48746

Подогреватели регенерации питательной воды турбоагрегатов

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Рассмотрены схемы движения теплоносителей в аппаратах.Расчёт расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К500240 Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К500240

Русский

2013-12-14

869.5 KB

23 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Брянский государственный технический университет

Кафедра «ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА»

Пояснительная записка к

курсовому проекту

«Подогреватели регенерации питательной воды турбоагрегатов»

по дисциплине:

«Промышленное тепломассообменное оборудование»

БГТУ.140104.СД-03.КП.092164

                                                               Выполнил                                                                                                                                                      студент гр.09-ПТЭ:

Шеладонов Е.М.

                                                                               Проверил:

                                                                              доц. Курбатская Н.А.

доц. Стребков А.С.

Брянск 2012

Представлены результаты  проектировочного и поверочного расчётов подогревателя высокого давления и подогревателя низкого давления. Рассмотрены схемы движения теплоносителей в аппаратах. Приведена методика расчёта. Результаты представлены в удобной для восприятия табличной форме. К работе прилагается графический материал.


Оглавление

[1] Оглавление

[2]  

[3] 1.Расчёт расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева К-500-240.

[4] Подогреватель

[5] I

[6] ПВД-8

[7] VIII

[7.0.0.1] Принимаем   ηоi=0,87

[7.0.0.2] Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К-500-240

[7.0.0.3] Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К-500-240

[7.0.1] 2.3. Расчёт зоны ОК

[7.0.2] 2.4. Расчёт зоны КП

[7.0.3] 2.5. Расчёт зоны ОП

[7.1] 2.6. Гидравлический расчет ПВД-8

[8] 3.Поверочный расчёт ПНД

[9] Список литературы

 


Введение

Объектом исследования в данном курсовом проекте является паротурбинная установка К-500-240 и процессы, которые в ней происходят.  Цель работы: проведение тепловых расчетов в системе регенерации воды паротурбинной установки.

Проектирование подогревателя высокого давления и выполнение поверочного расчета подогревателя низкого давления  является актуальной задачей, так как теплообменные аппараты подобного типа применяются на всех ТЭС различной мощности.

Задачами данной работы являются:

1. Выполнение балансового расчета в системе регенерации воды паротурбинной установки.

1) По принципиальной схеме паровой турбины построить процесс расширения пара в h-s диаграмме и нужные параметры пара занести в таблицу.

2) Составить уравнения теплового и, где это необходимо, материального баланса для каждого теплообменного аппарата и найти расход пара.

2. Спроектировать подогреватель высокого давления ПВД-8 системы регенерации питательной воды турбоагрегата К-500-240. на основе работы турбины на конденсационном режиме.

1) Выполнить тепловой расчет для каждой зоны подогревателя

2) Выполнить гидравлический расчет подогревателя высокого давления

3) Проанализировать полученные данные

3.  Выполнить поверочный тепловой и гидравлический расчеты подогревателя низкого давления ПНД-3 при работе турбоагрегата К-500-240 на частичном режиме с указанными параметрами ηдр, ηоi.

1) Построить по данным работы турбины на частичном режиме процесс расширения пара в h-s диаграмме. После чего выполнить тепловой и гидравлический расчеты подогревателя.

2) Сравнить полученную площадь поверхности теплообмена с поверхностью из ПН-1100-25-6-1 и сделать вывод о правильности поверочного расчета.


1.Расчёт расходов и параметров теплоносителей в системе регенеративного подогрева К-500-240.

Система регенеративного подогрева воды включает 4 подогревателя низкого давления ПНД, деаэратор  и три подогревателя высокого давления ПВД (нумерация подогревателей - по ходу питательной воды от конденсатора).

