АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Котла-утилизатора (КУ)

Читайте также:
  1. III. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (НД) двухконтурного котла-утилизатора (КУ).

 

1. Выбор температурных напоров в пинч-пунктах и опорных параметров КУ.

Вода, пар.

1. Давление в барабане контура низкого давления (давление в интегрированном деаэрационном устройстве котла-утилизатора) задаётся: pБНД = 7,26 бар.

 

2. Давление в барабане контура высокого давления задаётся: pБВД = 75,41 бар.

 

3. Давление основного конденсата на стороне напора конденсатного электронасоса (КЭН) определяется по характеристикам (КЭН): pКЭН = 24 бар.

 

4. Потеря давления основного конденсата в конденсаторе пара уплотнений (КПУ) паровой турбины: ΔpКПУ = 1 бар.

 

5. Давление питательной воды на выходе из узла смешения газового подогревателя конденсата (ГПК) (на входе в КУ):

p ПВ до ГПК = p КЭН – ∆ pКПУ =24 -1 = 23 бар.

 

6. Температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины:

tОК = 9 OC.

 

7. Величина подогрева основного конденсата в КПУ: ∆ t КПУ = 4 OC.

 

8. Температура основного конденсата за КПУ: t за КПУ = tОК + ∆ t КПУ = 9 + 4 = 13 OC.

 

9. Температура питательной воды на входе в ГПК КУ: t до ГПК = 65 OC.

 

10. Расход пара в коллектор СН из контура НД (не более 3 %): DCH = 3 %.

 

11. Теплосодержание пит. воды на выходе из узла смешения ГПК определяется по таблицам воды и пара: h до ГПК = hs(tдо ГПК, p ПВ до ГПК) = 272,2 кДж/кг.

 

Температурные напоры в пинч-пунктах.

 

1. Температурный напор в пинч-пункте на выходе питательной воды из ГПК принимается: δtГПК = 12 OC (согласно требованиям).

 

2. Температурный напор в пинч-пункте на выходе пара контура НД из пароперегревателя НД принимается: δtППНД = 12 OC (согласно требованиям).

 

3. Температурный напор в пинч-пункте на входе питательной воды в экономайзер ВД принимается: δtЭВД = 12 OC (согласно требованиям).

 

4. Температурный напор в пинч-пункте на выходе пара контура ВД из пароперегревателя ВД принимается: δtППВД = 45 OC (по данным эксплуатации).

 

Газ на входе в котёл-утилизатор.

 

Из расчёта газотурбинного двигателя:

 

1. Массовый расход газов в котёл-утилизатор: GГ КУ = 236,37 кг/с.

2. Плотность газов на входе в котёл-утилизатор: ρ Г КУ = 0,4269 кг/м3.

3. Коэффициент избытка воздуха на входе в КУ: α4 = 3,559.

4. Давление газов на входе в КУ: p4 = 1,00685 бар.

5. Температура газов на входе в КУ: θ4 КУ = t4 КУ = 529,3 OC.

6. Энтальпия газов на входе в КУ (за диффузором): IД = h 4 ОХЛ = 998,26 кДж/кг.

7. Удельная изобарная теплоёмкость газов на входе в КУ:

 

Газ на выходе из котла-утилизатора.

1. Температура газов на выходе из КУ: θ УХ = 100 OC.

2. Удельная изобарная теплоемкость газов на выходе из КУ:

cp УХ. Г = f(θ УХ) = 1,0546 кДж/(кг ∙ К).

 

3. Энтальпия газов на выходе из КУ при θ УХ = 100 OC:

IУХ = (θ УХ +273,15) ∙ cp УХ. Г = (100+273,15) ∙1,0546 = 393,52 кДж/кг.

 

 

4. Энтальпия газов на выходе из КУ при tНВ:

IГ НВ= tНВ ∙ cp УХ. Г = (0+273,15) ∙ 1,0546 = 288,06 кДж/кг.

 

5. Аэродинамическое сопротивление КУ принимаем согласно рекомендациям:

∆pКУ = 0,0086 бар.

