Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

кафедра

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока

Красноярск 2011

Исходные данные

Дана принципиальная тепловая схема ТЭС, включающая паровой котел (ПК), подогреватели высокого давления поверхностного типа (ПВД-1 и ПВД-2), питательный насос (ПН), деаэрационную установку (Д), подогреватели низкого давления (ПНД), конденсатный насос (КН), конденсатор турбины (К). В ПВД и ПНД конденсат пара сливается каскадно. Паровая турбина имеет два регулируемых отбора пара: на производственный потребитель (ПП) и теплофикационный потребитель (ТП), подключенный к сетевому подогревателю (СП). Восполнение потерь пара и воды в схеме осуществляется за счет подпитки химически очищенной воды, подаваемой в добавочный деаэратор (Ддв). В это же деаэратор сливается конденсат пара промышленного и теплофикационного отборов.

Дано:

W_э=135 МВт; Р₀=14МПа; t₀=570 ⁰С;P₁=2,5 МПа;P₂=1,7МПа;Р₃=1,1 МПа;Р₄=0,12 МПа;Р_д=0,6;Р_к=0,003МПа;Р_дв=0,12 МПа;D_п=16 кг/с; δD_п=0,6; Р_ок=1,2; Q_m=15МВт; t_хов=32^оС; η_0i=0,89; η_эм=0,99; η_т=0,98; η_н=0,7; η_к=0,91, k_рег=1,2.

Рис 1. принципиальная тепловая схема ТЭС

1. Расчет процесса расширения пара в турбине

Определяем энтальпию острого пара перед турбиной:

1)    Теоретический теплоперепад в первом отсеке:

действительный теплоперепад в первом отсеке:

Энтальпия пара в первом отборе:

2)         Теоретический теплоперепад во втором отсеке:

Действительный теплоперепад во втором отсеке:

Энтальпия пара во втором отборе:

3)      Теоретический теплоперепад в третьем отсеке:

Действительный теплоперепад в третьем отсеке:

Энтальпия пара в третьем отборе:

4)      Теоретический теплоперепад в четвертом отсеке:

Действительный теплоперепад в четвертом отсеке:

Энтальпия пара в четвертом отборе:

Теоретический теплоперепад в пятом отсеке:

Действительный теплоперепад в пятом отсеке:

Энтальпия пара в пятом отсеке:

Рис.2 Процесс расширения пара в турбине

. Расчет расхода пара на турбину

где  - коэффициент регенерации,

 - электрическая мощность,

 - электромеханический КПД,

- коэффициент недовыработки паром теплофикационного отбора,

 - расход пара на отопление,

- коэффициент недовыработки паром отопительного отбора,

 - расход пара на производство.

где  - энтальпия в теплофикационном отборе.

Где  - тепловая энергия,  - КПД теплообменника,  - энтальпия конденсата пара теплофикационного отбора.

3. Определение расхода питательной воды на котельный агрегат

Для прямоточного котла:

где  - внутренние потери пара и конденсата,

 - расход пара на собственные нужды станции.

/с

Расход химически очищенной воды:

Энтальпия химически очищенной воды:

4. Расчет регенеративной схемы

Расчет ПВД-1.

Расчетная схема подогревателя высокого давления 1.

)        Расчет ПВД-2.

2)      Расчет питательного насоса

Расчетная схема питательного насоса

)        Расчет деаэратора

Расчетная схема деаэрационной установки

4)      Расчет дренажного насоса

Расчетная схема дренажного насоса

)        Расчет деаэратора добавочной воды

Расчетная схема деаэрационной установки добавочной воды

Полученные значения подставляем в систему линейных уравнений

)        Расчетная схема подогревателя низкого давления , насоса и двух точек смешения

Расчетная схема подогревателя низкого давления, насоса и две точки смешения.

. Определение расчетной нагрузки

По найденной расчетной мощности найдем погрешность расчета.

Расчетная погрешность больше 0,5%поэтому необходимо выполнить перерасчет тепловой схемы заново, начиная с момента определения расхода острого пара на турбину, при этом новое значение коэффициента регенерации находится по следующей зависимости:

. Расчет технико-экономических показателей тепловой схемы

Полный расход топлива:

где  - расход острого пара на турбину ;

 - соответственно энтальпии острого пара и питательной воды;

 - КПД котельного агрегата;

 - теплота сгорания условного топлива.

Расход топлива на выработку тепловой энергии.

где  - расход тепла с турбины на теплофикационные нужды.

 - полезное тепло, полученное в котельной установке.

КПД брутто по выработке тепловой энергии.

КПД брутто по выработке электроэнергии.