 

Параметры турбины К-500-240 и параметры пара в нерегулируемых отборах турбины на номинальном режиме:

  •  номинальная мощность                           500 МВт
  •  давление свежего пара                             23,5 МПа
  •  температура пара после                           540°С

промежуточного перегрева

  •  Давление пара после                                 3.75 МПа

промежуточного перегрева

  •  температура свежего пара                       540°С
  •  давление отработавшего пара                3.5 кПа
  •  температура питательной воды              276 °С

 

         

Таблица 1

отбора

Подогреватель

Давление,

Мпа

Температура ,

C

I

ПВД-8

6

346

II

ПВД-7

4,1

297

III

ПВД-6

1,7

446

Деаэратор

0,7

383

V

ПНД-4

0,5

267

VI

ПНД-3

0,07

203

VII

ПНД-2

0,015

122

VIII

ПНД-1

0,007

50,6

 

Параметры греющего пара поступающего в деаэратор (рабочее давление деаэратора) определяются ГОСТ 16.860-77. Стандартное давление в деаэраторе турбины К-500-240 pД=0,7 МПа, ему соответствует температура питательной воды tД=182 C. 

Принципиальная схема станции изображена на рисунке 1.

Рис 1. Принципиальная тепловая схема турбины К-500-240.

Рассчитаем необходимый расход пара на турбину.

,

где  - коэффициент регенерации паротурбинной установки (принимаем из диапазона 1,12-1,24 для данного типа).

Для расчета тепловой схемы методом последовательных приближений строят процесс расширения пара  в h-S диаграмме, и находят параметры отборов и основных точек процесса. Диаграмма строится по известным давлениям отборов, относительным внутренним КПД .

Процесс расширения пара представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Процесс расширения пара в h-S диаграмме.

       

Принимаем   ηоi=0,87

Процесс расширения пара строим следующим образом.  Начальные значения давления и температуры пара берем из паспортных данных.

p0=23,5 МПа, t0=540 ºC.  p`0 = p0* ηдр =23.5*0.96=22.56

Опускаем вертикаль на изобару, соответствующую давлению конденсатора

Реальный теплоперепад составит =1669,4

Параметры пара и питательной воды приведены в таблице 1.

Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К-500-240

Таблица 1

Тепловые балансы теплообменных аппаратов.

Параметры

пара

ПВД-8

ПВД-7

ПВД-6

Д

ПНД-4

ПНД-3

ПНД-2

ПНД-1

К

Давление в

отборе, МПа

6

4,1

1,7

0,7

0,5

0,07

0,015

0,007

-

t пара в отборе

336

294

432

328

292

105

54

48

-

Давление пара на входе, МПа

6

4,1

1,7

0,7

0,5

0,07

0,015

0,007

0,0035

Энтальпия пара

на входе, hi

3002,9

2940

3323

3118

3048

2690

2598,4

2712,5

-

ts при p отбора

276

252

204

165

152

90

54

39

28

Энтальпия пара

на входе

в зону конд., hs

2784,6

2800

2794,5

2762,7

2748

2659,4

2598,4

2572

-

Энтальпия конд. на выходе

из зоны конд., hк

1213,7

1094,6

872

697

640,2

376,7

226

163,4

112

Расход пара через

подогреватели, кг/с

24.18

39.66

18.24

9.46

30.16

16.8

5.03

3.55

-

Параметры

питательной

воды

Давление воды

34

34

34

-

1,4

1,4

1,4

1,4

0,0035

Расход воды, кг/с

399,2

399,2

399,2

-

297,3

297,3

245,3

241,7

238,2

t воды на входе, t'э

250

202

170

150

88

52

39

28

-

Энтальпия пара

на входе , hвд'

1089

876

741,4

-

369,6

219

164,6

118,7

-

t воды на выходе , t''э

274

250

202

165

150

88

52

37

28

Энтальпия пара

на выходе, hвд''

1200,7

1089

876

-

633

369,6

219

156,2

 

Расход питательной воды через подогреватели высокого давления одинаков и равен:

WПВ =

где - производительность парогенератора брутто;

- продувка котла.

где - расход пара из парогенератора нетто;

- собственные нужды машинного зала;

- собственные нужды парогенератора.

