тр = 0.98.

t3 = t4 = t5 = t6 = 3°C;

t7 =t8 = t9 =1°C.

0 = 1 = 2 = 3 = 0,05.

4 = 5 = 6 = 7 = 8= 9 = 0,08.

P0 = 0.95Pпг = 0.95·29 = 27,55 МПа;

P1 = 0.235P0 = 0.235·27,55 = 6,47 МПа;

= P2 = 0.1666P0 = 0.1666·27,55 = 4,589 МПа;

P3 = 0.0071P0 = 0.0071·27,55 = 1,85 МПа;

P4 = 0.0271P0 = 0.0271·27,55 = 0,75 МПа;

P5 = 0.015P0 = 0.015·27,55 = 0,41 МПа;

Pпп = 0,9= 0,94,589 = 4,13 МПа;

= P6 = 0.009583P0 = 0.00958327,55 = 0,26 МПа;

P7 = 0.00471P0 = 0.0047127,55 = 0,13 МПа;

= Pк = 3 кПа;

Gпг = KG264 = 1264 = 264 кг/с.


  1.  Розрахунок процесу розширення пари в турбіні

Рис. 3. Процес розширення пари в турбіні.

Для циліндра високого тиску:

i0 = 3450 кДж/кг;

=2930 кДж/кг;

= i0 – = 3450 – 2930 = 520 кДж/кг;

цвт = 520·0,81 = 421,2 кДж/кг;

= i0 – = 3450 – 421,2 = 3028,8 кДж/кг;

i1 = 3100 кДж/кг;

i2 = = 3028,8 кДж/кг.

Для циліндра середнього тиску:

iпп = 3670 кДж/кг;

= 2860 кДж/кг;

= i0 – = 3670 – 2860 = 810 кДж/кг;

цcт = 810·0,9 = 729 кДж/кг;

= iпп – = 3670 – 729 = 2941 кДж/кг;

i3 = 3430 кДж/кг;

i4 = 3190 кДж/кг;

i5 = 3040 кДж/кг;

i6 = = 2941 кДж/кг.

Для циліндра низького тиску:

= 2230 кДж/кг;

=  – = 2941 – 2230 = 711 кДж/кг;

цнт = 711·0,84 = 597,24 кДж/кг;

=  – = 2941 – 597,24 = 2343,76 кДж/кг;

i7 = 2820 кДж/кг;

i8 = 2730 кДж/кг;

i9 = 2610 кДж/кг.


  1.  Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води

Тиск пари у відборах:    Температура пари у відборах:

Pi’ = (1 - i)Pi;     ti’ = f (Pi’) = C.

P1’ = 0,95 6,47 = 6,1465 МПа;  t1’ = f (P1’) = 280C;

P2’ = 0,95 4,589 = 4,35955 МПа;  t2’ = f (P2’) = 255C;

P3’ = 0,95 1,85 = 1,7575 МПа;  t3’ = f (P3’) = 210C;

P4’ = 0,92 0,75 = 0,69 МПа;   t4’ = f (P4’) = 165C;

P5’ = 0,92 0,41 = 0,3772 МПа;  t5’ = f (P5’) = 140C;

P6’ = 0,92 0,26 = 0,239 МПа;   t6’ = f (P6’) = 125C;

P7’ = 0,92 0,13 = 0,1196 МПа;  t7’ = f (P7’) = 105C;

P8’ = 0,92 0,07 = 0,0644 МПа;  t8’ = f (P8’) = 85C;

P9’ = 0,92 0,03 = 0,0276 МПа.  t9’ = f (P9’) = 65C.

Ентальпії пари у відборах (знайдені в п.3):

i1 = 3100 кДж/кг;

i2 = 3030 кДж/кг;

i3 = 3430 кДж/кг;

i4 = 3190 кДж/кг;

i5 = 3040 кДж/кг;

i6 = 2940 кДж/кг;

i7 = 2820 кДж/кг;

i8 = 2730 кДж/кг;

i9 = 2610 кДж/кг.


  1.  Тепловий розрахунок теплофікаційної установки

Дано:

tосв=70°C

tпсв==150°C

=73°C

=120°C

Приймаємо:

t'пб= t'4 = 165°C

t'об= t'6 = 125°C

= i4 = 3190 кДж/кг

= i6 = 2940 кДж/кг

Визначимо витрату сітьової води:

GСВ = Qтфу103/(CpВ(tПСВtОСВ)) = 15103/(4,2(150 – 70)) = 44,643 кг/с.

а). Визначення витрати пари на ПБ.

= Сpв·= 4.2120 = 504 кДж/кг;

= iпсв= Сpв·tпсв= 4.2150 = 630 кДж/кг;

= Сpв·t'пб = 4.2165 = 693 кДж/кг.

Рівняння теплового балансу:

GСВ iОБВВ + GПБП iПСВ4 = GСВ iПБВВ + GПБДР iПБДР;

GПБП = GПБДР.

GПБП = GПБДР = (GСВ iПБВВ - GСВ iОБВВ)/( iПСВ4 - iПБДР) =

= (44,643 630 - 44,643 504)/(3190 - 693) = 2,253 кг/с.

б). Визначення витрати пари на ОБ.

pв·= 4.2·73 = 306.6 кДж/кг;

= Сpв·t'об = 4.2·125 = 525 кДж/кг.

Рівняння теплового балансу:

GСВ iОДВВ + GОБП i6 + GПБДР iПБДР = GСВ iОБВВ + GОБДР iОБДР;

GОБДР = GПБДР + GОБП.

GОБДР = [GСВ(iОБВВ - iОДВВ) + GПБДР(i6 - iПБДР)] / (i6 - iОБДР) =

= [44,643(504 – 306,6) + 2,253(2941 - 693)] / (2941 - 525) = 5,744 кг/с.

GОБП = GОБДР - GПБДР = 5,744 - 2,253 = 3,491 кг/с.

Визначимо ентальпію дренажу з охолодника дренажу.

iосв= Сpв·tосв= 4.2·70 = 294 кДж/кг.

Складаємо рівняння теплового балансу:

GСВ iОСВ + GОБДР iОБДР = GСВ iОДВВ + GОДДР iОДДР;

GОДДР = GОБДР.

iОДДР = (GСВ (iОСВ - iОДВВ) + GОБДР iОБДР)/ GОДДР =

= (44,643 (294 – 306,6) + 5,744 525)/ 5,744 = 427,071 кДж/кг.

tОДДР = iОДДР / 4,2 = 101,7C.


  1.  
    Визначення витрат пари на підігрівники живильної води

GПГ = KG 264 = 1264 = 264 кг/с.

