Aufbau der Turbine Fr 80 100 130 13. Betrieb der Dampfturbine

Einführung

Für große Anlagen aller Branchen mit hohem Wärmeverbrauch ist die optimale Energieversorgung ein Quartier- oder Industrie-BHKW.

Der Prozess der Stromerzeugung in KWK-Anlagen zeichnet sich im Vergleich zu Brennwertkraftwerken durch einen erhöhten thermischen Wirkungsgrad und eine höhere Energieleistung aus. Dies erklärt sich dadurch, dass die Abwärme der Turbine, die zu einer Kältequelle (einem Wärmeempfänger eines externen Verbrauchers) umgeleitet wird, darin genutzt wird.

In der Arbeit wird die Berechnung des thermischen Schemas des Kraftwerks auf der Grundlage der Produktions-Wärme-Kraft-Turbine PT-80/100-130/13 durchgeführt, die im Auslegungsmodus bei Außenlufttemperatur arbeitet.

Die Aufgabe der Berechnung des thermischen Schemas besteht darin, die Parameter, Kosten und Richtungen des Arbeitsmediumflusses in Einheiten und Einheiten sowie den Gesamtdampfverbrauch, die elektrische Leistung und Indikatoren für den thermischen Wirkungsgrad der Station zu bestimmen.

Beschreibung des thermischen Hauptdiagramms der Turbinenanlage PT-80/100-130/13

Das 80-MW-Stromaggregat besteht aus einem Trommelkessel hoher Druck E-320/140, Turbinen PT-80/100-130/13, Generator u Zusatzausrüstung.

Das Netzteil hat sieben Auswahlmöglichkeiten. In der Turbinenanlage ist eine zweistufige Erwärmung des Netzwassers möglich. Es gibt einen Haupt- und einen Spitzenkessel sowie einen PVC, der sich einschaltet, wenn die Kessel die erforderliche Erwärmung des Netzwassers nicht bereitstellen können.

Frischdampf aus dem Kessel mit einem Druck von 12,8 MPa und einer Temperatur von 555 0 C tritt in die Turbine HPC ein und wird nach dem Ablassen zur Turbine CSD und dann zum LPC geleitet. Nach dem Ausarbeiten strömt der Dampf vom LPC zum Kondensator.

Das Aggregat zur Regeneration verfügt über drei Hochdruckerhitzer (HPH) und vier Niederdruckerhitzer (LPH). Die Heizungen sind vom Ende der Turbineneinheit aus nummeriert. Das Kondensat des Heizdampfes HPH-7 wird kaskadiert in HPH-6, in HPH-5 und dann in den Entlüfter (6 atm) geleitet. Der Kondensatablauf von LPH4, LPH3 und LPH2 erfolgt ebenfalls in Kaskade in LPH1. Dann wird vom LPH1 das Kondensat des Heizdampfes zum CM1 geleitet (siehe PRT2).

Hauptkondensat und Speisewasser werden nacheinander in PE, SH und PS in vier Erhitzern erwärmt niedriger Druck(HDPE), in einem Entlüfter von 0,6 MPa und in drei Hochdruckerhitzern (HPE). Die Dampfversorgung dieser Erhitzer erfolgt über drei regelbare und vier ungeregelte Turbinendampfentnahmen.

Die Einheit zum Erhitzen von Wasser im Heiznetz verfügt über eine Kesselanlage, bestehend aus einem unteren (PSG-1) und einem oberen (PSG-2) Netzerhitzer, die jeweils mit Dampf aus der 6. und 7. Auswahl und PVK gespeist werden. Kondensat von den oberen und unteren Netzheizungen wird durch Ablaufpumpen den Mischern SM1 zwischen LPH1 und LPH2 und SM2 zwischen den Heizungen LPH2 und LPH3 zugeführt.

Die Heiztemperatur des Speisewassers liegt zwischen (235-247) 0 С und hängt vom Anfangsdruck des Frischdampfs und der Höhe der Unterheizung in HPH7 ab.

Die erste Dampfentnahme (von HPC) wird verwendet, um Speisewasser in HPH-7 zu erhitzen, die zweite Dampfentnahme (von HPC) - für HPH-6, die dritte (von HPC) - für HPH-5, D6ata, für die Produktion; der vierte (von CSD) - in LPH-4, der fünfte (von CSD) - in LPH-3, der sechste (von CSD) - in LPH-2, Entlüfter (1,2 atm), in PSG2, in PSV; der siebte (von CND) - in PND-1 und PSG1.

Um Verluste auszugleichen, ist im Schema ein Zaun vorgesehen Rohwasser. Rohwasser wird dann im Rohwassererhitzer (RWS) auf eine Temperatur von 35°C erhitzt, nachdem es passiert hat chemische Behandlung, tritt in den Entlüfter 1.2 ata ein. Um die Erwärmung und Entlüftung von zusätzlichem Wasser zu gewährleisten, wird die Dampfwärme aus der sechsten Extraktion verwendet.

Dampf von den Dichtstangen in Höhe von D pcs = 0,003D 0 geht zum Entlüfter (6 atm). Dampf von den äußersten Dichtungskammern wird zum SH geleitet, von den mittleren Dichtungskammern zum PS.

Kesselabschlämmung - zweistufig. Dampf vom Expander der 1. Stufe geht zum Entlüfter (6 atm), vom Expander der 2. Stufe zum Entlüfter (1,2 atm). Wasser aus dem Expander der 2. Stufe wird der Netzwasserleitung zugeführt, um Netzverluste teilweise auszugleichen.

Abbildung 1. Schematische Darstellung eines Wärmekraftwerks basierend auf TU PT-80/100-130/13

Auftrag für ein Kursprojekt
Student: Onuchin D.M..

Projektthema: Berechnung des thermischen Schemas von PTU PT-80/100-130/13
Projektdaten

P 0 \u003d 130 kg / cm 2;

;

;

Q t \u003d 220 MW;

;

.

Druck bei unregulierten Abhebungen – aus Referenzdaten.

Vorbereitung von zusätzlichem Wasser - aus dem atmosphärischen Entlüfter "D-1.2".
Das Volumen des Abrechnungsteils

1. 
   Auslegungsrechnung der PTU im SI-System für Nennleistung.
2. 
   Ermittlung von Energiekennzahlen der Berufsschularbeit.
3. 
   Die Wahl der Hilfsmittel für Berufsschulen.

1. Anfängliche Referenzdaten
Die Hauptindikatoren der Turbine PT-80/100-130.

Tabelle 1.

Die Turbine verfügt über 8 ungeregelte Dampfentnahmen zur Erwärmung des Speisewassers in den Niederdruckerhitzern, dem Entlüfter, in den Hochdruckerhitzern und zum Antrieb der Antriebsturbine der Hauptspeisepumpe. Der Abdampf des Turboantriebs wird zur Turbine zurückgeführt.
Tabelle 2.

Die Turbine verfügt über zwei Heizdampfentnahmen, oben und unten, die für die ein- und zweistufige Erwärmung des Netzwassers ausgelegt sind. Heizungsabzüge haben folgende Druckregelgrenzen:

Obere 0,5-2,5 kg / cm 2;

Unter 0,3–1 kg/cm 2 .

2. Berechnung der Kesselanlage

WB - oberer Kessel;

NB - Unterkessel;

Obr - Umkehrnetzwerkwasser.

D WB, D NB - Dampfstrom zum Ober- bzw. Unterkessel.

Temperaturdiagramm: t pr / t o br \u003d 130 / 70 C;

T pr \u003d 130 0 C (403 K);

Tarr \u003d 70 0 C (343 K).

Bestimmung von Dampfparametern in Heizungsextraktionen

Wir akzeptieren eine gleichmäßige Erwärmung auf VSP und NSP;

Wir akzeptieren den Wert der Unterhitzung in Netzwerkheizungen
.