WПВ = 393,2(1+0,015)=399,2

1) ПВД-8:

 

Рис.3

Температура конденсата на выходе должна превышать tпв не более чем на 10C. Принимаем переохлаждение до tк = tпв + 7 = 257C. Энтальпия конденсата при tк=257C , hк = 1121,2 кДж/кг. Тогда из уравнения теплового баланса:

где - КПД теплового потока (принимаем 0,98).

2) ПВД-7:

Рис.4

В ПВД-7 сливается конденсат из ПВД-8 в количестве GК8. Температура слива из ПВД-7 должна быть tк = tпв + 7 = 209 C. Энтальпия конденсата при tк=209C , hк = 894 кДж/кг. Тогда из уравнения теплового баланса:

3) ПВД-6

 

Рис 5

4)Расчет подогрева в питательном насосе после деаэратора (см. схему).

Слив конденсата в ПВД-6 из ПВД-8 и ПВД-7: Gсл = GК7 + GК8 = 26.2+39.66 = 65.86 кг/с. Температура слива из ПВД-6 tк = tпв + 7 = 177C, hк = 768 кДж/кг. Тогда из уравнения теплового баланса

Рис.6

Рассчитаем расход химически очищенной воды

где - утечки в турбине;

- расход пара на продувку;

- собственные нужды машинного зала.

Отсюда

Составим материальный баланс деаэратора.

399.2+7.67=82.08+18.04+Gк+DД

Составим тепловой баланс

399.2·697 +7.67·697 =82.08·768+18.04·158,7+Gк·646.6+DД·2763

Получаем систему уравнений с двумя неизвестными

После решения получаем Dд=9.46 кг/с, Gк=297.3 кг/c.

Линия через ПНД-4 и ПНД-5 – однопоточная, следовательно, расход воды через данные подогреватели низкого давления одинаков.

 

5)  ПНД-4:

Рис.7

Конденсат должен переохлаждаться до tк = tпв + 7 = 95C. Энтальпия конденсата при tк=95C , hк = 399 кДж/кг. Тогда из уравнения теплового баланса:

6) ПНД-3:

Рис.8

Конденсат должен переохлаждаться до tк = tпв + 5 = 97C. Энтальпия конденсата при tк=97C, hк = 407,5 кДж/кг. Тогда из уравнения теплового баланса:

7)  ПНД-2:

Рис.9

Теплообменник ПНД-2 смешивающего типа. Расчет отбора на него пара ведем по методике расчета деаэратора.

Составим материальный баланс ПНД-2.

297.3=47+ Gпв +D6

Составим тепловой баланс.

297.3·219=47·248+ Gпв· 432.4+D6·2813

Получаем систему уравнений с двумя неизвестными

После решения получаем D6 =5.03 кг/с, Gпв =241.7 кг/c.

7)  ПНД-1:

Рис.10

Теплообменник ПНД-1 смешивающего типа. Расчет отбора на него пара ведем по методике расчета деаэратора.

Составим материальный баланс ПНД-1 

245.3=Gпв +D6

Составим тепловой баланс.

241.7·156.2=Gпв· 375+D6·2765

Получаем систему уравнений с двумя неизвестными

После решения получаем D6 =3.55 кг/с, Gпв =238.2 кг/c.

Проверка общего расхода пара на турбину

 

Погрешность составила 0,39 %, что не превышает допустимых пределов.

Выполним проверку мощности турбины

где h0 – энтальпия на выходе из котла турбины; hот – энтальпия i-го отбора .

Наблюдаем недовыработку турбиной ее номинальной мощности. Так как отклонение расчетной мощности от заданной составляет 8.38 %, то производится пересчет тепловой схемы на уточненный расход пара Dт. При этом не перестраиваем процесс расширения пара в турбине, и все расчетные формулы для определения отдельных отборов пара не изменяем.