Знайдемо ентальпії живильної води та дренажу.

i(10-К)ДР = 4,2 tК’, кДж.   tКВВ = t(10-К)’ - tК, C.

i9ДР = 4,2 280 = 1176 кДж;  t9ВВ = 280 - 1 = 279 C;

i8ДР = 4,2 255 = 1071 кДж;  t8ВВ = 255 - 1 = 254 C;

i7ДР = 4,2 210 = 882 кДж;  t7ВВ = 210 - 1 = 209C;

i6ДР = 4,2 165 = 693 кДж;  t6ВВ = 165 - 3 = 162C;

i5ДР = 4,2 140 = 588 кДж;  t5ВВ = 140 - 3 = 137C;

i4ДР = 4,2 125 = 525 кДж;  t4ВВ = 125 - 3 = 122C;

i3ДР = 4,2 105 = 441 кДж;  t3ВВ = 105 - 3 = 102C;

i2ДР = 4,2 85 = 357 кДж;   t2ВВ = 85 - 0 = 85C;

i1ДР = 4,2 65 = 273 кДж.   t1ВВ = 65 - 0 = 65C.

iВВК = 4,2 tКВВ, кДж.

i1ВВ = 4,2 65 = 273 кДж;

i2ВВ = 4,2 85 = 357 кДж;

i3ВВ = 4,2 102 = 428,4 кДж;

i4ВВ = 4,2 122 = 512,4 кДж;

i5ВВ = 4,2 137 = 575,4 кДж;

i6ВВ = 4,2 162 = 680,4 кДж;

i7ВВ = 4,2 209 = 877,8 кДж;

i8ВВ = 4,2 254 = 1066,8 кДж;

i9ВВ = 4,2 279 = 1171,8 кДж.

Температура пари в конденсаторі:

t’К = f (PК) = 26°C;  iК = iВ1 = 4,2 tК = 109,2 кДж/кг.

Перша (нульова) ітерація

Приймаємо витрати пари у відборах турбіни по 10 кг/с:

GП10 = GП20 = GП30 = GП40 = GП50 = GП60 = GП70 = GП80 = GП90 = 10 кг/с.

Витрата конденсату з конденсатора:

GК = GВ1 = GПГ – (+GДРОД) = 264 – (90 + 5,744) = 168,256 кг/с.

GВВ2 = GВВ3 = GВВ4 = GВВ5 = GВВ6 = GВВ7 = GВВ8 = GВВ9 = GПГ = 264 кг/с.

Складаємо рівняння теплового балансу для кожного підігрівника і знаходимо витрати пари на підігрівники.

Перший підігрівник

GВВ1 = GК + GП10 = 168,256 + 10 = 178,256 кг/с.

GВ1 iВ1 + GП9 iП9 = GВВ1 iВВ1;

GП11 = GП9 = (GВВ1 iВВ1 - GВ1 iВ1)/ iП9 =

= (178,256273 - 168,256109,2)/ 2610 = 11,606 кг/с.

Другий підігрівник

GВ11 iВ11 + GП8 iП8 + GОДДР iОДДР + G3ДР i3ДР = GВВ2 iВВ2;

GП21 = GП8 = (GВВ2 iВВ2 - GВВ1 iВВ1 - GОДДР iОДДР - G3ДР i3ДР)/ iП8 =

= (264357 - 178,256273 – 5,744427,071 - 70441)/ 2730 = 4,491 кг/с.

Третій підігрівник

GП7 iП7 + GВВ2 iВВ2 + G4ДР i4ДР = GВВ3 iВВ3 + G3ДР i3ДР;

GП31 = GП7 = (GВВ3 iВВ3 - GВВ2 iВВ2G4ДР i4ДР + G3ДР i3ДР)/ iП7 =

= (264428,4 - 264357 – 60525 + 70441)/ 2820 = 6,461 кг/с.

Четвертий підігрівник

GП6 iП6 + GВВ3 iВВ3 + G5ДР i5ДР = GВВ4 iВВ4 + G4ДР i4ДР;

GП41 = GП6 = (GВВ4 iВВ4 - GВВ3 iВВ3G5ДР i5ДР + G4ДР i4ДР)/ iП6 =

= (264512,4 - 264428,4 - 50588 + 60525)/ 2940 = 8,257 кг/с.

П’ятий підігрівник

GП5 iП5 + GВВ4 iВВ4 + G6ДР i6ДР = GВВ5 iВВ5 + G5ДР i5ДР;

GП51 = GП5 = (GВВ5 iВВ5 - GВВ4 iВВ4 - G6ДР i6ДР + G5ДР i5ДР)/ iП5 =

= (264575,4 - 264512,4 - 40693 + 50588)/ 3040 = 6,024 кг/с.

Шостий підігрівник

GП4 iП4 + GВВ5 iВВ5 + G7ДР i7ДР = GВВ6 iВВ6 + G6ДР i6ДР;

GП61 = GП4 = (GВВ6 iВВ6 - GВВ5 iВВ5G7ДР i7ДР + G6ДР i6ДР)/ iП4 =

= (264680,4 - 264575,4 - 30882 + 40693)/ 3190 = 9,085 кг/с.

Сьомий підігрівник

GП3 iП3 + GВВ6 iВВ6 + G8ДР i8ДР = GВВ7 iВВ7 + G7ДР i7ДР;

GП71 = GП3 = (GВВ7 iВВ7 - GВВ6 iВВ6G8ДР i8ДР + G7ДР i7ДР)/ iП3 =

= (264877,8 - 264680,4 - 201071 + 30882)/ 3430 = 16,663 кг/с.

Восьмий підігрівник

GП2 iП2 + GВВ7 iВВ7 + G9ДР i9ДР = GВВ8 iВВ8 + G8ДР i8ДР;

GП81 = GП2 = (GВВ8 iВВ8 - GВВ7 iВВ7G9ДР i9ДР + G8ДР i8ДР)/ iП2 =

= (2641066,8 - 264877,8 - 101176 + 201071)/ 3030 = 19,655 кг/с.

Дев’ятий підігрівник

GП1 iП1 + GВВ8 iВВ8 + G10ДР i10ДР = GВВ9 iВВ9 + G9ДР i9ДР;

GП91 = GП1 = (GВВ9 iВВ9 - GВВ8 iВВ8G10ДР i10ДР + G9ДР i9ДР)/ iП1 =

= (2641171,8 - 2641066,8 - 0 + 101176)/ 3100 = 12,735 кг/с.

Маємо на першій ітерації такі витрати пари на підігрівники:

GП11 = 11,606 кг/с; GП21 = 4,491 кг/с;  GП31 = 6,461 кг/с;

GП41 = 8,257 кг/с.; GП51 = 6,024 кг/с;  GП61 = 9,085 кг/с;

GП71 = 16,663 кг/с; GП81 = 19,655 кг/с; GП91 = 12,735 кг/с.

= 94,977 кг/с.

Друга ітерація

(Аналогічно першій ітерації)

G3ДР =- GП11 - GП21 = 94,977 - 11,606 - 4,491 = 78,88 кг/с.

G4ДР = G3ДР - GП31 = 78,88 – 6,461 = 72,419 кг/с.

G5ДР = G4ДР - GП41 = 72,419 – 8,257 = 64,162 кг/с.

G6ДР = G5ДР - GП51 = 64,162 – 6,024 = 58,138 кг/с.

G7ДР = G6ДР - GП61 = 58,138 – 9,085 = 49,053 кг/с.

G8ДР = G7ДР - GП71 = 49,053 – 16,663 = 32,39 кг/с.

G9ДР = G8ДР - GП81 = 32,39 – 19,655 = 12,735 кг/с.

GК = GПГ – (+GДРОД) = 264 – (94,977 + 5,744) = 163,279 кг/с.

GВВ1 = GК + GП11 = 163,279 + 11,606 = 174,885 кг/с.