Wir akzeptieren Druckverluste in Rohrleitungen
.

Der Druck der oberen und unteren Entnahmen aus der Turbine für VSP und LSP:

Bar;

Bar.
h WB = 418,77 kJ/kg

h NB \u003d 355,82 kJ / kg

D WB (h 5 - h WB /) \u003d K W SV (h WB - h NB) →

→ D WB =1,01∙870,18(418,77-355,82)/(2552,5-448,76)=26,3 kg/s

D NB h 6 + D WB h WB / + K W SV h ​​​​OBR \u003d KW SV h ​​​​NB + (D WB + D NB) h NB / →

→ D NB \u003d / (2492-384,88) \u003d 25,34 kg / s

D WB + D NB \u003d D B \u003d 26,3 + 25,34 \u003d 51,64 kg / s

3. Aufbau des Dampfexpansionsprozesses in der Turbine
Nehmen wir den Druckverlust in den Dampfverteilern der Zylinder:

;

;

;

In diesem Fall beträgt der Druck am Einlass zu den Zylindern (hinter den Steuerventilen):

Der Verlauf im h,s-Diagramm ist in Abb. 1 dargestellt. 2.

4. Gleichgewicht von Dampf und Speisewasser.

• 
  Wir gehen davon aus, dass die Enddichtungen (D KU) und die Dampfstrahler (D EP) Dampf mit höherem Potential erhalten.
• 
  Der verbrauchte Dampf von den Enddichtungen und von den Ejektoren wird zur Stopfbüchsenheizung geleitet. Wir akzeptieren die Erwärmung des Kondensats darin:

• 
  Der verbrauchte Dampf in den Ejektorkühlern wird zum Ejektorheizer (EP) geleitet. darin heizen:

• 
  Wir nehmen den Dampfstrom zur Turbine (D) als bekannten Wert an.
• 
  Stationsinterne Verluste des Arbeitsmediums: D UT =0,02D.
• 
  Der Dampfverbrauch für Endversiegelungen beträgt 0,5 %: D KU = 0,005 D.
• 
  Der Dampfverbrauch für die Hauptejektoren beträgt 0,3 %: D EJ = 0,003 D.

Dann:

• 
  Der Dampfverbrauch aus dem Kessel beträgt:

• 
  weil Trommelkessel muss die Abschlämmung des Kessels berücksichtigt werden.

D prod \u003d 0,015D \u003d 1,03D K \u003d 0,0154D.

• 
  Dem Kessel zugeführte Speisewassermenge:

• 
  Menge an zusätzlichem Wasser:

Kondensatverluste für die Produktion:

(1-K pr) D pr \u003d (1-0,6) ∙ 75 \u003d 30 kg / s.

Der Druck in der Kesseltrommel ist ca. 20 % höher als der Frischdampfdruck an der Turbine (aufgrund hydraulischer Verluste), d.h.

P q.v. =1,2P 0 =1,2∙12,8=15,36 MPa →
kJ/kg.

Der Druck im Continuous Blowdown Expander (CRP) ist ca. 10 % höher als im Entlüfter (D-6), d.h.

P RNP \u003d 1,1 P d \u003d 1,1 ∙ 5,88 \u003d 6,5 bar →

→
kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

D PR \u003d β ∙ D prod \u003d 0,438 0,0154D \u003d 0,0067D;

D VR \u003d (1-β) D prod \u003d (1-0,438) 0,0154D \u003d 0,00865D.
D ext \u003d D ut + (1-K pr) D pr + D v.r. =0,02D+30+0,00865D=0,02865D+30.

Wir ermitteln den Verbrauch von Netzwasser durch Netzheizungen:

Wir akzeptieren Lecks im Wärmeversorgungssystem von 1% der zirkulierenden Wassermenge.

Somit ist die erforderliche Leistung von chem. Wasserversorgung:

5. Bestimmung der Parameter von Dampf, Speisewasser und Kondensat durch PTS-Elemente.
Wir akzeptieren den Druckverlust in den Dampfleitungen von der Turbine zu den Erhitzern des Regenerativsystems in Höhe von:

Die Bestimmung der Parameter hängt von der Bauart der Heizungen ab ( siehe Abb. 3). Im berechneten Schema sind alle HDPE und LDPE Oberflächen.

Im Zuge des Hauptkondensats und Speisewassers vom Kondensator zum Kessel ermitteln wir die von uns benötigten Parameter.

5.1. Wir vernachlässigen die Enthalpieerhöhung in der Kondensatpumpe. Dann die Parameter des Kondensats vor dem EP:

0,04bar
29°С,
121,41 kJ/kg.

5.2. Wir nehmen die Erwärmung des Hauptkondensats in der Ejektorheizung gleich 5°C.

34 °C; kJ/kg.

5.3. Die Wassererwärmung in der Stopfbüchsenheizung (SH) wird mit 5°С angenommen.

39 °С,
kJ/kg.

5.4. PND-1 - deaktiviert.

Es ernährt sich von Dampf aus der VI-Auswahl.

69,12 °С,
289,31 kJ / kg \u003d h d2 (Entwässerung aus HDPE-2).

°С,
4,19∙64,12=268,66kJ/kg

Es ernährt sich von Dampf aus der V-Auswahl.

Heizdampfdruck im Heizkörper:

96,7 °C,
405,21 kJ/kg;

Wasserwerte hinter der Heizung:

°С,
4,19∙91,7=384,22 kJ/kg.

Wir stellen vorläufig die Temperaturerhöhung aufgrund der Vermischung der Strömungen vor LPH-3 durch ein
, d.h. wir haben:

Es ernährt sich von Dampf aus der IV-Auswahl.

Heizdampfdruck im Heizkörper:

140.12°С,
589,4 kJ/kg;

Wasserwerte hinter der Heizung:

°С,
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.

Parameter des Heizmediums im Ablaufkühler:

5.8. Speisewasserentlüfter.

Speisewasserentlüfter arbeitet mit konstantem Dampfdruck im Gehäuse

R D-6 \u003d 5,88 bar → t D-6 H \u003d 158 ˚C, h ’D-6 \u003d 667 kJ / kg, h “D-6 \u003d 2755,54 kJ / kg,

5.9. Förderpumpe.

Nehmen wir den Pumpenwirkungsgrad
0,72.

Förderdruck: MPa. °C und die Parameter des Heizmediums im Ablaufkühler:
Dampfparameter im Dampfkühler:

°C;
2833,36 kJ/kg.

Wir stellen die Heizung in OP-7 auf 17,5 ° C ein. Dann ist die Temperatur des Wassers hinter dem HPH-7 gleich °С und die Parameter des Heizmediums im Abflusskühler sind:

°C;
1032,9 kJ/kg.

Speisewasserdruck nach HPH-7 ist:

Wasserwerte hinter der Heizung selbst.

Die Heizdampfturbine PT-80/100-130/13 mit Industrie- und Heizdampfentnahme ist für den direkten Antrieb des Elektrogenerators TVF-120-2 mit einer Drehzahl von 50 U / min und Wärmeabgabe für Produktions- und Heizbedarf bestimmt.

Die Nennwerte der Hauptparameter der Turbine sind unten angegeben.