По результаты выполнения нового шага итерации заполняем таблицу 2.

Таблица 2

Параметры

пара

ПВД-8

ПВД-7

ПВД-6

Д

ПНД-4

ПНД-3

ПНД-2

ПНД-1

К

Давление в

отборе, МПа

6

4,1

1,7

0,7

0,5

0,07

0,015

0,007

-

t пара в отборе

336

294

432

328

292

105

54

48

-

Давление пара на входе, МПа

6

4,1

1,7

0,7

0,5

0,07

0,015

0,007

0,0035

Энтальпия пара

на входе, hi

3002,9

2940

3323

3118

3048

2690

2598,4

2712,5

-

ts при p отбора

276

252

204

165

152

90

54

39

28

Энтальпия пара

на входе

в зону конд., hs

2784,6

2800

2794,5

2762,7

2748

2659,4

2598,4

2572

-

Энтальпия конд. на выходе

из зоны конд., hк

1213,7

1094,6

872

697

640,2

376,7

226

163,4

112

Расход пара через

подогреватели, кг/с

26.20

42.99

19.77

10.25

32.69

18.21

5.46

3.84

-

Параметры

питательной

воды

Давление воды

34

34

34

-

1,4

1,4

1,4

1,4

0,0035

Расход воды, кг/с

432.6

432.6

432.6

-

322.2

322.2

265.8

262.0

258.1

t воды на входе, t'э

250

202

170

150

88

52

39

28

-

Энтальпия пара

на входе, hвд'

1089

876

741,4

-

369,6

219

164,6

118,7

-

t воды на выходе, t''э

274

250

202

165

150

88

52

37

28

Энтальпия пара

на выходе, hвд''

1200,7

1089

876

-

633

369,6

219

156,2

 

Параметры пара и питательной воды в системе регенерации ПТУ К-500-240

Проверка общего расхода пара на турбину

Проверка баланса.

 

Погрешность составила 0,39 %, что не превышает допустимых пределов.

Выполним проверку мощности турбины

где h0 – энтальпия на выходе из котла турбины; hот – энтальпия i-го отбора .

Несоответствие заданной мощности составляет 0,7%.


2. Проектирование ПВД-8.

2.1 Тепловой баланс ПВД-8

        Конструкция ПВД принята вертикальной разборной с поверхностью нагрева из спиральных труб, соединённых с системой коллекторов. Подогреватель имеет встроенные в общий корпус зоны ОП и КП и ОК. Зона ОП размещена над трубным пучком зоны КП в отдельном кожухе, а зона ОК, также помещенная в кожух, находится в нижней части трубной системы. Наличие кожухов, охватывающих пучки спиральных труб и соединённых последовательно перепускными коробами в соответствии с принципиальными схемами потоков перегретого пара и конденсата, позволяет выполнить многоходовое движение греющей воды в межтрубном пространстве перпендикулярно плоскостям спиральных труб.

Тепловые потоки в зонах

   

     

     

Рассчитаем нагрев воды в зонах, предполагая, что через них проходит полный расход питательной воды:

Очевидна иррациональность предположения, что в зонах ОК и ОП питательная вода нагреваеться слабо и соответветственно нет необходимости пропускать через эти зоны полный расход питательной воды.

В первом приближении принимаем нагрев воды в зоне ОП равным 20C.

Найдем ориентировочно число спиралей в зонах, принимая скорость в трубах равной 2 м/с( при dвн=0.022 м).

 

Число колон принимаем равным N=4 или N=6, чтобы обеспечить приемлемую высоту теплообменника и на данном этапе расчета неизвестно.

рис.11 Температурная схема ПВД-8

2.2. Расчёт геометрических характеристик поверхности теплообмена

ПВД-8.

Результаты расчёта геометрических характеристик поверхности теплообмена представлены в таблице 3.

