Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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.
|
[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.
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:
промежуточного перегрева
промежуточного перегрева
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 t’пв не более чем на 10C. Принимаем переохлаждение до tк = t’пв + 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 = t’пв + 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 = t’пв + 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 = t’пв + 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 = t’пв + 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+ G’пв +D6
Составим тепловой баланс.
297.3·219=47·248+ G’пв· 432.4+D6·2813
Получаем систему уравнений с двумя неизвестными
После решения получаем D6 =5.03 кг/с, G’пв =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=G’пв +D6
Составим тепловой баланс.
241.7·156.2=G’пв· 375+D6·2765
Получаем систему уравнений с двумя неизвестными
После решения получаем D6 =3.55 кг/с, G’пв =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 D’т. 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 |
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.
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.
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
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.
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):
р2= 0,0158 МПа
Определяем температуру насыщения пара при данном давлении [2]:
ts(р2)=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
2. Тепловой поток
3. Температурный напор
4. Температура стенки трубы
При
;
10. Термическое сопротивление с паровой стороны
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.
Изм.
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
3
Лист
Дата
Wпв=кг/с
t’пв=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
t’пв=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.