Leistung, Megawatt

nominell 80

maximal 100

Nenndampfparameter

Druck, MPa 12,8

Temperatur, 0 C 555

Verbrauch an entnommenem Dampf für Produktionszwecke, t/h

nominell 185

maximal 300

Grenzen der Dampfdruckänderung bei kontrollierter Heizungsentnahme, MPa

obere 0,049-0,245

niedriger 0,029-0,098

Produktionsselektionsdruck 1.28

Wassertemperatur, 0 C

Ernährung 249

Kühlung 20

Kühlwasserverbrauch, t/h 8000

Die Turbine hat folgende einstellbare Dampfentnahmen:

Produktion mit einem absoluten Druck (1,275 0,29) MPa und zwei Heizoptionen - die obere mit einem absoluten Druck im Bereich von 0,049-0,245 MPa und die untere mit einem Druck im Bereich von 0,029-0,098 MPa. Der Heizungsentnahmedruck wird über eine in der oberen Heizungsentnahmekammer eingebaute Regelmembran geregelt. Der geregelte Druck in den Heizungsausgängen wird aufrechterhalten: im oberen Ausgang - wenn beide Heizungsausgänge eingeschaltet sind, im unteren Ausgang - wenn ein unterer Heizungsausgang eingeschaltet ist. Netzwasser durch die Netzerhitzer der unteren und oberen Heizstufe muss nacheinander und in gleichen Mengen geleitet werden. Der Wasserfluss durch die Netzheizungen muss kontrolliert werden.

Die Turbine ist eine Einwellen-Zweizylinder-Einheit. Der HPC-Strömungspfad hat eine einreihige Regelstufe und 16 Druckstufen.

Der Flow-Teil des LPC besteht aus drei Teilen:

die erste (bis zum oberen Heizungsausgang) hat eine Regelstufe und 7 Druckstufen,

die zweite (zwischen den Heizungsanzapfungen) zwei Druckstufen,

die dritte - die Steuerstufe und zwei Druckstufen.

Der Hochdruckrotor ist einteilig geschmiedet. Die ersten zehn Scheiben des Niederdruckrotors sind einstückig mit der Welle geschmiedet, die restlichen drei Scheiben sind gelagert.

Die Dampfverteilung der Turbine ist Düse. Am Ausgang des HPC geht ein Teil des Dampfes zur kontrollierten Produktionsabsaugung, der Rest geht zum LPC. Wärmeextraktionen werden aus den entsprechenden LPC-Kammern durchgeführt.

Um die Aufwärmzeit zu verkürzen und die Startbedingungen zu verbessern, sind eine Dampfheizung von Flanschen und Bolzen und eine Frischdampfzufuhr zur HPC-Frontdichtung vorgesehen.

Die Turbine ist mit einer Durchdrehvorrichtung ausgestattet, die die Welle der Turbineneinheit mit einer Frequenz von 3,4 U/min dreht.

Die Turbinenschaufelvorrichtung ist für den Betrieb bei einer Netzfrequenz von 50 Hz ausgelegt, was einer Turbinenrotordrehzahl von 50 U/min (3000 U/min) entspricht. Erlaubt lange Arbeit Turbinen mit einer Frequenzabweichung im Netz von 49,0-50,5 Hz.

Dampfturbinentyp PT-60-130/13– kondensierend, mit zwei regulierbaren Schwadenabzügen. Nennleistung 60.000 kW (60 MW) bei 3.000 U/min. Die Turbine ist so ausgelegt, dass sie direkt den Generatortyp antreibt TVF-63-2 mit einer Leistung von 63.000 kW, mit einer Spannung an den Generatorklemmen von 10.500 V, montiert auf einem gemeinsamen Fundament mit einer Turbine. Die Turbine ist mit einer regenerativen Vorrichtung ausgestattet - zum Erhitzen von Speisewasser und muss damit arbeiten Verflüssigungseinheit. Beim Betrieb der Turbine ohne geregelte Entnahmen (rein kondensierender Betrieb) ist eine Belastung von 60 MW zulässig.

Dampfturbinentyp PT-60-130/13 ausgelegt für folgende Parameter:

• Frischdampfdruck vor dem automatischen Absperrventil (ASK) 130 atm;
• Frischdampftemperatur vor ASC 555 ºС;
• die durch den Kondensator fließende Kühlwassermenge (bei der Auslegungstemperatur am Einlass zum Kondensator 20 ° C) 8000 m / h;
• der geschätzte maximale Dampfverbrauch bei Nennparametern beträgt 387 t/h.

Die Turbine hat zwei einstellbare Dampfentnahmen: industriell mit Nenndruck 13 ata und Kraft-Wärme-Kopplung mit einem Nenndruck von 1,2 atm. Produktion und Wärmeauskopplung haben folgende Druckregelgrenzen:

• Produktion 13+3 ATA;
• Erwärmung 0,7-2,5 ata.

Die Turbine ist eine Einwellen-Zweizylinder-Einheit. Hochdruckzylinder verfügt über eine Einkronen-Steuerstufe und 16 Druckstufen. Niederdruckzylinder besteht aus zwei Teilen, wovon der Mitteldruckteil eine Regelstufe und 8 Druckstufen und der Niederdruckteil eine Regelstufe und 3 Druckstufen hat.

Alle Scheiben des Hochdruckrotors sind einstückig mit der Welle geschmiedet. Die ersten zehn Scheiben des Niederdruckrotors sind einstückig mit der Welle geschmiedet, die restlichen vier Scheiben sind überhängend.

Die HP- und LPC-Rotoren sind durch eine flexible Kupplung miteinander verbunden. Die Rotoren des Niederdruckzylinders und des Generators sind über eine starre Kupplung verbunden. nRVD = 1800 U/min, nRPD = 1950 U/min.

Geschmiedet Rotor HPC-Turbine PT-60-130/13 hat ein relativ langes vorderes Schaftende und ein blütenblattförmiges (ärmelloses) Design aus Labyrinthdichtungen. Bei dieser Konstruktion des Rotors verursacht selbst ein leichtes Abstreifen der Welle durch die Wellen der End- oder Zwischendichtungen eine lokale Erwärmung und eine elastische Verformung der Welle, was zu einer Vibration der Turbine, einer Betätigung der Bandagenspitzen, der Rotorblätter usw. führt eine Vergrößerung der Radialspiele in den Zwischen- und Deckbanddichtungen. Typischerweise tritt eine Rotordurchbiegung im Betriebsdrehzahlbereich von 800–1200 U/min auf. beim Anfahren der Turbine oder beim Auslaufen der Rotoren im Stillstand.

Die Turbine wird geliefert Drehvorrichtung, wobei der Rotor mit einer Geschwindigkeit von 3,4 U / min gedreht wird. Die Drehvorrichtung wird von einem Elektromotor mit Kurzschlussläufer angetrieben.

Turbine hat Düsendampfverteilung. Frischdampf wird einem freistehenden Dampfkasten zugeführt, in dem sich eine automatische Klappe befindet, von wo aus der Dampf durch Bypassrohre zu den Turbinenregelventilen strömt. befinden sich in Dampfkästen, die in den vorderen Teil des Turbinenzylinders eingeschweißt sind. Der minimale Dampfdurchgang im Kondensator wird durch das Modusdiagramm bestimmt.

Die Turbine ist ausgerüstet Waschgerät, die es ermöglicht, den Strömungsweg der Turbine unterwegs mit entsprechend reduzierter Last zu spülen.

Um die Aufwärmzeit zu verkürzen und die Bedingungen für den Start der Turbine zu verbessern, sind HPC-Flansche und -Stehbolzen sowie eine Frischdampfversorgung der HPC-Frontdichtung vorgesehen. Um die korrekte Funktionsweise und die Fernsteuerung des Systems während des Starts und Stopps der Turbine zu gewährleisten, ist eine Gruppenentleerung vorgesehen Drain-Dilatator in den Kondensator.

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Anmerkung

In diesem Seminararbeit die Berechnung des grundlegenden thermischen Schemas des Kraftwerks auf der Grundlage der Kraft-Wärme-Kopplung Dampfturbine

PT-80/100-130/13 bei Temperatur Umfeld, das System der regenerativen Heizung und Netzheizungen sowie der thermische Wirkungsgrad der Turbinenanlage und des Kraftwerksblocks werden berechnet.