Таблица 3

Наименование

Обозначение

Расчётная формула или

способ определения

ОК

КП

ОП

Наружный диаметр трубы, м

dн

Принято

0.032

0.032

0.032

Внутренний диаметр трубы, м

dвн

Принято

0.022

Тип спиральной трубы

---

Принято nпл = 1

Внутренний диаметр спирали, м

Dвн

Принято

0,2

0.2

0,2

Шаг спирали, м

S

0.036

0.036

0.036

Число витков спирали

nв

Принято

9

9

9

Наружный диаметр спирали, м

Dн

0.812

0.812

0.812

Длинна спиральной трубы, м

lсп

28.60

28.60

28.60

Наружная поверхность спиральной трубы, м2

Fн

2.87

2.87

2.87

Внутренний диаметр кожуха зон, м (b=0,01м)

Dк

0.86

0.86

0.86

Число спиральных труб в зоне, шт

N

Принято

60

360

60

Проходное сечение в межтрубном пространстве, м2

fгр

0.386

0.106

0.386

Шаг отверстий в коллекторе, м

Sкол

Принято

0.072

0.072

Длинна коллекторов, м

Hкол

0.720

4.464

1,368

Общая длинна коллектора, м

Σ Hкол

7.052

Наружный диаметр коллекторов, мм

dкол.н

Принято

273

273

Внутренний  диаметр коллекторов, мм

dкол.вн

Принято

189

189

2.3. Расчёт зоны ОК

1.Средняя температура питательной воды

2.Теплофизические свойства воды при

  

3.Скорость питательной воды в трубах

4. Число Re для воды     

 

5.Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды

6.Термическое сопротивление со стороны питательной воды

7.Температурный напор

8. Средняя температура греющей среды

9.Теплофизические свойства греющей среды (конденсата) при

    

10.Скорость конденсата

11.Число Рейнольдса для греющей среды (конденсата)

12.Коэффициент теплоотдачи от греющей среды к стенке

13.Термическое сопротивление со стороны греющей среды

14.Термическое сопротивление стенки

15.Коэффициент теплопередачи

16.Расчётная поверхность

17.Имеющаяся поверхность

 

Что совпадает с полученным в расчёте значением.

Принимаем число спиралей в зоне ОК  60; число колонн 6.

2.4. Расчёт зоны КП

1.Среднелогарифмический температурный напор

2.Средняя температура питательной воды

  

3.Теплофизические свойства питательной воды

удельный объём питательной воды ;

коэффициент динамической вязкости

коэффициент теплопроводности питательной воды

число Прандтля питательной воды

4.Скорость питательной воды в трубах

 

5.Число Re для воды      

6.Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды

7.Термическое сопротивление со стороны питательной воды

     

8.Температура стенки трубы

9.Средняя температура конденсата

10.Температурный напор “пар – стенка”

 

11.Коэффициент А при

12.Коэффициент теплоотдачи “пар – стенка” для верхнего ряда спиралей

13.Средний коэффициент теплоотдачи в пучке

14.Температурное сопротивление со стороны греющей среды

15.Термическое сопротивление стенки

16. Коэффициент теплопередачи

17.Расчётная поверхность

18.Температура стенки со стороны пара

19.Имеющаяся поверхность

 

Принимаем число спиралей в зоне КП 360; число колонн 6.

2.5. Расчёт зоны ОП

1.Средняя температура питательной воды

2.Теплофизические свойства воды при

  

3.Скорость питательной воды в трубах

4. Число Re для воды      

5.Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды

6.Термическое сопротивление со стороны питательной воды

7.Температурный напор

8. Средняя температура греющей среды

9.Теплофизические свойства пара при

    

10.Скорость пара

11.Число Рейнольдса с греющей паровой стороны

12.Коэффициент теплоотдачи с паровой стороны

13.Термическое сопротивление

14.Термическое сопротивление стенки

15.Коэффициент теплопередачи

16.Расчётная поверхность

17.Имеющаяся поверхность

 

Принимаем число спиралей в зоне ОП  60; число колонн 6.