GП12 = (GВВ1 iВВ1 - GВ1 iВ1)/ iП9 =

= (174,885273 - 174,885109,2)/ 2610 = 10,975 кг/с.

GП22 = (GВВ2 iВВ2 - GВВ1 iВВ1 - GОДДР iОДДР - G3ДР i3ДР)/ iП8 =

= (264357 - 174,885273 – 5,744427,071 - 78,88441)/ 2730 = 3,394 кг/с.

GП32 = (GВВ3 iВВ3 - GВВ2 iВВ2G4ДР i4ДР + G3ДР i3ДР)/ iП7 =

= (264428,4 - 264357 – 72,419525 + 78,88441)/ 2820 = 5,537 кг/с.

GП42 = (GВВ4 iВВ4 - GВВ3 iВВ3G5ДР i5ДР + G4ДР i4ДР)/ iП6 =

= (264512,4 - 264428,4 - 64,162588 + 72,419525)/ 2940 = 7,642 кг/с.

GП52 = (GВВ5 iВВ5 - GВВ4 iВВ4G6ДР i6ДР + G5ДР i5ДР)/ iП5 =

= (264575,4 - 264512,4 - 58,138693 + 64,162588)/ 3040 = 4,628 кг/с.

GП62 = (GВВ6 iВВ6 - GВВ5 iВВ5G7ДР i7ДР + G6ДР i6ДР)/ iП4 =

= (264680,4 - 264575,4 - 49,053882 + 58,138693)/ 3190 = 7,757 кг/с.

GП72 = (GВВ7 iВВ7 - GВВ6 iВВ6G8ДР i8ДР + G7ДР i7ДР)/ iП3 =

= (264877,8 - 264680,4 - 32,391071 + 49,053882)/ 3430 = 17,693 кг/с.

GП82 = (GВВ8 iВВ8 - GВВ7 iВВ7G9ДР i9ДР + G8ДР i8ДР)/ iП2 =

= (2641066,8 - 264877,8 - 12,7351176 + 32,391071)/ 3030 = 22,973 кг/с.

GП92 = (GВВ9 iВВ9 - GВВ8 iВВ8G10ДР i10ДР + G9ДР i9ДР)/ iП1 =

= (2641171,8 - 2641066,8 - 0 + 12,7351176)/ 3100 = 13,773 кг/с.

Маємо на другій ітерації такі витрати пари на підігрівники:

GП12 = 10,975 кг/с; GП22 = 3,394 кг/с;  GП32 = 5,537 кг/с;

GП42 = 7,642 кг/с;  GП52 = 4,628 кг/с;  GП62 = 7,757 кг/с;

GП72 = 17,693 кг/с; GП82 = 22,973 кг/с; GП92 = 13,773 кг/с.

= 94,372 кг/с.

Третя ітерація

G3ДР =- GП1 - GП2 = 94,372 - 10,975 - 3,394 = 80.003.

G4ДР = G3ДР - GП32 = 80.003 - 5,537 = 74,466.

G5ДР = G4ДР - GП42 = 74,466 - 7,642 = 66,824.

G6ДР = G5ДР - GП52 = 66,824 - 4,628 = 62,196.

G7ДР = G6ДР - GП62 = 62,196 - 7,757 = 54,439.

G8ДР = G7ДР - GП72 = 54,439 - 17,693 = 36,746.

G9ДР = G8ДР - GП82 = 36,746 - 22,973 = 13,773.

GК = GВ1 = GПГ - (+GДРОД) = 264 -(94,372+5,744) = 163,884 кг/с.

GВВ1 = GК + GП12 = 163,884 + 10,975 = 174,859 кг/с.

GП13 = (GВВ1 iВВ1 - GВ1 iВ1)/ iП9 =

= (174,859273 - 174,859109,2)/ 2610 = 10,974 кг/с.

GП23 = (GВВ2 iВВ2 - GВВ1 iВВ1 - GОДДР iОДДР - G3ДР i3ДР)/ iП8 =

= (264357 - 174,859273 – 5,744427,071 - 80.003441)/ 2730 = 3,215 кг/с.

GП33 = (GВВ3 iВВ3 - GВВ2 iВВ2G4ДР i4ДР + G3ДР i3ДР)/ iП7 =

= (264428,4 - 264357 – 74,466525 + 80.003441)/ 2820 = 5,332 кг/с.

GП43 = (GВВ4 iВВ4 - GВВ3 iВВ3G5ДР i5ДР + G4ДР i4ДР)/ iП6 =

= (264512,4 - 264428,4 - 66,824588 + 74,466525)/ 2940 = 7,476 кг/с.

GП53 = (GВВ5 iВВ5 - GВВ4 iВВ4G6ДР i6ДР + G5ДР i5ДР)/ iП5 =

= (264575,4 - 264512,4 - 62,196693 + 66,824588)/ 3040 = 4,218 кг/с.

GП63 = (GВВ6 iВВ6 - GВВ5 iВВ5G7ДР i7ДР + G6ДР i6ДР)/ iП4 =

= (264680,4 - 264575,4 - 54,439882 + 62,196693)/ 3190 = 7,149 кг/с.

GП73 = (GВВ7 iВВ7 - GВВ6 iВВ6G8ДР i8ДР + G7ДР i7ДР)/ iП3 =

= (264877,8 - 264680,4 - 36,7461071 + 54,439882)/ 3430 = 17,718 кг/с.

GП83 = (GВВ8 iВВ8 - GВВ7 iВВ7G9ДР i9ДР + G8ДР i8ДР)/ iП2 =

= (2641066,8 - 264877,8 - 13,7731176 + 36,7461071)/ 3030 = 24,11 кг/с.

GП93 = (GВВ9 iВВ9 - GВВ8 iВВ8G10ДР i10ДР + G9ДР i9ДР)/ iП1 =

= (2641171,8 - 2641066,8 - 0 + 13,7731176)/ 3100 = 14,167 кг/с.

Маємо на третій ітерації такі витрати пари на підігрівники:

GП13 = 10,974 кг/с; GП23 = 3,215 кг/с;  GП33 = 5,332 кг/с;

GП43 = 7,476 кг/с;  GП53 = 4,218 кг/с;  GП63 = 7,149 кг/с;

GП73 = 17,718 кг/с; GП83 = 24,11 кг/с;  GП93 = 14,167 кг/с.

= 94,359 кг/с.

|GП13 - GП12|= |10,974 - 10,975| = 0,001 0,2;

|GП23 - GП22|= |3,215 - 3,394| = 0,179 0,2;

|GП43 - GП42|= |7,476 - 7,642| = 0,166 0,2;

|GП73 - GП72|= |17,718 - 17,693| = 0,025 0,2.

(1, 2, 4, та 7-ий підігрівники далі не розраховуються).

Четверта ітерація

G3ДР =- GП13 - GП23 = 94,359 - 10,974 - 3,215 = 80,17.

G4ДР = G3ДР - GП33 = 80,17 - 5,332 = 74,838.

G5ДР = G4ДР - GП43 = 74,838 - 7,476 = 67,362.

G6ДР = G5ДР - GП53 = 67,362 - 4,218 = 63,144.

G7ДР = G6ДР - GП63 = 63,144 - 7,149 = 55,995.