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии:

Удельный расход топлива на выработку электроэнергии:

. Текст программы

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

#include <eheat.h>

#include <emath.h>

#include <stdlib.h>main ()

{

();P0=140,T0=570,P1=25,P2=17,P3=11,P4=1.2,Pd=6,Pk=0.03,Pdv=1.2,W=135000,=16,qDn=0.6,Tvk=90,Qt=15000,Txov=32,noi=0.89,nYm=0.97,nka=0.91,nt=0.98;kreg=1.2,Tdt,Dm,Dyt,Dcn,Gpv,Dxov,D0,D3,D4;Ho1,Ho2,Ho3,Ho4,Ho5,hH1,hH2,hH3,hH4,hH5,H0,H1,H2,H3,H4,H5,Hd,ym,yn;Sigma,Z=0.5,Qnr=29330;O=4,PN,nm=0.99,tpv,Hnv,Hd1,t1pv,H1nv,td1,Hvk;B,nbr,bkec,Qk,Qmm,Btetec,Beetec,nbrtetec,nbreetec,beetec,btetec;nd=0.7,td,Vd,H111nv,Ht1,H11nv,Hd2,td2,PN1;*pfi;=fopen("C:\\rezult.txt","w");(pfi==NULL)

{printf ("err");(1);}=hpt(P0,T0);

=h0(P0,H0,P1);=Ho1*noi;=H0-hH1;

=h0(P1,H1,P2);=Ho2*noi;=H1-hH2;

=h0(P2,H2,P3);=Ho3*noi;=H2-hH3;

=h0(P3,H3,P4);=Ho4*noi;=H3-hH4;

=h0(P4,H4,Pk);=Ho5*noi;=H4-hH5;

=h1(ts(P4));=Qt/((H4-Hd)*nYm);=(H4-H5)/(H0-H5);

=(H3-H5)/(H0-H5);

{=kreg*(W/(hH1+hH2+hH3+hH4+hH5)*nYm)+yn*Dn+yn*Dm;=0.015*D0;=0.025*D0;=D0+Dyt+Dcn;=Dyt+Dcn;

=1.4*Pd;=P0*1.4;=ts(P1)-O;=hpt(PN,tpv);=ts(P1)+10;=h1(td1);pv=ts(P2)-O;nv=hpt(PN,t1pv);D1;=(Gpv*(Hnv-H1nv))/((H1-Hd1)*nt);=ts(Pd);=v1(td);nv=h1(td);=((PN1-Pd)*Vd/nd)*100;nv=H111nv+Ht1;=ts(P2);

=h1(td2);D2;=(Gpv*(H1nv-H11nv)-D1*(Hd1-Hd2))*nYm/(H2-Hd2)*nYm;Pok=13,K=5,t1ok,Gxov,H1ok,PH1,Hvc,tvc,Vdv,Hdv,Ht2,Dxov,Hxov,Cp=4.19,Hvk;ok=ts(P4)-K;ok=hpt(Pok,t1ok);=1.4*Pd;=ts(Pdv);=h1(tvc);=v1(tvc);=((PH1-Pdv)*Vdv*100)/nd;=Hvc+Ht2;=Dyt+Dcn;=Txov*Cp;=Tvk*Cp;=Dyt+Dcn;det,det1,det2,det3,det4;a[4][4]={{1,1,1,0},

{H3*nYm,H1ok,Hdv,0},

{0,0,-1,1},

{0,0,-Hvc,H4}};=MatDeter(&a[0][0],4);b[4][4]={{Gpv-D1-D2,1,1,0},

{Gpv*H111nv-(D1+D2)*Hd2,H1ok,Hdv,0},

{-Gxov-Dn*qDn,0,-1,1},

{-Gxov*Hxov-(Dn*qDn)*Hvc,0,-Hvc,H4}};=MatDeter(&b[0][0],4);c[4][4]={{1,Gpv-D1-D2,1,0},

{H3*nYm,Gpv*H111nv-(D1+D2)*Hd2,Hdv,0},

{0,-Gxov-Dn*qDn,-1,1},

{0,-Gxov*Hxov-(Dn*qDn)*Hvc,-Hvc,H4}};=MatDeter(&c[0][0],4);d[4][4]={{1,1,Gpv-D1-D2,0},

{H3*nYm,H1ok,-Gxov-Dn*qDn,0},

{0,0,-Gxov-Dn*qDn,1},

{0,0,-Gxov*Hxov-(Dn*qDn)*Hvc,H4}};=MatDeter(&d[0][0],4);e[4][4]={{1,1,1,Gpv-D1-D2},

{H3*nYm,H1ok,Hdv,-Gxov-Dn*qDn},

{0,0,-1,-Gxov-Dn*qDn},

{0,0,-Hvc,-Gxov*Hxov-(Dn*qDn)*Hvc}};=MatDeter(&e[0][0],4);D113,Gok,Gdv,Dm1;=det1/det;=det2/det;=det3/det;=det4/det;

Vcm=0.0011,td3,Hd3,Ht3,Hk,tk;=ts(P4);=ts(Pk);