При S=0,072 м, L=nобщS=4800,072=34,56 м

L=L/6=34,56/6=5.76 м

2.6. Гидравлический расчет ПВД-8

Наиболее существенными являются потери давления в спиралях. Режимы движения в них известны из теплового расчета.

В спиралях ОП:

              

В спиралях КП:

  

В спиралях ОК:

  

рпвд=рок+ркп+роп=

Находим коэффициент путевых потерь:

ξвх=1,4

ξвых=2,31

ξтр=0,5*n+ ξ=0.5*9+0.029

Тогда с запасом

Потери давления находятся в допустимых пределах.


3.Поверочный расчёт ПНД

Проводим поверочный расчет подогревателя низкого давления  ПН-1100-25-6-1.

Подогреватель низкого давления ПН-1100-25-6-I выполнен по схеме прямоточного движения пара и размещением отсасывающего канала вблизи холодных труб. Поверхность нагрева представлена U-образными трубками, которые крепятся в трубной доске вальцовкой с приваркой концов к трубным доскам. Также на корпусе подогревателя установлены конденсационные бачки для присоединения устройств, фиксирующих положение аварийных уровней воды в корпусе подогревателя и защищающих турбину от возможно попадания в нее воды из подогревателя при внезапных сбросах нагрузки. Подвод греющего пара осуществляется через паровой патрубок. Для улучшения передачи теплоты в корпусе установлены перегородки, обеспечивающие четырехходовое движение по воде.

Для проведения поверочного расчета подогревателя низкого давления ПН-1100-25-6-I нам необходимо задаться параметрами греющего пара на входе в подогреватель. С этой целью строим процесс расширения пара на режиме частичной нагрузки в h-s диаграмме. Получили:

Давление пара из отбора Рп=0,086 МПа

Температура пар tп =150 °С

Энтальпия пара hп=2739 кДж/кг

При данном давлении определяем температуру насыщения пара ts и энтальпию конденсата hк [2]:

Температура насыщения пара tнас=96°С

Энтальпия конденсата hк=384 кДж/кг

Также имеются паспортные данные для ПНД-3 (ПН-550-25-6-II):

  1.  Площадь поверхности теплообмена 1117 м2
  2.  Давление пара 0,6 МПа
  3.  Максимальная температура греющего пара на входе 350ºС

  1.  Номинальный расход воды 1310 т/ч
  2.  Для определения температуры питательной воды на входе в подогреватель ПНД-3, равной температуре выхода из предыдущего подогревателя ПНД-2, по h-s диаграмме, соответствующей частичному режиму, определяем давление пара из второго отбора

р2= 0,0158 МПа

Определяем температуру насыщения пара при данном давлении [2]:

ts2)=51°С

Зная температуру насыщения, из условия недогрева температуры питательной воды на выходе из теплообменника до температуры насыщения греющего пара на 2°С получим

tпв2”=tпв3’=49°С

Принимаем tпв3”=72°С

  1.  Расход греющего пара, поступившего в подогреватель по формуле Стодолы-Флюгеля на частичном режиме принимаем равным 17,16 кг/с.

2. Тепловой поток

3. Температурный напор

4. Температура стенки трубы

  1.  Средняя температура конденсационной пленки

  1.  Теплофизические параметры пленки

При   

;

 

  1.  Температурный напор “пар-стенка”

  1.  Коэффициент теплоотдачи с паровой стороны

10. Термическое сопротивление с паровой стороны

  1.  Термическое сопротивление стенки

12. Средняя температура питательной воды

13. Теплофизические параметры питательной воды

При   

 

14. Принимаем скорость питательной воды 2,5 м/с

15.

14. Коэффициент теплоотдачи со стороны питательной воды

15. Термическое сопротивление по воде

16. Коэффициент теплопередачи

16. Расчетная поверхность

Что удовлетворяет номинальному значению, учитывая, что на зоны ОП и ОК приходится не более 5% всей поверхности.