G8ДР = G7ДР - GП73 = 55,995 - 17,718 = 38,277.

G9ДР = G8ДР - GП83 = 38,277 - 24,11 = 14,167.

GК = GВ1 = GПГ-(+GДРОД) = 264 - (94,359+5,744) = 163,897 кг/с.

GВВ1 = GК + GП13 = 163,897 + 10,974 = 174,871 кг/с.

GП34 = (GВВ3 iВВ3 - GВВ2 iВВ2G4ДР i4ДР + G3ДР i3ДР)/ iП7 =

= (264428,4 - 264357 – 74,838525 + 80,17441)/ 2820 = 5,289 кг/с.

GП54 = (GВВ5 iВВ5 - GВВ4 iВВ4G6ДР i6ДР + G5ДР i5ДР)/ iП5 =

= (264575,4 - 264512,4 - 63,144693 + 67,362588)/ 3040 = 4,106 кг/с.

GП64 = (GВВ6 iВВ6 - GВВ5 iВВ5G7ДР i7ДР + G6ДР i6ДР)/ iП4 =

= (264680,4 - 264575,4 - 55,995882 + 63,144693)/ 3190 = 6,925 кг/с.

GП84 = (GВВ8 iВВ8 - GВВ7 iВВ7G9ДР i9ДР + G8ДР i8ДР)/ iП2 =

= (2641066,8 - 264877,8 - 14,1671176+38,2771071)/ 3030 = 24,498 кг/с.

GП94 = (GВВ9 iВВ9 - GВВ8 iВВ8G10ДР i10ДР + G9ДР i9ДР)/ iП1 =

= (2641171,8 - 2641066,8 - 0 + 14,1671176)/ 3100 = 14,316 кг/с.

Маємо на четвертій ітерації такі витрати пари на підігрівники:

GП34 = 5,289 кг/с;  GП54 = 4,106 кг/с;   GП64 = 6,925 кг/с; 

GП84 = 24,498 кг/с; GП94 = 14,316 кг/с.

= 94,517 кг/с.

|GП34 - GП33|= |5,289 - 5,332| = 0,043 0,2;

|GП54 - GП53|= |4,106 - 4,218| = 0,112 0,2;

|GП94 - GП93|= |14,316 - 14,167| = 0,149 0,2.

(3, 5, та 9-ий підігрівники далі не розраховуються).

П’ята ітерація

G3ДР =- GП14 - GП24 = 94,517 – 10,974 - 3,215 = 80,328.

G4ДР = G3ДР - GП34 = 80,328 - 5,289 = 75,039.

G5ДР = G4ДР - GП44 = 75,039 - 7,476 = 67,563.

G6ДР = G5ДР - GП54 = 67,563 - 4,106 = 63,457.

G7ДР = G6ДР - GП64 = 63,457 - 6,925 = 56,532.

G8ДР = G7ДР - GП74 = 56,532 - 17,718 = 38,814.

G9ДР = G8ДР - GП84 = 38,814 - 24,498 = 14,316.

GК = GВ1 = GПГ-(+GДРОД) = 264 - (94,517+5,744) = 163,739 кг/с.

GВВ1 = GК + GП14 = 163,739 + 10,974 = 174,713 кг/с.

GП65 = (GВВ6 iВВ6 - GВВ5 iВВ5G7ДР i7ДР + G6ДР i6ДР)/ iП4 =

= (264680,4 - 264575,4 - 56,532882 + 63,457693)/ 3190 = 6,845 кг/с.

GП85 = (GВВ8 iВВ8 - GВВ7 iВВ7G9ДР i9ДР + G8ДР i8ДР)/ iП2 =

= (2641066,8 - 264877,8 - 14,3161176+38,8141071)/ 3030 = 24,630 кг/с.

Маємо на п’ятій ітерації такі витрати пари на підігрівники:

GП65 = 6,845 кг/с;  GП85 = 24,630 кг/с.

= 94,57 кг/с.

|GП65 - GП64|= |6,845 - 6,925| = 0,08 0,2;

|GП85 - GП84|= |24,630 - 24,498| = 0,132 0,2.

(Досягнуто необхідної точності для всіх підігрівників).

Таблиця GПі , кг/с = f(N) ітерації:

Таблиця 6.1.

N

GП1

GП2

GП3

GП4

GП5

GП6

GП7

GП8

GП9

1

11,606

4,491

6,461

8,257

6,024

9,085

16,663

19,655

12,735

2

10,975

3,394

5,537

7,642

4,628

7,757

17,693

22,973

13,773

3

10,974

3,215

5,332

7,476

4,218

7,149

17,718

24,11

14,167

4

---

---

5,289

---

4,106

6,925

---

24,498

14,316

5

---

---

---

---

---

6,845

---

24,630

---


  1.  Тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу

Потужність живильного насосу:

Vж.в. = 0,001 м3/кг;

Рж.н. = Pввжн Pвжн= Рпг1,25 + 3·0.2 – 1,8 = 35,05 МПа;

ж.н. = 0,75;

Gж.в. = Gпг = 264 кг/с;

12337,6 кВт.

Пар на ТПН беремо з третього відбору і повертаємо в сьомий.

Потужність турбоприводу живильного насосу:

= 12589,4 кВт.

Будуємо процес розширення пари в ТПН:

Н0ТПН = і3 - іТПНвихл = 3430 – 2760 = 670 кДж/кг;

НдійснТПН = Н0ТПНТПН = 670 0,8 = 536 кДж/кг.

Витрата пари на ТПН:

23,488 кг/с.


  1.  Визначення потужності турбіни та електричного генератора

Розрахунок витрати пари на відсіки турбіни:

G0 = GПГ = 264 кг/с;

G1 = G0GП9 = 264 – 14,316 = 249,684 кг/с;

G2 = G1GП8 = 249,684 – 24,630 = 225,054 кг/с;

G3 = G2GП7GТПН = 225,054 – 17,718 – 23,488 = 183,848 кг/с;

G4 = G3GП6GПБ = 183,848 – 6,845 – 2,253 = 174,75 кг/с;

G5 = G4GП5 = 174,75 – 4,106 = 170,644 кг/с;

G6 = G5GП4GОБ = 170,644 – 7,476 – 3,491 = 159,677 кг/с;

G7 = G6GП3 + GТПН = 159,677 – 5,289 + 23,488 = 177,876 кг/с;

G8 = G7GП2 = 177,876 – 3,215 = 174,661 кг/с;

G9 = G8GП1 = 174,661 – 10,974 = 163,687 кг/с.

Знайдемо роботу по ділянкам турбіни:

i0 = i0 – i1 = 3450 – 3100 = 350 кДж/кг;

i1 = i1 – i2 = 3100 – 3030 = 70 кДж/кг;

i3 = iПП – i3 = 3670 – 3430 = 240 кДж/кг;

i4 = i3 – i4 = 3430 – 3190 = 240 кДж/кг;

i5 = i4 – i5 = 3190 – 3040 = 150 кДж/кг;

i6 = i5 – i6 =3040 – 2940 = 100 кДж/кг;

i7 = i6 – i7 = 2940 – 2820 = 120 кДж/кг;

i8 = i7 – i8 = 2820 – 2730 = 90 кДж/кг;

i9 = i8 – i9 = 2730 – 2610 = 120 кДж/кг;

i10 = i9 – iцнтвихл =2610 – 2340 = 270 кДж/кг.