=h1(tk);dett,det11,det22,det33,det44;z[4][4]={{1,1,0,0,},

{0,-Hd3,Gok,-Hk},

{-1,0,0,1},

{0,H4-Hd3,Gok,0}};=MatDeter(&z[0][0],4);x[4][4]={{Gok,1,0,0,},

{-Dm,0,0,1},

{Gok*H1ok+1.949*Gok,H4-Hd3,Gok,0}};=MatDeter(&x[0][0],4);v[4][4]={{1,Gok,0,0,},

{0,Dm*Hd,Gok,-Hk},

{-1,-Dm,0,1},

{0,Gok*H1ok+1.949*Gok,Gok,0}};=MatDeter(&v[0][0],4);f[4][4]={{1,1,Gok,0,},

{0,-Hd3,Dm*Hd,-Hk},

{-1,0,-Dm,1},

{0,H4-Hd3,Gok*H1ok+1.949*Gok,0}};=MatDeter(&f[0][0],4);l[4][4]={{1,1,0,Gok},

{0,-Hd3,Gok,Dm*Hd},

{-1,0,0,-Dm},

{0,H4-Hd3,Gok,Gok*H1ok+1.949*Gok}};

=MatDeter(&l[0][0],4);Gcm,Dm2,Hcm,Dk;=det11/dett;=det22/dett;=det33/dett;=det44/dett;

Wep,D11,D22,D33,D44,D55;=D0;=D0-D1;=D0-D1-D2;=D0-D1-D2-Dn-D113;=D44-Dm-Dm1-Dm2;

=(D11*hH1+D22*hH2+D33*hH3+D44*hH4+D55*hH5)*nYm;=fabs((Wep-W)/W)*100;=kreg*W/Wep;=D113+(Dn*qDn);=Dm+Dm1+Dm2;i=0;++;(Sigma<Z||i==1)

{(pfi,"\n\n h0=%.2f \th1=%.2f \th2=%.2f\n h3=%.2f \th4=%.2f \thk=%.2f",H0,H1,H2,H3,H4,H5);(pfi,"\n\n D0=%.2f \tD1=%.2f \tD2=%.2f ",D0,D1,D2);

(pfi,"\n\n D3=%.2f \tD4=%.2f \tDk=%.2f",D3,D4,Dk);(pfi,"\n\n Gpv=%.2f\tGok=%.2f\tGdv=%.2f",Gpv,Gok,Gdv);(pfi,"\n\n kreg=%.5f\tWep=%.2f\tSigma=%.2f",kreg,Wep,Sigma);

}

}(Sigma >Z);=D0*(H0-Hnv)/(Qnr*nka);=W/(B*Qnr);=0.123/nbr;=D0*(H0-Hnv);=(Dn*(H3-Hvk))+(Dm*(H4-Hd));=B*Qmm/Qk;=B-Btetec;=W/(Beetec*Qnr);=Qmm/(Btetec*Qnr);=0.123/nbreetec;=0.0342/nbrtetec;(pfi,"\n\n\t\t Tehnico-economicheskii raschet");(pfi,"\n Rashod yslovnogo topliva\t\t\t\t\t\t= %.2f",B);(pfi,"\n Rashod topliva na virabotky teplovoi energii\t\t\t\t=%.2f",Btetec);(pfi,"\n Rashod topliva na virabotky electricheskoi energii\t\t\t=%.2f",Beetec);(pfi,"\n KPD Brutto po virabotke elektroenergii\t\t\t\t\t=%.2f",nbreetec);(pfi,"\n KPD Brutto po virabotke tepla\t\t\t\t\t\t=%.2f",nbrtetec);(pfi,"\n Ydelnii rashod yslovnogo topliva (kg/kWt*h) na virabotky 1 kWt*h\t=%.2f",beetec);(pfi,"\n Ydelnii rashod yslovnogo topliva (kg/MDj) na virabotky 1 MDj\t\t=%.4f",btetec);(pfi);();

}=3511.49 h1=3068.79 h2=2982.82=2893.60 h4=2535.15 hk=2101.75=124.60 D1=5.60 D2=10.67 =20.02 D4=18.60 Dk=69.72=129.58 Gok=87.59 Gdv=15.31=1.26657 Wep=127904.27 Sigma=5.26=3511.49 h1=3068.79 h2=2982.82=2893.60 h4=2535.15 hk=2101.75=130.78 D1=5.88 D2=11.20 =20.54 D4=19.27   Dk=73.90=136.01 Gok=92.41 Gdv=15.59=1.26690 Wep=134965.27 Sigma=0.03economicheskii raschetyslovnogo topliva        = 12.56topliva na virabotky teplovoi energii =1.71topliva na virabotky electricheskoi energii =10.85Brutto po virabotke elektroenergii =0.42Brutto po virabotke tepla =0.91rashod yslovnogo topliva (kg/kWt*h) na virabotky 1 kWt*h =0.29rashod yslovnogo topliva (kg/MDj) na virabotky 1 MDj =0.037

Список использованных источников

тепловая схема энергоблок

1.       Математическое моделирование теплоэнергетических задач на ЭВМ: Методические указания по лабораторным работам и расчетно графическому заданию для студентов специальностей 140101-«Тепловые Электрические Станции»/ Составили Е.А. Бойко, Д.Г. Дидичин, П.В. Шишмарев.Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002.120с.