Исходные данные:

Тепловой поток по сетевой воде 44,8  МВт.

Площадь поверхности теплообмена 1117 м2

Давление пара 0,6-2,5МПа

Максимальная температура греющего пара на входе 350ºС

Номинальная скорость воды в трубах 2,05 м/с

Гидравлический расчет ПНД-3

Организация потоков по питательной воде в ПНД-3: 4 хода по воде в пучке с U-образными трубками.

Потери напора по стороне питательной воды складываются из потерь в патрубках, камерах и пучке.

1. Принимаем скорость воды в патрубках входа и выхода wп=2 м/с, тогда диаметр патрубков

Принимаем D=400 мм

2. Число Рейнольдса для питательной воды в патрубках

3. Коэффициент путевых потерь λ=0,022

Коэффициенты местных сопротивлений:

- поворот с ударом во входной камере ξ1=1,5

- поворот на 180°через перегородку в межтрубном пространстве ξ2=1,5

- выход из трубы в камеру ξ3=1

- вход в пучок из камеры ξ4=0,5

- поворот на 180° в U-образной трубке ξ5=0,5

При четырех ходах по воде реализуется потери в камере

L≈2D

4. Потери давления в камерах

5. Суммарные потери давления в ПНД-3 по водяной стороне


Заключение

В ходе проекта было  проведено исследование работы турбоагрегата К-500-240 на конденсационном и частичном режимах работы. В результате выполненной работы можно сделать ряд выводов:

1. Произведён балансовый расчет турбоустановки  К-500-240, в результате которого найдены расходы в линии ПВД, ПНД, деаэратора, химически очищенной воды и  конденсатора. В результате расход пара на турбину составил . Расходы пара на ПВД-8: 26,20 кг/с,   ПВД-7: 42,99 кг/с, ПВД-6: 19,77 кг/с, деаэратор – 10,25 кг/с, ПНД-4: 32,69 кг/с, ПНД-3: 18,21 кг/с, ПНД-2: 5,46 кг/с, ПНД-1: 3,84 кг/с.

2. Расход питательной воды, идущей на ПВД-8 равен ,а расход пара  составил .

3. Выполнен  тепловой расчёт подогревателя высокого давления, в котором рассчитана площадь теплообменной поверхности в каждой зоне:

( F=1379м²).

4. В соответствии с расчетом ПВД выбраны все геометрические характеристики теплообменного аппарата. Например, число спиральных элементов в зонах:

5. В ходе гидравлического расчеты были вычислены потери в теплообменном аппарате, которые находятся в допустимом диапазоне.

6. Проведя серию расчетов, получили, что расхождение расчетной площади поверхности нагрева Fр=1101 м2 с номинальной площадью поверхности F=1117 м2 составляет 1,4%, что приемлемо

7. Суммарные потери давления по водяной стороне Δр=0,39 МПа, что приемлемо.

Таким образом, можно заключить, что цель, поставленная в данном проекте - изучить принцип работы паротурбинной установке на примере турбоагрегата

К-500-240 и  приобрести навыки по расчету и проектированию его отдельных частей – выполнена.


Список литературы

  1.  Соченов В.Н., Стребков А.С. Тепломассообменные процессы и аппараты. Методические указания к курсовому проектированию для студентов. Брянск: БИТМ, 1994. – 130 с.
  2.  Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.А. Теплообменные аппараты ТЭС.
  3.  Тепломассообменное оборудование паротурбинных установок: Отраслевой каталог 20-89-09. – М.: ЦНИИТЭИТЯ ЖМАШ, 1989, - ч. I, 110 с.: ч. 2, 173 с., ил
  4.  Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. И доп. М.: Энергия, 1975. 488 с. с ил.
  5.  Ривкин С.Л. , Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1975. – 60 с.


Изм.