Потужність ділянок турбіни:

N0 = G0i0 = 264350 = 92400 кВт;

N1 = G1i1 = 249,68470 = 17477,88 кВт;

N3 = G2i3 = 225,054240 = 54012,96 кВт;

N4 = G3i4 = 183,848240 = 44123,52 кВт;

N5 = G4i5 = 174,75150 = 26212,5 кВт;

N6 = G5i6 = 170,644100 = 17064,4 кВт;

N7 = G6i7 = 159,677120 = 19161,24 кВт;

N8 = G7i8 = 177,87690 = 16008,84 кВт;

N9 = G8i9 = 174,661120 = 20959,32 кВт;

N10 = G9i10 = 163,687270 = 44195,49 кВт.

Nтурб= N1 + N3 + N4 + N5 + N6 + N7 + N8 + N9 + N10 =

= 351616,15 кВт = 351,6 МВт;

Nег = Nтурб·мех·г·сн = 351616,150.980.990.96 =

= 327492,47 кВт = 327,5 МВт.


  1.  Визначення техніко-економічних показників блоку

iжв = iвв9 = 1171,8 кДж/кг;

Qпг = Gпг·(i0 - iжв) = 264·(3450 - 1171,8) = 601444,8 кВт;

Gпп = G2 = 225,054 кг/с;

Qпп = Gпп·(iпп - ) = 225,054·(3670 - 3028,8) = 144304,6248 кВт;

Q = Qпг+ Qпп - Qтфу= 601444,8 + 144304,6 – 15000 = 730749,4 кВт;

N = Nег·пг·тр = 327492,47·0.91·0.98 = 292057,8 кВт.

ККД блока:

Визначимо питому витрату тепла:

.

Питома витрата умовного палива:


  1.  
    Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ

Загальні початкові дані:

Величина

Позначення

Значення

Внутрішній діаметр труб

dвн

13.6 м

Швидкість води в трубах

Wв

2 м/с

Кількість ходів по воді

z

4

Крок труб

Sтр

22 мм

Зазор між трубною дошкою і корпусом

A

0.1 м

Зовнішній діаметр труб

dн

16 м

Відстань між перегородками

lпер

0.5 м

Товщина стінки труби

ст

2.4 мм

Коефіцієнт запасу поверхні

1.2

Кількість перегородок

nпер

10

Товщина перегородки

пер

5 мм

Товщина трубної дошки

lтр

0.1 м

Середній радіус перегину

Rср

0.5м

Діаметр патрубка підводу води

D

0.6 м

Абсолютна шорсткість патрубка

Kшпатр

0.44 мм

Абсолютна шорсткість патрубка

Kштр

0.1 мм

0.76

с

8.3 коп

Кількість годин праці

6500 год

Питома вартість

Cсп

300 грн.

Eн

0.15

сп

0.07

Динамічна в’язкість води

в

93.4·10-6

Число Прандтля

Pr

0.852

Коефіцієнт теплопровідності води

в

581.4·10-3 

Теплопровідність

ст

41

Розрахунок основного бойлера.

Дані, знайдені в п.3:

Gсв = 44.643 кг/с

iв =306.6 кДж/кг

iвв=504 кДж/кг

tв=73 °C

tвв=120 °C

ts=125 °C

Кількість трубок в одному вході:  шт.

Кількість отворів в трубних дошках:  шт.

Діаметр трубної дошки:  м.

Діаметр корпуса підігрівника:  м.

Теплове навантаження підігрівника:  кВт.

Середньологарифмічний температурний напір: .

Середня температура води: .

Число Рейнольдса: .

Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки:

Термічний опір:

Середній діаметр:  м.

Схована теплота пароутворення: Термічний опір стінки:

Термічна провідність стінки:

Перше наближення по температурі стінки:

Температура конденсату:

Температурна різниця “пара-стінка":

Комплекс A:

Коефіцієнт тепловіддачі:

Термічний опір:

Коефіцієнт теплопередачі:

Поверхня теплообміну:

Друге наближення по температурі стінки: 

Третє наближення по температурі стінки:

Четверте наближення по температурі стінки:

Загальна довжина труб:

Розрахункова довжина труб одного ходу:

Довжина труб, зайнятих перегорожами і трубними дошками:

Максимальний радіус гину труби:

Максимальна довжина труб:

Довжина прямої ділянки труби:

Швидкість в патрубку:

Число Рейнольдса:

Коефіцієнт: Коефіцієнт втрат патрубка:

Втрати по всій довжині:

Гідравлічні втрати в патрубках:

Коефіцієнт втрат по трубках:

Сумарні втрати по трубах:

Гідравлічний опір труб поверхні теплообміну:

Сумарні втрати:

Зміна потужності сітьових насосів:

Затрати на виробку електроенергії на замінюючій електростанції:

Капіталовкладення в сітьові підігрівники:

Втрати на сітьові підігрівники:

Сумарні затрати:

Розрахунок пікового бойлера

Дані, знайдені в п.3:

Gв = 44,643 кг/с;

iв=504 кДж/кг;

iвв=630 кДж/кг;

tв=120 °C;

tвв=150 °C;

ts=165 °C.

Кількість трубок в одному вході:  шт.

Кількість отворів в трубних дошках:  шт.

Діаметр трубної дошки:  м.

Діаметр корпуса підігрівника:  м.

Теплове навантаження підігрівника:  кВт.

Середньологарифмічний температурний напір: .

Середня температура води: .

Число Рейнольдса: .

Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки: Термічний опір:

Середній діаметр:  м.

Схована теплота пароутворення: Термічний опір стінки:

Термічна провідність стінки:

Перше наближення по температурі стінки:

Температура конденсату:

Температурна різниця “пара-стінка":

Комплекс A:

Коефіцієнт тепловіддачі:

Термічний опір:

Коефіцієнт теплопередачі:

Поверхня теплообміну:

Друге наближення по температурі стінки: 

Третє наближення по температурі стінки:

Четверте наближення по температурі стінки:

П’яте наближення по температурі стінки:

Загальна довжина труб:

Розрахункова довжина труб одного ходу:

Довжина труб, зайнятих перегорожами і трубними дошками:

Максимальний радіус гину труби:

Максимальна довжина труб:

Довжина прямої ділянки труби:

Швидкість в патрубку:

Число Рейнольдса:

Коефіцієнт: Коефіцієнт втрат патрубка:

Втрати по всій довжині:

Гідравлічні втрати в патрубках:

Коефіцієнт втрат по трубках: Сумарні втрати по трубах:

Гідравлічний опір труб поверхні теплообміну:

Сумарні втрати:

Зміна потужності сітьових насосів:

Затрати на виробку електроенергії на замінюючій електростанції:

Капіталовкладення в сітьові підігрівники:

Втрати на сітьові підігрівники:

Сумарні затрати:


  1.  Розрахунок конденсаційної установки

Загальні початкові дані:

Таблиця 11.1

Величина

Позначення

Значення

Тиск пари, ата

Рп

0,06

Температура пари, С

tк

35,85

Питомий обєм пари, м3/кг

Vп

30

Температура води на вході, С

t1

12

Число ходів води

Z

2

Швидкість води, м/с

2

Кількість конденсаторів

N

1

Зовнішній діаметр трубок, мм

dн

28

Внутрішній діаметр трубок, мм

dвн

26

Коефіцієнт заповнення трубної дошки

тр

0,3

Активна довжина труби, м

Lакт

8,9

Коефіцієнт чистоти трубок

з

0,8

Коефіцієнт похибки методу розрахунку коефіцієнта теплопередачі

0,9

Питома вартість системи техводопостачання, грн./(м3/год)

Cтвс

16

Питома вартість поверхні теплообміну, грн./м2

CК

28

Питома вартість енергії приводу циркуляційних насосів, коп./(кВтгод)

Сц.н.