Der Anhang zeigt ein schematisches thermisches Diagramm basierend auf der Turbinenanlage PT-80/100-130/13, ein Diagramm der Temperaturen des Netzwassers und der Heizlast, ein h-s-Diagramm der Dampfexpansion in der Turbine, ein Diagramm der Modi der PT- 80/100-130/13 Turbinenanlage, eine allgemeine Ansicht der Heizung Hochdruck PV-350-230-50, Spezifikation Gesamtansicht PV-350-230-50, längs geschnitten Turbinenanlage PT-80/100-130/13, Spezifikation der Gesamtansicht der im TPP-Schema enthaltenen Hilfsausrüstung.

Das Werk besteht aus 45 Blättern und enthält 6 Tabellen und 17 Abbildungen. In der Arbeit wurden 5 literarische Quellen verwendet.

• Einführung
• Sichtung wissenschaftlicher und technischer Literatur (Technologien zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie)
• 1. Beschreibung des thermischen Hauptdiagramms der Turbinenanlage PT-80/100-130/13
• 2. Berechnung des thermischen Hauptdiagramms der Turbinenanlage PT-80/100-130/13 im erhöhten Lastmodus
• 2.1 Anfangsdaten für die Berechnung
• 2.2
• 2.3 Berechnung der Parameter des Dampfexpansionsprozesses in den Turbinenräumen inh- SDiagramm
• 2.4
• 2.5
• 2.6
• 2.6.1 Netzheizungsanlage (Kessel)
• 2.6.2 Regenerative Hochdruckerhitzer und Speiseanlage (Pumpe)
• 2.6.3 Speisewasserentlüfter
• 2.6.4 Rohwassererhitzer
• 2.6.5
• 2.6.6 Zusätzlicher Wasserentlüfter
• 2.6.7
• 2.6.8 Kondensator
• 2.7
• 2.8 Energiebilanz der Turbineneinheit PT-80/100-130/13
• 2.9
• 2.10
• Fazit
• Referenzliste
• Einführung
• Für große Anlagen aller Branchen mit hohem Wärmeverbrauch ist die optimale Energieversorgung ein Quartier- oder Industrie-BHKW.
• Der Prozess der Stromerzeugung in KWK-Anlagen zeichnet sich im Vergleich zu Brennwertkraftwerken durch einen erhöhten thermischen Wirkungsgrad und eine höhere Energieleistung aus. Dies erklärt sich dadurch, dass die Abwärme der Turbine, die zu einer Kältequelle (einem Wärmeempfänger eines externen Verbrauchers) umgeleitet wird, darin genutzt wird.
• In der Arbeit wird die Berechnung des thermischen Schemas des Kraftwerks auf der Grundlage der Produktions-Wärme-Kraft-Turbine PT-80/100-130/13 durchgeführt, die im Auslegungsmodus bei Außenlufttemperatur arbeitet.
• Die Aufgabe der Berechnung des thermischen Schemas besteht darin, die Parameter, Kosten und Richtungen des Arbeitsmediumflusses in Einheiten und Einheiten sowie den Gesamtdampfverbrauch, die elektrische Leistung und Indikatoren für den thermischen Wirkungsgrad der Station zu bestimmen.
• 1. Beschreibung des thermischen Hauptdiagramms der Turbinenanlage PT-80/100-130/13

Das 80-MW-Stromaggregat besteht aus einem Hochdruck-Trommelkessel E-320/140, einer Turbine PT-80/100-130/13, einem Generator und Nebenaggregaten.

Das Netzteil hat sieben Auswahlmöglichkeiten. In der Turbinenanlage ist eine zweistufige Erwärmung des Netzwassers möglich. Es gibt einen Haupt- und einen Spitzenkessel sowie einen PVC, der sich einschaltet, wenn die Kessel die erforderliche Erwärmung des Netzwassers nicht bereitstellen können.

Frischdampf aus dem Kessel mit einem Druck von 12,8 MPa und einer Temperatur von 555 0 tritt in den HPC der Turbine ein und wird nach dem Ausarbeiten zur HP der Turbine und dann zur HP geleitet. Nach dem Ausarbeiten strömt der Dampf vom LPC zum Kondensator.

Das Aggregat zur Regeneration verfügt über drei Hochdruckerhitzer (HPH) und vier Niederdruckerhitzer (LPH). Die Heizungen sind vom Ende der Turbineneinheit aus nummeriert. Das Kondensat des Heizdampfes HPH-7 wird kaskadiert in HPH-6, in HPH-5 und dann in den Entlüfter (6 atm) geleitet. Der Kondensatablauf von LPH4, LPH3 und LPH2 erfolgt ebenfalls in Kaskade in LPH1. Dann wird vom LPH1 das Kondensat des Heizdampfes zum CM1 geleitet (siehe PRT2).

Hauptkondensat und Speisewasser werden nacheinander in PE, SH und PS, in vier Niederdruckerhitzern (LPH), in einem 0,6 MPa-Entgaser und in drei Hochdruckerhitzern (HPV) erhitzt. Die Dampfversorgung dieser Erhitzer erfolgt über drei regelbare und vier ungeregelte Turbinendampfentnahmen.

Die Einheit zum Erhitzen von Wasser im Heiznetz verfügt über eine Kesselanlage, bestehend aus einem unteren (PSG-1) und einem oberen (PSG-2) Netzerhitzer, die jeweils mit Dampf aus der 6. und 7. Auswahl und PVK gespeist werden. Kondensat von den oberen und unteren Netzheizungen wird durch Ablaufpumpen den Mischern SM1 zwischen LPH1 und LPH2 und SM2 zwischen den Heizungen LPH2 und LPH3 zugeführt.

Die Heiztemperatur des Speisewassers liegt zwischen (235-247) 0 С und hängt vom Anfangsdruck des Frischdampfs und der Höhe der Unterheizung in HPH7 ab.

Die erste Dampfentnahme (von HPC) wird verwendet, um Speisewasser in HPH-7 zu erhitzen, die zweite Dampfentnahme (von HPC) - für HPH-6, die dritte (von HPC) - für HPH-5, D6ata, für die Produktion; der vierte (von CSD) - in LPH-4, der fünfte (von CSD) - in LPH-3, der sechste (von CSD) - in LPH-2, Entlüfter (1,2 atm), in PSG2, in PSV; der siebte (von CND) - in PND-1 und PSG1.

Um Verluste auszugleichen, sieht das System die Entnahme von Rohwasser vor. Das Rohwasser wird im Rohwassererhitzer (RWS) auf eine Temperatur von 35 o C erhitzt, dann tritt es nach der chemischen Behandlung in den Entlüfter 1.2 ata ein. Um die Erwärmung und Entlüftung von zusätzlichem Wasser zu gewährleisten, wird die Dampfwärme aus der sechsten Extraktion verwendet.

Dampf von den Dichtstangen in Höhe von D pcs = 0,003D 0 geht zum Entlüfter (6 atm). Dampf von den äußersten Dichtungskammern wird zum SH geleitet, von den mittleren Dichtungskammern zum PS.

Kesselabschlämmung - zweistufig. Dampf vom Expander der 1. Stufe geht zum Entlüfter (6 atm), vom Expander der 2. Stufe zum Entlüfter (1,2 atm). Wasser aus dem Expander der 2. Stufe wird der Netzwasserleitung zugeführt, um Netzverluste teilweise auszugleichen.