18

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

17

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

3

Лист

Дата

Wпв=кг/с

tпв=202 ºC

h’пв=876 кДж/кг

    D2: tп=294 ºC

    hп=2940 кДж/кг

t”пв=250 ºC

h”пв=1089 кДж/кг

GK8= D1: ts=276 ºC, tk=257 ºC,

 hs=2784,6 кДж/кг, hk=1121,2кДж/кг

Wпв=кг/с

t’пв=250 ºC

h’пв=1089 кДж/кг

        D1: tп=434 ºC

       hп=3294 кДж/кг

t”пв=274 ºC

h”пв=1200,7 кДж/кг

  

ПВД-8

16

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

15

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

14

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

13

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Подпись

докум.

Лист

Изм.

29

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

6

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Изм.

12

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

P конд

8

11

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

БГТУ.140104.СД.Ф3.КР.2135.П3.027

31

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

9

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

2

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

19

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

20

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

21

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

22

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

23

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

24

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

25

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

26

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

25

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

28

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Д(П5):

               pД=0,7МПа

               tS=182 ºC

              hД =697 кДж/кг

Изм.

Лист

Лист

5

Слив конденсата из ПВД-8 и ПВД-7

Gсл=139,8т/ч

hсл=898кДж/кг

   

ПВД-6

GK=Gп+Gсл:

ts=202 ºC,         tk=177 ºC,

hk=750 кДж/кг

Gпв=980 т/ч

t’пв=167 ºC

h’пв=706кДж/кг

Gп: tп=435 ºC

      hп=3330 кДж/кг

t”пв=200 ºC

h”пв=852 кДж/кг

   

ПВД-7

Слив конденсата из ПВД-8

GK8=26 кг/с

hk=1121,2 кДж/кг

Gк7= D2 + Gк8 :ts=252 ºC,

 tk=209 ºC, hs=109

,6 кДж/кг, hk=768 кДж/кг

Изм.

7

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

36

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

35

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

33

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

32

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

DВП=WПВ 0,005=0,94 кг/с

hВП= hД =768 кДж/кг

GK6=82.08 кг/с tk6=432 ºC,

hk6=768 кДж/кг

DХОВ=18.04 кг/с;

tХОВ=35 ºC;  hХОВ=158,7 кДж/кг

Gк  - конденсат из линии ПНД:

t’=150ºC,

h’=646.6 кДж/кг

    DД: t’п=474oC

    h’П=3420,7 кДж/кг

Dут=7.76 кг/с;

hут= hД =697 кДж/кг

Wпв=399.2 кг/с

tпв=165 ºC

hпв= hД =697 кДж/кг

  

ПНД-4

t”пв=150ºC

h”пв=633 кДж/кг

        D5: tп=292ºC

       hп=3048 кДж/кг

Gпв=297.3кг/с

t’пв=118 ºC

h’пв=369.6 кДж/кг

GK: ts=152 ºC,        tk=95 ºC,

     hs=640,2 кДж/кг, hk=399 кДж/кг

t”пв=88 ºC

h”пв=369.6 кДж/кг

D6: t’п=105 ºC

h’п=2690 кДж/кг

Gпв=297.3 кг/с

tпв=52 ºC

h’пв=219 кДж/кг

Gсл: D6 + GК4

ts=90 ºC,         tk=59 ºC,

hs=376.7 кДж/кг, hk=248 кДж/кг

   

ПНД-3

Слив конденсата из ПНД-4

GK4=30 кг/с

tk=150 ºC

hk=399 кДж/кг

ПНД-2

Gпв=297.3 кг/с

 ts=54ºC, tk=91 ºC,

hs=226 кДж/кг;

hпв=219 кДж/кг

D6: t’п=54 ºC

h’п=2598.4 кДж/кг

Слив конденсата из ПНД-4 и

ПНД-3

G’пв: t’пв=39 ºC

        h’пв=164.4 кДж/кг

GK3 =47кг/с

hk3=248 кДж/кг

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

S, кДж/кгК

h, кДж/кг

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

34

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

10

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

4

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.