1,3

Питома вартість землі, грн./(м2год)

Cсх

0

Висота підйому води циркуляційним насосом, м

H

10

Коефіцієнт поправки на парове навантаження

d

1

Коефіцієнт похибки методу розрахунку коефіцієнта теплопередачі

0,9

Дані, знайдені в п.3:  iп = iк = = 2343,76 кДж/кг.

Витрата пари на конденсатор, знайдена в п.8:

GK = G9 = 163,6873600 = 589273,2 кг/год.

Коефіцієнт поправки на температуру:

Коефіцієнт поправки на число ходів:

Коефіцієнт поправки на швидкість води:

Коефіцієнт теплопередачі:

Комплекс:

Кратність охолодження:

Масова витрата охолоджуючої води:

Нагрів води:

Температура води на виході:

Температурний напір:

Середній температурний напір:

Теплота, що передається:

Поверхня теплообміну:

м2.

Питоме парове навантаження:

dк = Gк /Fк = 589273,2 /8206 = 71,814 кг/(м2год).

Кількість труб:

шт.

Діаметр трубної дошки:

м.

Гідравлічний опір:

Паровий опір:

Відношення

Потужність циркуляційних насосів:

кВт.

Активна площа водосховища:

км2.

Витрати на техводопостачання:

грн./рік.

Витрати на конденсатори:

грн./рік.

Витрати на електроенергію насосів:

грн./рік.


  1.  Додаток

Задача №  1. (№ 1, стор. 45).

Газ – повітря з початковою температурою t1 = 27С стискається в одноступеневому поршневому компресорі від тиску р1 = 0,1 МПа до тиску р2. Стиск може відбуватися по ізотермі, адіабаті та політропі з покажчиком політропи n. Визначити для кожного з трьох процесів стиску кінцеву температуру газу t2, відведену від газу теплоту Q, кВт, та теоретичну потужність компресора, якщо його паропродуктивність G. Подати зведену таблицю. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 13. Розрахунок вести без врахування залежності теплоємності від температури.

варіанту

t1, С

n

G, кг/год

р1, МПа

р2, МПа

00

27

1,25

300

0,1

0,9

T2, Q, N – ?

Розв’язок:

1). Ізотермічний процес.  t1 = t2 = 27C;  U = 0;

Дж/кг;

Дж/кг;

Вт;

Дж/(кггр);

Потужність приводу:

Вт.

2). Адіабатичний процес. ; kповітря = 1,4;  q = 0.

 K;

Дж/кг;

Дж/кг;

кВт.

3). Політропний процес.  ;

 K;

Дж/кг;

Дж/кг;

Дж/кг;

Вт;

Вт.

Зведена таблиця:

Процес

Т2, К

q

U

l

S

Nпр, кВт

кДж/кг

Ізотерм.

300

189,2

0

-189,2

-0,63

-15,7

Адіабат.

562

0

187,9

-187,9

0

-21,9

Політроп.

465,5

-71,2

118,7

-189,9

-0,189

-19,8


Задача № 4,  (№4, стор. 47).

Визначити поверхню нагріву рекуперативного газоповітряного теплообмінника при прямоточній та протиточній схемах руху теплоносіїв, якщо об’ємна витрата повітря, що нагрівається при нормальних умовах Vн, середній коефіцієнт теплопередачі від продуктів згоряння до повітря К, початкові і кінцеві температури продуктів згоряння та повітря відповідно t'1, t''1, t'2, t''2. дані необхідні для вирішення задачі, вибрати з табл. 16.

№ варіанту

VH, м3/год

K, Вт/(м2К)

t'1C

t''1C

t'2C

t''2C

00

1000

18

600

400

20

300

Розв’язок:

Поверхня нагріву, м2:

Масова витрата повітря:

Теплоємність повітря:  Срп = 1,03 кДж/кг;

Потік тепла від газу до повітря:

Q = Cpпmпtп = 1,030,215(300 – 20) = 62 кВт;

Середня логарифмічна різниця температур:

а). Прямоток:  

а). Протиток:  


Задача № 3.  (№1, стор. 48).

Задано паливо та паропродуктивність котельного агрегату D. Визначити склад робочої маси палива та його найменшу теплоту згоряння, спосіб спалення палива, тип топки, значення коефіцієнта надлишку повітря в топці т та на виході з котлоагрегату ух по величині присоса повітря по газовому тракту (); знайти необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг (1 м3) палива і об’єми продуктів згоряння при ух, а також ентальпію газів при заданній температурі tух. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, прийняти з табл. 17.

Вказівка. Елементарний склад і нижча теплота згоряння палива, а також рекомендації щодо вибору топки і коефіцієнта надлишку повітря в топці приведені в додатках 5-8 методичних вказівок.

№ варіанту

Вид палива

D, т/год



tух, C

00

Челябінське вугілля Б3 (буре)

160

0,15

130

Розв’язок:

WP = 18; AP = 29,5;     SP = 1;    CP = 37,3;  HP = 2,8;

NP = 0,9; OP = 10,5;     =13,9 МДж/кг.

Тип топки – шахтно-млинова.

Коефіцієнт надлишку повітря в топці:  Т = 1,25.

Коефіцієнт надлишку повітря за котлом:  = Т +  = 1,25 + 0,15 = 1,4.

Теоретична кількість повітря:

V0 = 0,089CP + 0,265HP + 0,033(SP - OP) =

= 0,08937,3 + 0,2652,8 + 0,033(1 – 10,5) = 3,75 м3/кг;

Обєм надлишкового повітря:

V = ( - 1)V0 = (1,4 – 1)3,75 = 1,5 м3/кг;

Теоретичний обєм трьохатомних газів:

VRO2 = 0,0186(CP + 0,375SP) = 0,0186(37,3 + 0,3751) = 0,701 м3/кг;

Теоретичний обєм двохатомних газів:

VR2 = 0,79V0 + 0,008NP = 0,793,75 + 0,0080,9 = 2,97 м3/кг;

Дійсний обєм сухих газів:

Vсг = VRO2 + VR2 + V = 0,701 + 2,97 + 1,5 = 5,171 м3/кг;

Теоретичний обєм водяної пари:

VH2O = 0,0124(9HP + WP) + 0,0161 V0 =

= 0,0124(92,8 + 18) + 0,01613,75 = 0,596 м3/кг;

Загальний обєм газів:

V = Vсг + VH2O = 5,171 + 0,596 = 5,767 м3/кг;

Ентальпія газів:

Iух = [(ViCi)]tух = (VRO2CRO2 + VR2CR2 + VH2OCH2O + VCB)tух.