Abbildung 1. Schematische Darstellung eines Wärmekraftwerks basierend auf TU PT-80/100-130/13

2. Berechnung des thermischen Prinzipschaltbildes einer TurbinenanlageFr-80/100-130/13 im Hochlastmodus

Die Berechnung des thermischen Grundschemas der Turbinenanlage basiert auf dem gegebenen Dampfdurchsatz für die Turbine. Bestimmen Sie als Ergebnis der Berechnung:

? elektrische Leistung der Turbineneinheit - W e;

? Energieeffizienz der Turbinenanlage und des BHKW insgesamt:

b. Koeffizient nützliche Aktion KWK zur Stromerzeugung;

in. Wirkungsgrad des BHKW zur Erzeugung und Bereitstellung von Heizwärme;

d) spezifischer Verbrauch des Referenzbrennstoffs für die Stromerzeugung;

e) Spezifischer Verbrauch an Bezugsbrennstoff für die Erzeugung und Lieferung von Wärmeenergie.

2.1 Anfangsdaten für die Berechnung

Frischdampfdruck -

Frischdampftemperatur -

Druck im Kondensator - P to = 0,00226 MPa

Parameter der Auswahl der Dampferzeugung:

Dampfverbrauch -

geben - ,

umkehren - .

Frischdampfverbrauch für die Turbine -

Die Wirkungsgradwerte der thermischen Schaltungselemente sind in Tabelle 2.1 angegeben.

Tisch 2.1. Wirkungsgrad der Elemente des thermischen Schemas

2.2 Berechnung von Drücken in Turbinenentnahmen

Thermische Belastung Das BHKW wird durch den Bedarf des Produktionsverbrauchers an Dampf und der Wärmelieferung an einen externen Verbraucher für Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung bestimmt.

Um die Eigenschaften des thermischen Wirkungsgrads einer KWK-Anlage mit einer industriellen Wärme- und Kraftturbine im erhöhten Lastmodus (unter -5 ° C) zu berechnen, muss der Dampfdruck in den Turbinenzapfstellen bestimmt werden. Dieser Druck richtet sich nach den Anforderungen des industriellen Anwenders und wird eingestellt Temperaturdiagramm Netzwerk Wasser.

In dieser Kursarbeit wird eine konstante Dampfentnahme für den technologischen (industriellen) Bedarf eines externen Verbrauchers übernommen, die gleich dem Druck ist, der dem Nennbetrieb der Turbine entspricht, also dem Druck in den ungeregelten Turbinenentnahmen Nr 1 und Nr. 2 ist:

Die Dampfparameter in den Turbinenentnahmen im Nennmodus sind aus ihren Hauptparametern bekannt. Spezifikationen.

Es ist notwendig, den tatsächlichen (d. h. für einen bestimmten Modus) Druckwert in der Wärmeentnahme zu bestimmen. Dazu wird die folgende Abfolge von Aktionen ausgeführt:

1. Gemäß dem angegebenen Wert und dem ausgewählten (gegebenen) Temperaturdiagramm des Heizungsnetzes ermitteln wir die Temperatur des Netzwassers hinter den Netzheizungen bei einer bestimmten Außentemperatur t NAR

t Sonne = t OS + b BHKW ( t PS - t Betriebssystem)

t BC \u003d 55,6 + 0,6 (106,5 - 55,6) \u003d 86,14 0 C

2. Gemäß dem akzeptierten Wert der Wasserunterkühlung und und Wert t BC finden wir die Sättigungstemperatur in der Netzwerkheizung:

= t Sonne + und

86,14 + 4,3 \u003d 90,44 0 C

Dann bestimmen wir gemäß den Sättigungstabellen für Wasser und Dampf den Dampfdruck im Netzerhitzer R BC = 0,07136 MPa.

3. Die Wärmelast der unteren Netzheizung erreicht 60 % der Gesamtlast des Heizraums

t N.S. = t OS + 0,6 ( t VS - t Betriebssystem)

t NS \u003d 55,6 + 0,6 (86,14 - 55,6) \u003d 73,924 0 C

Anhand der Sättigungstabellen für Wasser und Dampf ermitteln wir den Dampfdruck im Netzerhitzer R HC \u003d 0,04411 MPa.

4. Wir bestimmen den Dampfdruck in den (geregelten) KWK-Entnahmen Nr. 6, Nr. 7 der Turbine unter Berücksichtigung der akzeptierten Druckverluste durch Rohrleitungen:

wo Verluste in Rohrleitungen und Steuerungssystemen der Turbine akzeptiert werden:; ;

5. Entsprechend dem Dampfdruckwert ( R 6 ) in der Heizungsentnahme Nr. 6 der Turbine geben wir den Dampfdruck in den ungeregelten Turbinenentnahmen zwischen der industriellen Entnahme Nr. 3 und der geregelten Heizungsentnahme Nr. 6 an (nach der Flügel-Stodola-Gleichung):

wo D 0 , D, R 60 , R 6 - Dampfdurchsatz und Druck in der Turbinenentnahme im nominalen bzw. berechneten Modus.

2.3 Berechnung von ParameternDampfexpansionsprozess in den Turbinenräumen inh- SDiagramm

Unter Verwendung der unten beschriebenen Methode und der Werte der Drücke in den Extraktionen, die im vorherigen Absatz gefunden wurden, konstruieren wir ein Diagramm des Prozesses der Dampfexpansion im Turbinenströmungsweg bei t Koje=- 15 є MIT.

Schnittpunkt an h, s- Isobarendiagramm mit Isotherme bestimmt die Enthalpie von Frischdampf (Punkt 0 ).

Der Frischdampfdruckverlust in den Absperr- und Regelventilen und im Anfahrdampfweg bei voll geöffneten Ventilen beträgt ca. 3 %. Daher ist der Dampfdruck vor der ersten Stufe der Turbine:

Auf der h, s- Das Diagramm zeigt den Schnittpunkt der Isobaren mit dem Enthalpieniveau von Frischdampf (Punkt 0 /).

Um die Dampfparameter am Ausgang jedes Turbinenfachs zu berechnen, haben wir die Werte des internen relativen Wirkungsgrads der Fächer.

Tabelle 2.2. Interner relativer Wirkungsgrad der Turbine nach Abteilungen

Vom erhaltenen Punkt (Punkt 0 /) wird eine Linie senkrecht nach unten (entlang der Isentrope) bis zum Schnittpunkt mit der Druckisobare in Auswahl Nr. 3 gezogen. Die Enthalpie des Schnittpunktes ist gleich.

Die Dampfenthalpie in der Kammer der dritten regenerativen Auswahl im realen Expansionsprozess ist gleich:

Ähnlich zu h, s- Das Diagramm enthält Punkte, die dem Dampfzustand in der Kammer der sechsten und siebten Probenahme entsprechen.

Nach dem Bau des Dampfexpansionsprozesses in h, S- Das Diagramm zeigt Isobaren von ungeregelten Entnahmen für regenerative Erhitzer R 1 , R 2 ,R 4 ,R 5 und die Dampfenthalpien in diesen Extraktionen werden ermittelt.

gebaut auf h, s- Im Diagramm sind die Punkte durch eine Linie verbunden, die den Prozess der Dampfexpansion im Strömungsweg der Turbine widerspiegelt. Das Diagramm des Dampfexpansionsprozesses ist in Abbildung A.1 dargestellt. (Anhang A).

Nach dem gebaut h, s- Das Diagramm bestimmt die Temperatur des Dampfes in der entsprechenden Auswahl der Turbine durch die Werte seines Drucks und seiner Enthalpie. Alle Parameter sind in Tabelle 2.3 angegeben.

2.4 Berechnung thermodynamischer Parameter in Heizungen

Der Druck in Regenerativerhitzern ist um den Druckverlust aufgrund des hydraulischen Widerstands der Entnahmeleitungen, Sicherheits- und Absperrventile geringer als der Druck in den Entnahmekammern.

