Расчет тепловой схемы турбоустановки К-500-240

Расчет тепловой схемы блока с турбоустановкой К-500-240.doc

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА.
Описание принципиальной тепловой схемы блока К-500-240.
Турбоагрегат К-500-240 – одновального типа с четырьмя выхлопами в двух цилиндрах низкого давления. Начальные параметры пара 235 МПа и 560 0С; конечное давление 343 МПа. Промежуточный перегрев пара до 5650С производится при давлении 3935 МПа от 3200 при номинальной мощности. Котел – прямоточного типа.
Конденсат турбины подогревается последовательно в пяти регенеративных подогревателях низкого давления а деаэраторе 0685 МПа и в трех подогревателях высокого давления (состоящих из двух параллельно включенных групп). Турбина имеет девять отборов пара; деаэратор питается паром из четвертого отбора. Конечная температура питательной воды около 270 0С. У подогревателей высокого давления пароохладители пара и дренажа; предусматривается установка выносных пароохладителей на линиях третьего четвертого и пятого отборов пара после промежуточного его перегрева.
Между конденсатными насосами и регенеративными подогревателями низкого давления включены вспомогательные охладители пара из эжекторов и уплотнений турбины. Имеется двухступенчатая сетевая подогревательная установка для отопления жилого поселка и помещений электростанции. Подготовка добавочной воды котлов производится в испарительной установке. При химическом обессоливании добавочную воду можно подавать в конденсатор турбины.
Дренаж ПВД сливается каскадно в главный деаэратор.
Дренаж ПВД №5 сливается каскадно в ПНД №6 из него суммарный дренаж насосом перекачивается в линию главного конденсата.
Для привода рабочих питательных насосов применены паровые турбины. Одновальный Турбоагрегат 500 МВт с четырьмя выхлопами имеет мощность близкую к предельной по размерам выхлопов и выходных потерь. Поэтому целесообразно применение схемы включения приводной турбины питательного насоса с самостоятельным конденсатором. Приводная турбина питается паром из четвертого отбора давлением 0999 МПа. Перед рабочим питательным насосом включен вспомогательный бустерный насос соединенный с ним посредством редуктора. Пускорезервные насосы имеют электропривод.
Блок 500 МВт предназначается для установки на электростанциях использующих дешевые угли открытых разработок.
При отключении последнего по ходу воды ПВД предусматривается отбор пара на сушку топлива при давлении около 9 ат в количестве до 90 тч без снижения мощности турбоагрегата и до 125 тч со снижением ее. Для подогрева воздуха предусматривается отбор пара в количестве 30 тч для подогрева растопочного мазута – 10 тч.
При номинальной мощности турбоагрегата 500 МВт и гарантийном режиме (отборы пара на сушку топлива подогрев воздуха испарители и сетевые подогреватели отключены) расход пара на турбину равен 1400 тч. Коэффициент полезного действия турбины при этом режиме составляет: ЦВД 875% ЦСД 915% и ЦНД (без учета выходных потерь 7 ккалкг) 880%. Коэффициент полезного действия приводной турбины питательного насоса 820% расход пара на нее 80 тч ее мощность 170 МВт. Расчетный удельный расход тепла на турбоустановку 1840 ккалкВт. ч. соответствующий электрический КПД 467%.
Параметры пара и воды.
Начальное давление пара перед турбиной 235 МПа начальная температура пара 540 0С температура промежуточного перегрева пара 5400С давление промежуточного перегрева пара 363 МПа.
Параметры пара регенеративных отборов. МПа 0С.
Температура питательной воды 265 0С.
Температура охлаждающей воды12 0С.
Давление отработанного пара35 кПа.
Расход охлаждающей воды52000 м3ч.
Расход свежего пара при номиналь-
ной нагрузке1650 тч.
Удельный расход тепла при номи-
нальной нагрузке7730 кДжкВт. ч
Давление (МПа) и количество отбираемого пара (тч):
Температура питательной воды после регенеративного подогрева 2700С
Распределение подогрева между ПВД
Повышение энтальпии в ПН:
Энтальпия воды за ПН:
Распределение подогрева между ПНД.
tk5 tk6 tk7 tk8 tk9 tkoy
Принимаем нагрев в деаэраторе
Баланс основных потоков пара и воды.
Производительность котлоагрегата:
Расход питательной воды:
Количество добавочной воды DДВ подаваемой в систему питания котлов определяется потерями пара и конденсата на станции.
Расход на уплотнения
Турбопривод питательного насоса котлоагрегата.
Мощность турбины питательного насоса.
DПВ – расход питательной воды в кгч;
VВ – удельный объем воды при tнас в деаэраторе м3кг;
Расход пара на турбину определяется из уравнения энергетического баланса:
ПВД с охладителем пара и конденсатора.
Уравнение теплового баланса подогревателей условно включающих основную поверхность нагрева.
Уравнение теплового баланса охладителей пара.
Окончательные значения расходов пара на подогреватели находим из уравнения теплового баланса подогревателя в целом:
Расчет деаэратора 0686 МПа.
Уравнение материального баланса.
Уравнение теплового баланса.
Водоподогревательная установка сетевой воды.
αП1 αП6 αП7 αП8 αП9
Энергетический баланс и расход пара на турбоагрегат.
Расход пара на турбину:
Удельный расход пара на турбину:
Расходы пара и воды:(кгс)
Количество пара поступившего на промежуточный перегрев:
Расход пара на турбопривод:
Расход добавочной воды:
- коэффициент недовыработки отборов.
Для отборов после ПП:
Определение показателей тепловой экономичности энергоблока.
Полный расход тепла на турбоустановку:
Расход тепла турбоустановки на производство энергии:
Удельный расход тепла турбоустановки на производство электроэнергии с учетом работы турбопривода питательного насоса (без учета собственного расхода электроэнергии).
Удельный расход тепла турбоустановки без учета работы турбопривода питательного насоса.
КПД брутто турбоустановки по производству электроэнергии:
КПД нетто турбоустановки:
Тепловая нагрузка парогенератора:
КПД теплового потока (транспорта тепла тербопроводов):
Часовой расход тепла энергоблоком:
Удельный расход тепла на производство электрической энергии.
КПД брутто блока по производству электроэнергии:
Удельный расход тепла нетто:
Удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию:
Выбор основного тепломеханического оборудования.
Выбор оборудования производим на основе результатов расчета тепловой схемы блока.
Принимаем турбину типа К-500-240-3.
Техническая характеристика:
Завод – изготовительХТГЗ
Номинальные параметры свежего пара до и
после промперегрева:
Температура 0С-540540
Количество отборов для регенерации
Температура питательной воды 0С265
Начальная температура охлаждаю-
Давление в конденсаторе кПа35
Расход охлаждающей воды тыс.м3ч
через конденсатор2х257
Номинальный расход свежего пара тч1650
Гарантийный удельный расход тепла
Количество цилиндров4
Формула проточной части:
Количество выхлопов4
Длина лопатки последней ступени мм1050
Средний диаметр последней ступени мм2550
Суммарная торцевая площадь выхлопов м23663
Длина турбины с генератором м454
Масса наиболее тяжелой части
Характеристика котлоагрегата Подольского завода им. С. Орджоникидзе.
Тип: Пп – 1650-255 (II-57-1).
Год выпуска головного образца1972
Номинальная производительность тч1650
Давление пара на выходе МПа:
перегретого пара545545
уходящих газов (расчетная) 125
воздуха на выходе в воздухо-
Тип топочного устройствакамерное
Потери от химической механической
неполноты сгорания %0515
Расчеты КПД брутто %920
Объем топочной камеры м39660
Теплонапряжение топочного
объема кДж м3.ч477 .103
Поверхность нагрева м2:
топки (эффективная радиационная)
ширмового и конвективного паро-
переходной зоны или З МТ9236
водяного экономайзера9212
воздухоподогревателя233000
Расчетное сопротивление котла кПа:
По газам (собственно котел с
воздухоподогревателем)155
воздухоподогревателя054
Габаритные размеры м:
Котла по осям колонн:
ширина (по фронту)360
верхняя отметка котла м63
Вес металла на 1 кг пара кгкг473
Основное котельно-вспомогательное оборудование.
Система пылеприготовления индивидуальная с прямым вдуванием и воздушной сумкой.
Тип мелющего устройства и мощность привода кВт – ММТ-2600х2550х590; 1600.
Тип дымососа и мощность привода кВт – ДОД-433200.
Тип дутьевого вентилятора и мощность привода кВт – ВДОД 315; 2500.
Тип дымососа и мощность привода кВт – Д-155х2У; 125.
Тип и число золоулавливающих устройств – электрофильтры (1 компл.).

К-500.dwg