Об’ємна теплоємність сухих газів, водяної пари та повітря при tух = 130C, кДж/(м3гр):  CRO2 = 1,8; CR2 = 1,3; CH2O = 1,52;  CB = 1,3.

Iух = (0,7011,8 + 2,971,3 + 0,5961,52 + 1,51,3)130 = 1037,2 кДж/кг.
Задача № 2.  (№2, стор. 46).

Водяний пар з початковим тиском р1 = 3 МПа та ступенем сухості х1 = 0,95 надходить в пароперегрівач, де його температура підвищується на t; після перегрівача пар ізотропно розширюється в турбіні до тиску р2. Визначити (по hs – діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску р1’. Дані, необхідні для вирішення задачі, вибрати з таблиці 14.

t, C

p2, кПа

p1’, МПа

235

3,0

0,50

Розв’язок:

і0 = 2635 кДж/кг;  t1’ = 140C;

tпп = t1’ + t = 140 + 235 = 375C;

iпп = 3240 кДж/кг;

qпп = iпп – i0 = 3240 – 2635 = 605 кДж/кг;

x2 = 0,912; iK = 2340 кДж/кг;

l = iпп - iK = 3240 – 2340 = 900 кДж/кг;

tK’ = 24C;

iK’ = CPBtK’ = 4,224 = 100,8 кДж/кг;

q = iпп - iK’ = 3240 – 100,8 = 3139,2 кДж/кг;

у = l /q = 900 /3139,2 = 0,29.

Pдр = 0,5 МПа;  iKдр = 2300 кДж/кг;  х2др = 0,9.

lдр = iпп – iКдр = 3240 – 2300 = 940 кДж/кг.


Задача № 5.  (№4, стор. 50).

Визначити діаметр циліндру і ход поршня чотирьохтактного .ДВЗ по відомим значенням ефективної потужності , середнього індикаторного тиску, механічного ККД , кількості обертів двигуна і відношення . Розрахувати годинну і ефективну питому витрату палива, якщо індикаторний ККД двигуна , а нижча теплота згоряння МДж/кг. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, наведені в таблиці.

№ варіанту

Ne, кВт

n, об/хв

pi, кПа

z

i

м

S/D

00

100

2100

600

4

0,38

0,81

0,95

Розв’язок:

Робочий об’єм циліндра:

Витрата палива:

де - індикаторна потужність:

Ефективна питома витрата палива:


Задача № 7.  (№3, стор. 47).

По горизонтально розташованій металевій трубі [ = 20 Вт/(мК)] зі швидкістю тече вода, яка має температуру tв. зовні труба охолоджується оточуючим повітрям, температура якого tпов, тиск 0,1 МПа. Визначити коефіцієнти тепловіддачі 1 і 2 відповідно від води до стінки труби та від стінки труби до повітря; коефіцієнт теплопередачі та тепловий потік q1, віднесений до 1 м труби довжини труби, якщо внутрішній діаметр труби дорівнює d1, а зовнішній – d2. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 15.

№ варіанту

tв, С

, м/с

tвоз, С

d1, мм

d2, мм

00

200

0,42

18

190

210

Розв’язок:

Лінійний тепловий потік:

- коефіцієнт теплопередачі, для циліндричної стінки:

Критерій Рейнольдса для води:

;   .

Так як  то .      Критерій Прандтля = 1,05.

Для знаходження 1 знайдемо добуток GrPr.

Для повітря з t = 18С: Pr = 0,7; V = 13,610-6 м2/с;

= 2,4610-2 Вт/(мград).

;

= 1/T; t  tВtПОВ = 120 – 18 = 102C;


GrPr = 0,7127,5106 = 89,25106;   (GrPr) 109;

Nu = 0,5(GrPr)0,25(Pr /Prст)0,25 = 0,5(89,25106)0,25(0,7 /1,05)0,25 = 52,5.


102 = 416,364 Вт/м.
Задача № 6.

Із ємності при температурі Т = 470 К і тиску р1 = 30 бар витікає 1 кг кисню через сопло, яке звужується, в середовище із тиском р2 = 20 бар. Визначити швидкість витікання і масову витрату кисню (кг/с), якщо площа вихідного     сопла f = 30 мм.

Розв’язок:

Співвідношення тисків:

Початковий об’єм:

Швидкість витікання:

Масова витрата кисню:


  1.  Висновки

В даній курсовій роботі на тему “Розрахунок теплової схеми і устаткування блоку 300 МВт” було виконано розрахунки в таких обсягах:

  1.  Розраховано процес розширення пари в турбіні:

i0 = 3450 кДж/кг;  iпп = 3670 кДж/кг;

i1 = 3100 кДж/кг;  = 3028,8 кДж/кг;

i2 = 3028,8 кДж/кг. = 2941 кДж/кг;

i3 = 3430 кДж/кг;  = 2343,76 кДж/кг;

i4 = 3190 кДж/кг;

i5 = 3040 кДж/кг;

i6 = 2941 кДж/кг.

i7 = 2820 кДж/кг;

i8 = 2730 кДж/кг;

i9 = 2610 кДж/кг.

  1.  Розраховані термодинамічні параметри підігрівників живильної та сітьової води.
  2.  Виконано тепловий розрахунок теплофікаційної установки:

tосв=70°C

tпсв==150°C

=73°C

=120°C

t'пб= t'4 = 165°C

t'об= t'6 = 125°C

= i4 = 3190 кДж/кг

= i6 = 2940 кДж/кг

GСВ = 44,643 кг/с.

= 504 кДж/кг;

= 630 кДж/кг;

= 693 кДж/кг.

GПБП = 2,253 кг/с.

= 306.6 кДж/кг;

= 525 кДж/кг.

GОБДР = 5,744 кг/с.

GОБП = 3,491 кг/с.

iосв= 294 кДж/кг.

iОДДР = 427,071 кДж/кг.

tОДДР = 101,7C.

  1.  Визначено витрати пари на підігрівники живильної води:

GПГ = 264 кг/с.

GП1 = 10,974 кг/с; GП2 = 3,215 кг/с;  GП3 = 5,289 кг/с;

GП4 = 7,476 кг/с;  GП5 = 4,106 кг/с;  GП6 = 6,845 кг/с;

GП7 = 17,718 кг/с; GП8 = 24,63 кг/с;  GП9 = 14,316 кг/с.

  1.  Зроблено тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу:

Рж.н. = 35,05 МПа;  12,337 МВт.

12,589 МВт;  23,488 кг/с.

  1.  Визначено потужність турбіни та електричного генератора:

Nтурб= 351,6 МВт; Nег = 327,5 МВт.

  1.  Визначено техніко-економічні показники блоку:

N = 292,06 МВт;  

.  

  1.  Проведено конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ:

;

 

  1.  Виконано розрахунок конденсаційної установки:

м2;   ;

;   кВт.

  1.   Як додаток до курсової роботи розв’язано типові задачі.


  1.  
    Список використаної літератури

1. Балахонцев Е.В., Верес А.А. Теплотехника: Методические указания (с программой) и контрольные задания для студентов – заочников инженерно-технических специальностей. – М.: Высш. шк., 1986. – 62 с.