 

 

2. Расчёт контура высокого давления.

Расчёт питательного электронасоса (ПЭН).

1. Параметры питательной воды на входе в ПЭН по таблицам воды и пара, f(pБНД):

tБНД = 166,45 OC;

hБНД = 703,65 кДж/кг;

υБНД = 0,0011098 м3/кг.

 

2. Плотность питательной воды:

ρБНД = 1/ υБНД = 1/ 0,0011098 = 901,06 м3/кг.

 

3. Высота столба воды на стороне всасывания задаётся: HПЭН = 22 м.

4. Кавитационный запас насоса принят по нормам: ∆ pВС = 10 кПа.

5. Давление ПЭН:

∆pПЭН = pБВД - pБНД = 75,41 – 7,26 = 68,15 бар.

 

6. Давление питательной воды на стороне всасывания насоса:

pВС ПЭН = pБНД + (ρБНД ∙g∙HПЭН)∙10 – 3 – ∆ pВC =

= 726 + (901,06 ∙9,81 ∙22)∙10 – 3 – 10 = 910,467 кПа.

 

7. Температура питательной воды на стороне всасывания: tВС ПЭН = tБНД = 166,45 OC.

8. Удельный объём воды на стороне всасывания насоса определяется по таблицам воды и пара: υВС = hs(pВС ПЭН, sБНД) = 0,0011097 м3/кг.

9. Энтропия на стороне всасывания насоса определяется по таблицам воды и пара:

sВС = hs(pВС ПЭН, tВС ПЭН) = 2,0068 кДж/(кг ∙ К).

 

10. Давление питательной воды на стороне напора питательного насоса:

pН ПЭН = pПЭН = pБВД = pБНД + ∆pПЭН = 726 + 6815 = 7541 кПа.

 

11. Температура питательной воды на стороне напора питательного насоса определяется по таблицам воды и пара: tПЭН = tН ПЭН = hs(sВС, pН ПЭН) = 167,3 OC.

 

12. Удельный объём на стороне напора насоса определяется по таблицам воды и пара: υН = hs(pН ПЭН, tН ПЭН) = 0,0011057 м3/кг.

 

13. Средний удельный объём воды в насосе:

υПЭН = (υВС + υН)/2 = (0,0011097+0,0011057)/2 = 0,0011077 м3/кг.

 

14. По справочным (паспортным) данным определяем КПД питательного насоса:

η еПЭН = 0,84.

 

15. Повышение энтальпии воды в насосе:

16. Теплосодержание питательной воды на стороне напора:

hПЭН = h БНД + ∆hПЭН = 703,65 + 8,49 = 712,14 кДж/кг.

 

 

Расчёт расхода и параметров пара, генерируемого контуром ВД.

1. Температура газов за поверхностью экономайзера высокого давления (ЭВД):

ΘЭВД = tПЭН + δtЭВД = 167,3 + 12 = 179,3 OC.

 

2. Энтальпия газов за поверхностью ЭВД:

I за ЭВД = cpг 4 ∙ θЭВД = 1,244 ∙ (179,3+273,15) = 562,85 кДж/кг.

 

3. Температура пара контура ВД (за пароперегревателем высокого давления):

tКУ ВД = θ4 КУ + δtППВД = 529,3 + 45 = 574,3 OC.

 

4. Теплосодержание пара контура ВД (за ППВД) определяется по таблицам воды и пара: hКУ ВД = hs(pБВД, tКУ ВД) = 3584,66 кДж/кг.

5. Расход пара контура высокого давления:

 

 

Параметры пара перед стопорным клапаном паровой турбины.

1. Давление: pО ВД = pППВД = 68,6 бар.

2. Температура вследствие тепловых потерь в паропроводах от котла-утилизатора до паровой турбины будет несколько ниже температуры пара контура высокого давления: tО ВД = t4 КУ – 10 OC = 529,3 – 10 = 519,3 OC.

3. Теплосодержание определяется по таблицам воды и пара:

hО ВД = hs(pППВД, tО ВД) = 3459,43 кДж/кг.

 

Оценка расхода питательной воды в котёл-утилизатор.

