Расчет расхода пара в отборах

Рассчитывается относительный расход пара на подогреватели и другие элементы тепловой схемы, т.е. доля a _i пара в отборе по отношению к общему количеству пара, циркулирующему в системе турбоагрегата (принятому равным 1, с учетом потерь – 1,02). Потери теплоты и конденсата принимаются равными 2%.

Уравнение теплового баланса подогревателя с номером i имеет вид

, (6)

где a_i – доля пропуска пара в i-й подогреватель;

a_ДРi – доля дренажа на выходе из i-го подогревателя, принимаем равной доле пара на входе в этот подогреватель, т.е. a_{ДР I} = a _I;

a_ПВi – доля питательной воды в i-м подогревателе, с учетом особенностей тепловой схемы (рис 1) и принятого процента потерь имеем:

a_ПВ1 = a_ПВ2 = a_ПВ3 = 1,02;

a_ПВ4 = a_ПВ5 = a_ПВ6 = a_ПВ7 = a_ПВ1 – a₁ – a₂ – a₃ – a_Д;

a_ПВ8 = a_ПВ9 = a_ПВ4 – a₄ – a₅ – a₆ – a₇ – a₈;

h_Пi, h_ДРi, h_ПВi – энтальпии пара, дренажа и питательной воды соответственно.

В левой части равенства (6) – приходная часть теплового баланса, включающая теплоту, выделившуюся при конденсации пара i-го отбора турбины, и теплоту, отданную дренажем (i – 1)-го подогревателя, т.е. подогревателя с более высокими параметрами теплоносителей. Параметр h_ПД – КПД подогревателя, принимается равным 0,98 для всех подогревателей.

Правая часть равенства (6) – приходная часть теплового баланса, характеризует степень нагрева питательной воды в (i – 1)-м подогревателе.

Непосредственно из равенства (6) получаем

.

Подогревателями высокого давления считаются подогреватели после ТПН, т.е. имеющие высокое давление по воде. Подогреватели низкого давления расположены до ТПН.

Конкретно для нашей тепловой схемы получаем:

Для подогревателей высокого давления ПД1, ПД2 и ПД3:

, откуда находим a₁;

Для решения последнего уравнения относительно a₃ необходимо знать h_{ПВ_ТПН} – энтальпию питательной воды после питательного насоса, которую находим по формуле

h_{ПВ_ТПН} = h_Д + D h_ТПН,

где h_Д – энтальпия питательной воды на выходе из деаэратора, определяется по температуре и давлению в деаэраторе по таблицам [4];

D h_ТПН – приращение энтальпии после насоса, определяется так:

D h_ТПН = , (7)

v_Д – удельный объем воды на выходе из деаэратора, определяется по температуре и давлению воды с помощью таблиц [4], м³/кг;

D Р_ТПН – приращение давления воды после питательного насоса, определяется как разность давлений после насоса и после деаэратора, Па;

h_ТПН – КПД турбопитательного насоса, принимается равным 0,82.

Внимание! Следите за соблюдением размерностей. Подставив значения в формулу (7) в указанных системных единицах, получим значение D h_ТПН в Дж.

Зная давление и энтальпию питательной воды после ТПН, по таблицам [4] определяем t_ТПН – температуру питательной воды после ТПН.

Уравнение деаэратора:

. (8)

Поскольку для данной схемы

a_ПВ4 = a_ПВ1 – a₁ – a₂ – a₃ – a_Д, (9)

подставляем выражение (9) в уравнение (8)

В левой части уравнения (8) отражены доли и энтальпии пара (из третьего отбора), дренажа и питательной воды, поступающих на вход деаэратора, в правой части – выход деаэратора. КПД деаэратора h_Д полагаем равным 0,98, как и для подогревателей. Из уравнения (8) с учетом (9) находим a_Д. Отметим, что этот параметр входит в уравнение (8) дважды.

Определив значение a_Д, находим a_ПВ4 согласно (9).

Для подогревателей низкого давления ПД4 – ПД9 имеем:

, откуда находим a₄;

Между 7 и 8 подогревателями находится точка смешения, в которой дренаж из 8-го подогревателя соединяется с питательной водой (конденсатом) после этого же подогревателя. Происходит это после смесительного насоса. В результате меняется как количество конденсата в линии, так и его энтальпия. Параметры конденсата до и после точки смешения отражены на рис. 3. Чтобы учесть изменения параметров после точки смешения, необходимо решить систему уравнений:

; a_ПВ8 = a_ПВ4 – a₄ – a₅ – a₆ – a₇ – a₈;

;

.

В этой системе, состоящей из четырех линейных уравнений, четыре неизвестных параметра: a₇, a₈, a_ПВ8 и h_ПВСМ. Поэтому она всегда имеет решение, и притом единственное. Для упрощенного расчета можно положить h_ПВСМ = h_ПВ8 + (3÷5), кДж/кг.

И наконец,

, откуда находим a₉.

Параметр h_ПВЭ представляет собой энтальпию конденсата за эжекторами. Полагаем его равным 127,5 кДж/кг.

Доля пара, идущего на ТПН, равна

,

где a_ПВ8 = 1,02 – общее количество питательной воды;

v_Д – удельный объем воды на выходе из деаэратора, определяется по температуре и давлению воды с помощью таблиц [4], м³/кг;

D Р_ТПН – приращение давления воды после питательного насоса, определяется как разность давлений после насоса и после деаэратора, Па;

h_ТПН = 0,82 – КПД турбопитательного насоса;

h_М^ТП = 0,98 – КПД турбопривода механический;

Н_ТПН = h_П3 – h_П6 – теплоперепад, срабатываемый в турбине питательного насоса, Дж / кг.

Дата добавления: 2015-06-29