2. Головченко О.М., Налбандян Д.Б. Ігрове проектування енергетичного обладнання: Навчальний посібник для студентів енергетичних спеціальностей. – К.: УМК ВО, 1988. – 233 с.


Рис. 1. Технологічна схема ТЕС.

П – повітря;      ЕЕ – електроенергія;

ПГ – паливне господарство;    ПП – підготовка палива;

ДВ – дуттьовий вентилятор;    ПГ – парогенератор;

ДГ – димові гази;      ПУ – пилоуловлювачі;

ДС – димосос;      ДТр – димова труба;

БГ – багерні насоси;     ПВ – пилошлаковідвал;

ГП – гострий пар;      Т – турбіна;

ГТ – головний трансформатор;   ЕГ – електрогенератор;

КР – конденсатор;     ВО – водоохолоджувач;

ЦН – циркуляційний насос;    КН – конденсатний насос;

ТФУ – теплофікаційна установка;   ХВО – хімводоочистка;

ПНТ – підігрівач низького тиску;   Д – деаератор;

ПВТ – підігрівач високого тиску;   ЖН – живильний насос;

ВРП – відкритий розподільчий пристрій;  ЖВ – живильна вода.


НЦВТ = 421 кДж/кг

Н0ЦВТ = 520 кДж/кг

iПГ = 3450 кДж/кг

PЦВТВИХЛ = 4,59 МПа

P1 = 6,47 МПа

tПГ = 600C

Р0 = 27,55 МПа

PПГ = 29 МПа

iSЦВТВИХЛ = 2930 КДж/кг

iЦВТВИХЛ = 3030 КДж/кг

i1 = 3100 кДж/кг

9 = 2610 кДж/кг

i8 = 2730 кДж/кг

НЦНТ = 597,24 кДж/кг

Н0ЦНТ = 711 кДж/кг

iSЦНТВИХЛ = 2230 КДж

iЦНТВИХЛ = 2344 КДж

i7 = 2820 кДж/кг

i5 = 3040 кДж/кг

i4 = 3190 кДж/кг

PК = 0,003 МПа

P9 = 0,03 МПа

P8 = 0,07 МПа

P7 = 0,13 МПа

P5 = 0,41 МПа

P4 = 0,75 МПа

НЦСТ = 729 кДж/кг

Н0ЦСТ = 810 кДж/кг

iПП = 3670 кДж/кг

PЦСТВИХЛ = 0,26 МПа

P3 = 1,85 МПа

tПСВ = tПБВВ= 150С

iПБВВ= 630

GПБП= 2,253

i4 = 3190

t4’ = 165С

GОБП= 3,491

i6 = 2940

t6’ = 125С       GСВ = 44,643

tОБВВ= 120С

iОБВВ= 504

GПБДР= 2,253

iПБДР= 4,2t’ = 693

tОДВВ= 73С  tОСВ= 70С

iОДВВ= 306,6  iОСВ= 294

        

GОБДР= 5,744  GОДДР= 5,744

iОБДР= 4,2t’ = 525      iОДДР= 427,071

tПП = 600C

PПП = 4,13 МПа

4

1

2

3

iSЦСТВИХЛ = 2860 кДж/кг

iЦСТВИХЛ = 2941 кДж/кг

i3 = 3430 кДж/кг

5

6

7

8

9

i1 = 3100

t8ВВ = 254

i2 = 3028,8

t7ВВ = 209

i3 = 3430

t6ВВ = 162

i4 = 3190

t5ВВ = 137

i5 = 3040

t4ВВ = 122

i6 = 2941

t3ВВ = 102

i7 = 2820

t2ВВ = 85

i8 = 2730

t1ВВ = 65

t9ВВ = 279

i9 = 2610

ПНТ

ПВТ

БН

ПВ

ХВО

Д

ЖН

2

1

ПВ

ПП

ПВ

3

4

5

6

7

8

9

КР

G0

G1

G2

На П9

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

На П8

На П7

На П6

На П5

На П4

На П3

На П2

На П1

GПГ = 264

G8 = 24,630

G7 = 17,718

G6 = 6,845

G5 = 4,106

G4 = 7,476

G3 = 5,289

G2 = 3,215

G1 = 10,974

На ПБ

На ОБ

GПБ = 2,253

GОБ = 3,491

iПГ = i0

i3 = 3430 кДж/кг

P7 = 0,13 Мпа

GТПН = 23,488

Р’3 = 1,7575 Мпа

з ТПН

іТПНВИХЛ = 2760 кДж/кг

GТПН = 23,488

На ТПН

ДВ

ПУ

ДС

ДТр

П         ДГ

ПП

ПГ

Паливо

ГП

ПГ

ЕЕ

Т

ЕГ

ГТ

ВРП

ВО

ЖВ

ТФУ

ЦН

КР

КН


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12571. Исследование статических и динамических характеристик полупроводниковых диодов и транзисторов 274 KB
  Лабораторная работа №1 Исследование статических и динамических характеристик полупроводниковых диодов и транзисторов Цель работы: Цель работы: исследование вольтамперных и динамических характеристик работы полупроводниковых диодов и транзисторов а также общи...
12573. Измерение скорости роста кристалла, растущего из водного раствора 154.46 KB
  ОТЧЕТ по лабораторной работе №7т Измерение скорости роста кристалла растущего из водного раствора Введение Кристаллы встречаются повсюду. Широко применение кристаллов в технике где используются те или иные их свойства. В промышленности применяют также искусс...
12574. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА 342 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА Отчет по лабораторной работе № 1Т ВВЕДЕНИЕ Исследование критического состояния вещества необходимо не только с прикладной точки зрения но имеет и большое теоретическое значение. Особенности поведения вещества...
12575. Измерение коэффициента гидравлического сопротивления при течении воздуха в цилиндрической трубке 228.5 KB
  ОТЧЕТ по лабораторной работе № 4м измерение коэффициента гидравлического сопротивления при течении воздуха в цилиндрической трубке введение Целью данной лабораторной работы является ознакомление с основными положениями теории подобия применительно к механик...
12576. Научный метод Ньютона и его механистическая картина мира 33.6 KB
  реферат Научный метод Ньютона и его механистическая картина мира Содержание Введение3 Сущность и причины появления механистической картины мира 4 Законы механики Ньютона их место в механистической картине мира...6 Успехи и трудности МКМ...
12577. ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ 342.31 KB
  Лабораторная работа №22;24. ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ Цель работы: изучение закона Ома и закрепление навыков ра
12578. Організація системи мерчандайзингу у виробничій/збутовій компанії 34.66 KB
  Через загострення конкуренції на ринку як продовольчих, так і непродовольчих товарів і прискоренням товарообігу кожна виробнича/збутова компанія так чи інакше замислюється про мерчандайзинг своєї продукції. Мерчандайзинг перетворюється з додаткової конкурентної переваги в обовязкову функцію служби продажу.
12579. Метод определения критической температуры Тк давления Рк для СО2 по появлению и исчезновению мениска 106.06 KB
  ВВЕДЕНИЕ Исследование критического состояния вещества необходимо не только с прикладной точки зрения но имеет и большое теоретическое значение. Особенности поведения вещества вблизи критической точки системы жидкостьпар определенным образом характеризуют структу