1. Wir berechnen den Druck von gesättigtem Wasserdampf in regenerativen Heizungen. Die Druckverluste in der Rohrleitung von der Turbinenentnahme zum entsprechenden Erhitzer werden gleich gesetzt:

Der Druck des gesättigten Wasserdampfes in den Speise- und Kondensatwasserentgasern ist aus deren technischen Daten bekannt und entspricht jeweils

2. Gemäß der Eigenschaftstabelle von Wasser und Dampf im Sättigungszustand bestimmen wir gemäß den gefundenen Sättigungsdrücken die Temperaturen und Enthalpien des Heizdampfkondensats.

3. Wir akzeptieren Unterkühlung des Wassers:

In regenerativen Hochdruckerhitzern - 2єMit

In regenerativen Niederdruckheizungen - 5єMit,

In Entlüftern - 0є Mit ,

Daher beträgt die Wassertemperatur am Ausgang dieser Heizungen:

, є Mit

4. Der Wasserdruck hinter den jeweiligen Erhitzern wird durch den hydraulischen Widerstand des Trakts und die Betriebsweise der Pumpen bestimmt. Die Werte dieser Drücke werden akzeptiert und sind in Tabelle 2.3 angegeben.

5. Gemäß den Tabellen für Wasser und überhitzten Dampf bestimmen wir die Wasserenthalpie nach den Heizungen (durch die Werte und):

6. Die Wassererwärmung im Erhitzer ist definiert als die Differenz zwischen den Wasserenthalpien am Einlass und am Auslass des Erhitzers:

, kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg

kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg,

wo ist die Enthalpie des Kondensats am Ausgang des Siegelheizers. In dieser Arbeit wird dieser Wert gleichgesetzt.

7. Die vom Heizdampf an das Wasser im Erhitzer abgegebene Wärme:

2.5 Dampf- und Wasserparameter in der Turbinenanlage

Zur Vereinfachung der weiteren Berechnung sind die oben berechneten Parameter von Dampf und Wasser in der Turbinenanlage in Tabelle 2.3 zusammengefasst.

Daten zu Dampf- und Wasserparametern in Ablaufkühlern sind in Tabelle 2.4 angegeben.

Tabelle 2.3. Dampf- und Wasserparameter in der Turbinenanlage

Tabelle 2.4. Dampf- und Wasserparameter in Ablaufkühlern

2.6 Bestimmung von Dampf- und Kondensatdurchflussmengen in den Elementen des thermischen Schemas

Die Berechnung erfolgt in folgender Reihenfolge:

1. Dampfstrom zur Turbine im Auslegungsmodus.

2. Dampf tritt durch Dichtungen aus

Akzeptiere dann

4. Speisewasserverbrauch pro Kessel (inkl. Abschlämmung)

wo ist die Menge an Kesselwasser, die in die kontinuierliche Abschlämmung fließt?

D etc=(b etc/100)·D S=(1,5/100) 131,15=1,968kg/s

5. Dampfauslass vom Spülexpander

wo ist der Dampfanteil, der aus dem Abschlämmwasser im kontinuierlichen Abschlämmexpander freigesetzt wird

6.Blowdown-Wasserauslass vom Expander

7. Verbrauch von zusätzlichem Wasser aus der chemischen Wasseraufbereitungsanlage (CWT)

woher kommt der Kondensatrücklaufkoeffizient?

Produktion Verbraucher, akzeptieren wir;

Die Berechnung der Dampfdurchsätze in Regenerativ- und Netzerhitzern im Entgaser und Kondensator sowie der Kondensatdurchsätze durch Erhitzer und Mischer basiert auf Stoff- und Wärmebilanzgleichungen.

Bilanzgleichungen werden sequentiell für jedes Element des thermischen Schemas erstellt.

Der erste Schritt bei der Berechnung des thermischen Schemas einer Turbinenanlage ist die Erstellung von Wärmebilanzen für Netzerhitzer und die Bestimmung der Dampfdurchsätze für jeden von ihnen auf der Grundlage der gegebenen thermischen Belastung der Turbine und des Temperaturdiagramms. Danach werden Wärmebilanzen von Hochdruck-Nutzerhitzern, Entlüftern und Niederdruckerhitzern erstellt.

2.6.1 Netzheizungsanlage (Kesselraum)

Tabelle 2.5. Dampf- und Wasserparameter in einem Fernwärmewerk

Die Installationsparameter werden in der folgenden Reihenfolge definiert.

1. Verbrauch von Netzwasser für den berechneten Modus

2. Wärmehaushalt des unteren Netzerhitzers

Heizdampfstrom zum unteren Netzerhitzer

aus Tabelle 2.1.

3.Wärmehaushalt des oberen Netzerhitzers

Heizdampfstrom zum oberen Netzerhitzer

Regenerative Hochtemperaturheizungen Druck- und Förderanlage (Pumpe)

LDPE7

HPH7 Wärmebilanzgleichung

Heizdampfverbrauch für PVD7

LDPE6

Wärmebilanzgleichung für HPH6

Heizdampfverbrauch für PVD6

Wärme aus der Entwässerung OD2 entfernt

Speisepumpe (PN)

Druck nach PN

Druck in der Pumpe in PN

Druckverlust

Das spezifische Wasservolumen in PN v PN - ermittelt aus den Tabellen nach Wert

R Mo.

Effizienz der Speisepumpe

Warmwasserbereitung in Mo

Enthalpie nach PN

Wo - aus Tabelle 2.3;

HPH5 Wärmebilanzgleichung

Heizdampfverbrauch für PVD5

2.6.3 Speisewasserentlüfter

Der Dampfdurchfluss von den Dichtungen der Ventilspindeln im DPV wird akzeptiert

Dampfenthalpie von Ventilschaftdichtungen

(beim P = 12,9 MPa und t=556 0 Mit) :

Verdunstung aus dem Entlüfter:

D Ausgabe=0,02 D PV=0.02

Der Dampfanteil (in Bruchteilen des Dampfes vom Entlüfter, der zum PE, den Dichtungen der Mittel- und Enddichtungskammern geht

Stoffbilanzgleichung Entlüfter:

.

Wärmebilanzgleichung des Entlüfters

Nach Einsetzen des Ausdrucks in diese Gleichung D CD bekommen wir:

Heizdampfverbrauch von der dritten Turbinenentnahme zum DPV

daher Heizdampfverbrauch aus der Turbinenentnahme Nr. 3 zum DPV:

D D = 4,529.

Kondensatfluss am Entgasereintritt:

D KD \u003d 111,82 - 4,529 \u003d 107,288.

2.6.4 Rohwassererhitzer

Entwässerungsenthalpie h PSV=140

.

2.6.5 Zweistufiger Spülexpander

2. Stufe: Expansion von Wasser, das bei einer Menge von 6 atm siedet

bis zu einem Druck von 1 atm.

= + (-)

zum atmosphärischen Entlüfter geleitet.

2.6.6 Zusätzlicher Wasserentlüfter

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Gleichung der Stoffbilanz des Rücklaufkondensatentlüfters und des Zusatzwassers DKV.

D KV = + D POV + D Okay + D OV;

Verbrauch von chemisch aufbereitetem Wasser:

D AB = ( D P - D Okay) + + D UT.

Thermische Bilanz des Abschlämmwasserkühlers

Material Turbinenkondensat

wo q OP = h h dem zusätzlichen Wasser im OP zugeführte Wärme.

q OP \u003d 670,5- 160 \u003d 510,5 kJ / kg,

wo: h Enthalpie des Abschlämmwassers am Ausgang des OP.

Wir akzeptieren die Rückführung von Kondensat aus industriellen Wärmeverbrauchern?k = 0,5 (50%), dann:

D Okay = ?k* D P = 0,5 51,89 = 25,694 kg/s;

D RH = (51,89 - 25,694) + 1,145 + 0,65 = 27,493 kg/s.