 

1. Долю непрерывной продувки из барабана высокого и низкого давления принимаем:

α ПР БВД = α ПР БНД = 1%

2. Долю производительности контура низкого давления от производительности контура высокого давления принимаем по рекомендациям: αКУ НД = 31,9 %.

3. Расход пара контура низкого давления:

DКУ НД = (α КУ НД / 100) ∙ DКУ ВД = (31,9/100) ∙ 36,187 = 11,544 кг/с.

4. Расход питательной воды на котёл-утилизатор:

WПВ = 1,01∙ DКУ ВД + 1,01∙ DКУ НД = 1,01∙ 36,187+ 1,01∙ 11,544 = 48,208 кг/с.

 

Расчёт расширителя непрерывной продувки высокого

давления (РНП ВД).

1. Расход продувочной воды из барабана высокого давления (БВД):

WПР БВД = (α пр БВД / 100) ∙ DКУ ВД = (1/100) ∙ 36,187=0,362 кг/с.

 

2. Теплосодержание продувочной воды из БВД определяется по таблицам воды и пара: hБВД = hs(pБВД) = 1294,7 кДж/кг.

 

 

3. Теплосодержания насыщенного пара (h’’РВД) и воды в состоянии насыщения (hРВД) в РНП определяются по таблицам воды и пара (по давлению в расширителе pБВД = 7,5 бар):

h РВД = hБВД = 1294,7 кДж/кг;

hРВД = hs(pБВД) = 709,4 кДж/кг:

h’’РВД = hs(pБВД) = 2765,7 кДж/кг.

 

4. Степень сухости пара до сепарации в РНП:

 

5. Расход воды в РНП из БВД:

WРВД = (1 – x РВД) ∙ WПР БВД = (1- 0,285) ∙ 0,362 = 0,259 кг/с.

 

6. Расход пара в РНП из БВД:

D’’РВД = x РВД ∙ WПР БВД = 0,285 ∙ 0,362 = 0,103 кг/с.

 

7. Степень сухости пара, поступающего из РНП в БНД после дросселирования и сепарации продувочной воды, принимаем по рекомендациям: x НД = 0,95.

 

8. Теплосодержание влажного пара, направляемого в БНД:

hНД = x НД ∙ h’’РВД + (1 – x НД)∙ hРВД = 0,95 ∙ 2765,7 + (1 – 0,95)∙ 709,4 = 2662,89 кДж/кг.

 

9. Расход влажного пара, направляемого в БНД:

D НД = D’’РВД + (1 – x НД) ∙ WРВД = 0,103 + (1 – 0,95) ∙ 0,259 = 0,116 кг/с.

 

10. Расход сепарата из РНП ВД в РНП НД:

WРВД = WРВД – (1 – x НД) ∙ WРВД = x НД ∙ WРВД = 0,95 ∙ 0,259 = 0,246 кг/с.

 

3. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (НД) двухконтурного котла-утилизатора (КУ).

 

1. Температура газов за поверхностью испарителя низкого давления (ИНД):

θИНД = tБНД + δtГПК = 166,45 + 12 = 178,45 OC.

 

2. Энтальпия газов за поверхностью ИНД:

I за ИНД = cpг 4 ∙ θИНД = 1,244 ∙ (178,45 + 273,15) = 561,79 кДж/кг.

 

3. Температура перегретого пара на выходе из контура НД (ППНД):

tПП НД = θЭВД – δtЭВД = 179,3 – 12 =167,3 OC.

 

4. Теплосодержание перегретого пара на выходе из ППНД определяется по таблицам воды и пара: hПП НД = hs(pБНД, tПП НД) = 2766,5 кДж/кг.

 

5. Энтальпия газов на выходе из котла:

I за ГПК = (θ УХ +273,15) ∙ cp УХ. Г = (100+273,15) ∙1,0546 = 393,52 кДж/кг.

 

6. Теплосодержание питательной воды на выходе из узла смешения ГПК определяется по таблицам воды и пара:

h до ГПК = hs(tдо ГПК, p ПВ до ГПК) = 273,9 кДж/кг.