Die zusätzliche Warmwasserbereitung im OP wird aus der OP-Wärmebilanzgleichung ermittelt:

= 27,493 von hier:

= 21,162 kJ/kg.

Nach dem Abschlämmkühler (BP) gelangt das zusätzliche Wasser in die chemische Wasseraufbereitung und dann in den chemisch behandelten Warmwasserbereiter.

Wärmebilanz des chemisch gereinigten Warmwasserbereiters POV:

wo q 6 - die Wärmemenge, die im Heizgerät durch Dampf aus der Turbinenentnahme Nr. 6 übertragen wird;

Warmwasserbereitung in POV. Annehmen h RH = 140 kJ/kg, dann

.

Der Dampfverbrauch für den SOW wird aus der Wärmebilanz des chemisch behandelten Warmwasserbereiters ermittelt:

D POV 2175,34 = 27,493 230,4 woher D POV = 2,897 kg / s.

Auf diese Weise,

D KV = D

Wärmebilanzgleichung für chemisch behandelten Wasserentgaser:

D h 6 + D POV h+ D OK h+ D OV hD HF h

D 2566,944+ 2,897 391,6+ 25,694 376,77 + 27,493 370,4= (D+ 56,084) * 391,6

Von hier D\u003d 0,761 kg / s - Heizdampfverbrauch am DKV und Entnahme Nr. 6 der Turbine.

Der Kondensatfluss am Ausgang des DKV:

D KV \u003d 0,761 + 56,084 \u003d 56,846 kg / s.

2.6.7 Regenerative Niederdruckheizungen

HDPE 4

Wärmebilanzgleichung für HDPE4

.

Heizdampfverbrauch für LPH4

,

wo

HDPE und MischerCM2

Kombinierte Wärmebilanzgleichung:

wo ist der Kondensatfluss am Ausgang LPH2:

D K6 = D KD - D HF -D Sonne - D PSV = 107,288 -56,846 - 8,937 - 2,897 = 38,609

Ersatz D K2 in die kombinierte Wärmebilanzgleichung:

D\u003d 0,544 kg / s - Heizdampfverbrauch bei LPH3 aus Auswahl Nr. 5

Turbinen.

PND2, Mischer CM1, PND1

Temperatur für PS:

Es werden 1 Stoffgleichung und 2 Wärmebilanzgleichungen erstellt:

1.

2.

3.

in Gleichung 2 einsetzen

Wir bekommen:

kg/s;

D P6 = 1,253 kg/s;

D P7 = 2,758 kg/s.

2.6.8 Kondensator

Kondensator-Materialgleichgewichtsgleichung

.

2.7 Überprüfung der Stoffbilanzrechnung

Die Überprüfung der Richtigkeit der Berücksichtigung aller Strömungen des thermischen Schemas bei den Berechnungen erfolgt durch Vergleich der Stoffbilanzen für Dampf und Kondensat im Turbinenkondensator.

Abdampfstrom zum Kondensator:

,

wo ist die Dampfdurchflussrate aus der Turbinenextraktionskammer mit der Nummer.

Dampfflussraten aus Extraktionen sind in Tabelle 2.6 angegeben.

Tabelle 2.6. Dampfverbrauch für Turbinenentnahmen

Gesamtdampfstrom aus Turbinenentnahmen

Dampffluss zum Kondensator nach der Turbine:

Dampf- und Kondensatbilanzfehler

Da der Fehler in der Bilanz von Dampf und Kondensat den zulässigen Wert nicht überschreitet, werden daher alle Flüsse des thermischen Schemas korrekt berücksichtigt.

2.8 Energiebilanz der Turbineneinheit Fr- 80/100-130/13

Lassen Sie uns die Leistung der Turbinenfächer und ihre Gesamtleistung bestimmen:

N ich=

wo N ich OTS - Leistung des Turbinenraums, N ich UTS = D ich USt H ich UTS,

H ich UTS = H ich UTS - H ich +1 HTS - Wärmeabfall im Fach, kJ/kg,

D ich OTS - Dampfdurchgang durch das Fach, kg/s.

Fach 0-1:

D 01 UTS = D 0 = 130,5 kg/s,

H 01 UTS = H 0 UTS - H 1 UTS = 34 8 7 - 3233,4 = 253,6 kJ/kg,

N 01 UTS = 130,5 . 253,6 = 33,095 MVt.

- Fach 1-2:

D 12 UTS = D 01 -D 1 = 130,5 - 8,631 = 121,869 kg/s,

H 12 UTS = H 1 UTS - H 2 UTS = 3233,4 - 3118,2 = 11 5,2 kJ/kg,

N 12 UTS = 121,869 . 11 5,2 = 14,039 MVt.

- Abteil 2-3:

D 23 USt =D 12 -D 2 = 121,869 - 8,929 = 112,94 kg/s,

H 23 UTS = H 2 UTS - H 3 UTS = 3118,2 - 2981,4 = 136,8 kJ/kg,

N 23 UTS = 112,94 . 136,8 = 15,45 MVt.

- Fach 3-4:

D 34 UTS = D 23 -D 3 = 112,94 - 61,166 = 51,774 kg/s,

H 34 UTS = H 3 UTS - H 4 UTS = 2981,4 - 2790,384 = 191,016 kJ/kg,

N 34 UTS = 51,774 . 191,016 = 9,889 MVt.

- Fach 4-5:

D 45 UTS = D 34 -D 4 = 51,774 - 8,358 = 43,416 kg/s,

H 45 UTS = H 4 UTS - H 5 UTS = 2790,384 - 2608,104 = 182,28 kJ/kg,

N 45 UTS = 43,416 . 182,28 = 7,913 MVt.

- Fach 5-6:

D 56 UTS = D 45 -D 5 = 43,416 - 9,481 = 33, 935 kg/s,

H 56 UTS = H 5 UTS - H 6 UTS = 2608,104 - 2566,944 = 41,16 kJ/kg,

N 45 UTS = 33, 935 . 41,16 = 1,397 MVt.

- Fach 6-7:

D 67 UTS = D 56 -D 6 = 33, 935 - 13,848 = 20,087 kg/s,

H 67 UTS = H 6 UTS - H 7 UTS = 2566,944 - 2502,392 = 64,552 kJ/kg,

N 67 UTS = 20,087 . 66,525 = 1, 297 MVt.

- Abteil 7-K:

D 7k UTS = D 67 -D 7 = 20,087 - 13,699 = 6,388 kg/s,

H 7k UTS = H 7 UTS - H zu UTS = 2502,392 - 2442,933 = 59,459 kJ/kg,

N 7k UTS = 6,388 . 59,459 = 0,38 MVt.

3.5.1 Gesamtleistung der Turbinenräume

3.5.2 Die elektrische Leistung des Turbinensatzes bestimmt sich nach der Formel:

N E = N ich

wo ist der mechanische und elektrische Wirkungsgrad des Generators,

N E \u003d 83,46. 0,99. 0,98 = 80,97 MW.

2.9 Indikatoren für den thermischen Wirkungsgrad der Turbine

Gesamtwärmeverbrauch der Turbinenanlage

, MW

.

2. Wärmeverbrauch für Heizung

,

wo h T- Koeffizient unter Berücksichtigung der Wärmeverluste im Heizsystem.

3. Gesamtwärmeverbrauch für industrielle Verbraucher

,

.

4. Gesamtwärmeverbrauch für externe Verbraucher

, MW

.

5. Wärmeverbrauch für die Turbinenanlage zur Stromerzeugung

,

6. Wirkungsgrad der Turbinenanlage zur Stromerzeugung (ohne Stromeigenverbrauch)

,

.

7. Spezifischer Wärmeverbrauch für die Stromerzeugung

,

2.10 Energieindikatoren von BHKW

Frischdampfparameter am Ausgang des Dampfgenerators.

- Druck PPG = 12,9 MPa;

- Bruttodampferzeugerwirkungsgrad ab SG = 0,92;

- Temperatur t SG = 556 о С;

- h PG = 3488 kJ / kg bei der angegebenen R PG und t PG.

Wirkungsgrad des Dampferzeugers, entnommen aus den Kennlinien des Kessels E-320/140

.

1. Thermische Belastung des Dampfgenerator-Sets

, MW

2. Wirkungsgrad von Pipelines (Wärmetransport)

,

.

3. Wirkungsgrad von KWK zur Stromerzeugung

,

.

4. Wirkungsgrad des BHKW zur Erzeugung und Bereitstellung von Heizwärme unter Berücksichtigung des PVC

,

.

PVC bei t H=- 15 0 Mit funktioniert,

5. Spezifischer Verbrauch des Bezugsbrennstoffs für die Stromerzeugung

,

.

6. Spezifischer Verbrauch an Bezugsbrennstoff für die Erzeugung und Lieferung von thermischer Energie

,

.

7. Brennstoffwärmeverbrauch pro Station

,

.

8. Gesamtwirkungsgrad des Leistungsteils (brutto)

,

9. Spezifischer Wärmeverbrauch pro BHKW-Aggregat

,

.

10. Wirkungsgrad des Netzteils (netto)

,

.

wobei E S.N - eigener spezifischer Stromverbrauch, E S.N = 0,03.

11. Spezifischer Verbrauch des Bezugskraftstoffs „netto“

,

.

12. Bezugskraftstoffverbrauch

kg/s

13. Verbrauch des Referenzbrennstoffs für die Erzeugung von Wärme, die an externe Verbraucher geliefert wird

kg/s

14. Referenzbrennstoffverbrauch für die Stromerzeugung

V E U \u003d V U - V T U \u003d 13,214-8,757 \u003d 4,457 kg / s

Fazit

Als Ergebnis der Berechnung des thermischen Schemas des Kraftwerks basierend auf der Produktions-Heizkraftwerksturbine PT-80/100-130/13, die im erhöhten Lastmodus bei Umgebungstemperatur arbeitet, wurden die folgenden Werte von Die wichtigsten Parameter, die das Kraftwerk dieses Typs charakterisieren, wurden erhalten:

Dampfverbrauch in Turbinenentnahmen

Heizdampfverbrauch für Netzheizungen

Wärmeleistung zum Heizen durch eine Turbinenanlage

Q T= 72,22 MW;

Wärmeabgabe einer Turbinenanlage an industrielle Verbraucher

Q P= 141,36 MW;

Gesamtwärmeverbrauch für externe Verbraucher

Q TP= 231,58 MW;

Leistung an Generatorklemmen

N äh=80,97 MW;

KWK-Effizienz für die Stromerzeugung

Wirkungsgrad von BHKW zur Erzeugung und Bereitstellung von Wärme zum Heizen

Spezifischer Verbrauch Brennstoff für die Stromerzeugung

b E Beim= 162,27 g/kw/h

Spezifischer Brennstoffverbrauch für die Erzeugung und Bereitstellung von thermischer Energie

b T Beim= 40,427 kg/GJ

Brutto-Gesamt-KWK-Wirkungsgrad

Gesamtwirkungsgrad BHKW „netto“

Spezifischer Referenzkraftstoffverbrauch pro Station "netto"

Referenzliste

1. Ryschkin W. Ja. Thermische Kraftwerke: Ein Lehrbuch für Universitäten - 2. Aufl., überarbeitet. - M.: Energie, 1976.-447p.

2. Alexandrov A.A., Grigoriev B.A. Tabellen der thermophysikalischen Eigenschaften von Wasser und Dampf: ein Handbuch. - M.: Hrsg. MPEI, 1999. - 168s.

3. Poleschtschuk I.Z. Erstellung und Berechnung von grundlegenden thermischen Schemata des Wärmekraftwerks. Richtlinien zum Studiengangsprojekt zum Fachgebiet "TPP und KKW", / Staat Ufa. Luftfahrt tech.un - t. - Ufa, 2003.

4. Standard des Unternehmens (STP UGATU 002-98). Anforderungen an die Konstruktion, Präsentation, Gestaltung.-Ufa.: 1998.

5. Boyko E.A. Dampfrohrkraftwerke von TPP: Referenzhandbuch - CPI KSTU, 2006. -152s

6. . Wärme- und Kernkraftwerke: Handbuch / Unter der allgemeinen Redaktion. korrespondierendes Mitglied RAS AV Klimenko und V. M. Zorin. - 3. Aufl. - M.: Izd MPEI, 2003. - 648f.: Abb. - (Heizenergietechnik und Wärmetechnik; Buch 3).

7. . Turbinen von Wärme- und Kernkraftwerken: Lehrbuch für Gymnasien / Ed. A.G., Kostyuk, V.V. Frolova. - 2. Aufl., überarbeitet. und zusätzlich - M.: Izd MPEI, 2001. - 488 S.

8. Berechnung thermischer Schemata von Dampfturbinenanlagen: Elektronische Bildungsausgabe / Poleshchuk I.Z. - GOU VPO UGATU, 2005.

Konventionen Kraftwerke, Ausrüstung und deren Elemente (einschließlichText, Abbildungen, Indizes)

D - Speisewasserentgaser;

DN - Entwässerungspumpe;

K - Kondensator, Kessel;

KN - Kondensatpumpe;

OE - Entwässerungskühler;

PrTS - grundlegendes thermisches Diagramm;

PVD, HDPE - regenerative Heizung (Hoch-, Niederdruck);

PVK - Spitzenheißwasserkessel;

SG - Dampferzeuger;

PE - Überhitzer (primär);

PN - Speisepumpe;

PS - Stopfbüchsenheizung;

PSG - horizontale Netzwerkheizung;

PSV - Rohwassererhitzer;

PT - Dampfturbine; Heizturbine mit Industrie- und Heizdampfauskopplung;

PHOV - chemisch gereinigter Warmwasserbereiter;

PE - Ejektorkühler;

P - Expander;

KWK - Blockheizkraftwerk;

CM - Mischer;

СХ - Stopfbuchskühler;

HPC - Hochdruckzylinder;

LPC - Niederdruckzylinder;

EG - elektrischer Generator;

Anhang A

Anhang B

Modusdiagramm PT-80/100

Anhang B

Heizpläne zur Qualitätsregulierung der FreisetzungWärme gemäß der durchschnittlichen täglichen Außentemperatur

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Zusammenstellung des berechneten thermischen Schemas des KKW TU. Bestimmung der Parameter des Arbeitsmediums, des Dampfverbrauchs bei der Extraktion der Turbineneinheit, der internen Leistung und der Indikatoren für den thermischen Wirkungsgrad und die Einheit als Ganzes. Die Leistung der Pumpen des Kondensatzuführpfads.

Seminararbeit, hinzugefügt am 14.12.2010


Dampfexpansionsprozess in einer Turbine. Ermittlung des Frischdampf- und Speisewasserverbrauchs. Berechnung von Elementen des thermischen Schemas. Matrixlösung nach Cramers Methode. Der Code des Programms und die Ausgabe der Ergebnisse von Maschinenberechnungen. Technische und wirtschaftliche Indikatoren des Aggregats.

Seminararbeit, hinzugefügt am 19.03.2014


Studie über das Design der Turbine K-500-240 und thermische Berechnung der Turbinenanlage des Kraftwerks. Die Wahl der Anzahl der Turbinenzylinderstufen und die Aufteilung der Dampfenthalpie sinkt durch seine Stufen. Ermittlung der Turbinenleistung und Berechnung der Arbeitsschaufel auf Biegung und Spannung.