 

7. Теплосодержание питательной воды на выходе из КПУ ПТ определяется по таблицам воды и пара:

h за КПУ = hs(tза КПУ, p ПВ до ГПК) = 54,6 кДж/кг.

 

 

8. Расход питательной воды на КУ:

9. Расход питательной воды рециркуляции, подаваемой рециркуляционным электронасосом (РЭН) в узел смешения перед ГПК:

Расчёт расширителя непрерывной продувки

низкого давления (РНП НД).

 

1. Расход непрерывной продувки из БНД:

WПР БНД = (α ПР БНД / 100) ∙ DКУ НД = (1 / 100) ∙ 11,544 = 0,115 кг/с.

 

2. Теплосодержание смеси в РНП:

3. Давление в расширителе непрерывной продувки задано: pБНД= 1,013 бар.

4. Теплосодержания насыщенного пара (h’’РНД) и воды в состоянии насыщения (hРНД) в РНП определяются по таблицам воды и пара (по давлению в расширителе pБНД = 1,013 бар):

hРНД = hs(pРНД) = 418,9 кДж/кг;

h’’РНД = hs(pРНД) = 2675,5 кДж/кг.

 

5. Степень сухости пара до сепарации в РНП:

6. Суммарный приход среды в РНП ВД до сепарации:

W РНД = WПР БНД + WРВД = 0,115 + 0,246 = 0,361 кг/с.

 

7. Расход влаги в РНП до сепарации:

WРНД = (1 - x РНД) ∙ W РНД = (1 – 0,123) ∙ 0,361 = 0,317 кг/с.

 

8. Расход пара в РНП до сепарации:

D’’РНД = x РНД ∙ W РНД = 0,123 ∙ 0,361 = 0,044 кг/с.

 

9. Степень сухости выпара РНП НД принимаем: x ВЫПАР = 0,95.

 

10. Теплосодержание выпара РНП НД:

hВЫПАР = x ВЫПАР ∙h’’РНД+(1–x ВЫПАР)∙hРНД =0,95∙2675,5+(1 – 0,95)∙418,9 = 2562,67 кДж/кг.

 

 

11. Расход выпара РНП НД в атмосферу:

D ВЫПАР = D’’РНД + (1 - x ВЫПАР) ∙ WРНД= 0,044 + (1 – 0,95) ∙ 0,317 = 0,06 кг/с.

 

12. Расход отсепарированной воды в РНП НД и сбрасываемой в канализацию (с теплосодержанием hРНД):

WРНД = WРНД - (1 - x ВЫПАР) ∙ WРНД = x ВЫПАР ∙ WРНД = 0,95 ∙ 0,317 = 0,301 кг/с.

 

 

4. Расчёт потерь пара и конденсата в паросиловом цикле.

 

1. Расход пара через стопорный клапан (СК) высокого давления цилиндра высокого давления (ЦВД):

DО ВД = 2 ∙ DКУ ВД / 1,03 = 2 ∙ 36,187 / 1,03 = 70,266 кг/с.

 

2. Нормированная величина потерь пара в паросиловом цикле:

DУТ = 0,02 ∙ DО ВД = 0,02 ∙ 70,266 = 1,405 кг/с.

 

3. Расход пара на концевые уплотнения паровой турбины и эжекторы:

D УПЛ + DЭЖ = 0,01 ∙ DО ВД = 0,01 ∙ 70,266 = 0,703 кг/с.

 

4. Расход добавочной воды в паротурбинный цикл:

WДОБ = DУТ + 2∙ (WПР БНД + WПР БВД) = 1,405 +2∙ (0,115 + 0,362) = 2,359 кг/с.

 

 

5. Расчёт экономических показателей котла-утилизатора.

1. Количество теплоты, переданное газами в котле-утилизаторе:

 

QКУ = GГ КУ ∙ (IД – I за ГПК) = 236,37 ∙ (998,26 – 393,52) = 142942,4 кВт.

 

2. КПД котла-утилизатора (коэффициент утилизации тепла уходящих газов ГТУ):

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.023 сек.)