(9 оценок, среднее: 4,78 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проект теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)
Расположено на
Министерство образования и науки Русской Федерации
Иркутский Муниципальный технический Институт
Кафедра теплоэнергетики
Объяснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине
«Термо и атомные электронные
станции»
на тему: «Проект ТЭЦ»
Выполнил: студент гр. ЭСТ-06 — 1
Власов К.А.
Иркутск 2010
Содержание
1. Начальные данные
2. Расчет термический перегрузки и построение графика
2.1 На отопление
2.2 На ГВС
2.3 Суммарные термо перегрузки
2.4 График термических нагрузок
3. Подготовительный выбор основного оборудования
3.1 Подготовительный выбор паровых турбин
3.2 Предварительный выбор паровых котлов
4.Расчет расходов сетевой воды
4.1 Расчет расходов сетевой воды на отопление
4.2 Расчет расходов сетевой воды на ГВС
4.3 Толика воды взятой из подающей магистрали
4.4 Расход сетевой воды на ГВС из падающей магистрали
4.5 Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию
4.6 Расчет расхода воды на подпитку теплосети
5. Расчет термический схемы
5.1 Расчет термический схемы подготовки подпиточной и сетевой воды
5.1.1 Расчет температуры сырой воды опосля встроенного пучка
5.1.2 Расход греющего пара на подогреватель (ПВП) опосля встроенного пучка
5.1.3 Расчет расхода греющей среды на вакуумный деаэратор
5.1.4 температура сетевой воды в узле смешения перед главными сетевыми подогревателями
5.1.5 Расход греющего пара на главные сетевые подогреватели
5.1.6 Суммарный расход пара из теплофикационного отбора турбины на подготовку сетевой и подпиточной воды
5.1.7 Термическая перегрузка пиковых подогревателей
5.2 Расчет термический схемы подготовки дополнительной воды
5.2.1 Расход продувочной воды опосля расширителя непрерывной продувки высочайшего давления
5.2.2 Расход продувочной воды опосля расширителя непрерывной продувки низкого давления
5.2.3 Расчет расхода дополнительной воды
5.2.4 Расчет температуры дополнительной воды опосля теплообменника непрерывной продувки
5.2.5 Расход пара на ПВП 1 дополнительной воды
5.2.6 Расход пара на ПВП 2 дополнительной воды
5.2.7 Расход греющего пара на деаэратор дополнительной воды
5.2.8 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора на подготовку дополнительной воды
6. Баланс пара. Загрузка турбин и котлов
6.1 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора
6.2 Составление балансов пара
6.2.1 Расчет РОУ 1,28/0,12
6.2.2 Расчет РОУ 13,8/1,28
Перечень литературы
приложение А. Графики термический перегрузки
1. Начальные данные
термическая перегрузка турбина котел
Населённый пункт — г. Мурманск
Население: 210000 человек
Горючее — подмосковный уголь
Расчетные свойства горючего:
Влажность горючего на рабочую массу (WP)32,1 %
Зольность горючего на рабочую массу (AP) 30,6 %
Содержание серы на рабочую массу (SP) 0,9 %
Содержание углерода на рабочую массу (CP) 24,3 %
Содержание водорода на рабочую массу (HP)0,9 %
Содержание азота на рабочую массу (NP) 0,4 %
Содержание кислорода на рабочую массу (OP) 8,2 %
Низшая теплота сгорания (QРН) 8,67 МДж/кг
Выход летучих (VГ) 48,0 %
Коэффициент размолоспособности (Кло) 1,7
Длительность отопительного периода 275 сут в год.
Горючее
Марка, класс
Хим состав золы на бессульфатную массу, %
SiO2
Al2O3
TiO2
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
Подмосковный бассей
Б2Р
52
37,6
0,5
8
5,4
0,8
1,7
1,7
2. Расчет тепловых нагрузок
где -укрупненый показатель расхода тепла на отопление жилых спостроек на1 м2 общей площади (определяется по расчетной температуре для проектирования отопления);
расчетная температура для проектирования отопления ;
К=0,25-коэффициент, учитывающий термическую нагрузку на отопление публичных спостроек
— общая жилая площадь.
где -норма жилой площади на 1-го человека;
число обитателей.
Длительность отопительного периода; 275 сут в год.
Средняя температура воздуха за отопительный период; — 3,20С.
Средняя температура более прохладной пятидневки; — 27 0С
Средняя температура более прохладного месяца; -10,5 0С
где -внутренняя температура жилых спостроек;
средняя температура более прохладного месяца
где — средняя температура за отопительный период
где дневная норма жаркой воды на человека в жилых зданиях;
— дневная норма жаркой воды на человека в публичных зданиях;
удельная теплоемкость;
температура прохладной воды в зимний период.
-Термическая перегрузка на горячее водоснабжение в летний период:
—температура прохладной воды в летний период.
в — коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период (для жилищно-коммунального сектора принимается равным — 0,8).
—
Построения графика термических нагрузок (приложение1, рис.1)
3. Предварительный выбор основного оборудования
—количество теплоты из отборов паровых турбин:
где -коэффициент теплофикации.
Для покрытия теплофикационного отбора следует применять турбины:
Т-110/120-12,8 ТМЗ.
Т-110/120-12,8 ТМЗ.
-320 т/ч.
Т-50/60—12,8 ТМЗ.
— Т-50/60-12,8 ТМЗ:
— 185 т/ч
Принимаю схему ТЭЦ С поперечной связью.
? D=(1,05 ч1,07) D =(485+285) 1,07 = 823,9 т/ч
D- производительность котлоагрегата;
D= 770 т/ч- расход пара на турбину;
По производительности избираем тип котлоагрегата Е-420-13,8 — 560
4. Расчет расходов сетевой воды
где расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе;
расчетная температура сетевой воды в оборотном трубопроводе.
-Расход воды на горячее водоснабжение в отопительный период:
-Расход воды на горячее водоснабжение в неотопительный период:
График температуры сетевой воды приведен в приложении 1 (Рис.2).
где температура воды в подающей магистрали при данном режиме;
температура воды в оборотной магистрали при данном режиме .
Вся вода на ГВС берется из оборотного трубопровода
— вся вода на ГВС берется из подающего трубопровода.
— вся вода на ГВС берется из оборотного трубопровода.
= 70 м3 — размер воды в термических сетях (на 1 Гкал/ч)
5. Расчет термический схемы
,
где QВП =5800 кВт — термическая мощность встроенного пучка турбины Т-50;
QВП =11600 кВт — термическая мощность встроенного пучка турбины Т-110;
=5 оС — температура воды на входе во интегрированный пучок (зимний период).
=15 оС — летний период.
Расход греющего пара на ПВПподп, кг/с, определяется из уравнения термического баланса пароводяного подогревателя
где — температура воды опосля данного подогревателя (перед ХВО), °С; по условиям работы с ионообменными смолами температура воды перед ХВО обязана быть не наиболее 40°С; в расчете принята 36 °С.
и — соответственно энтальпии греющего пара и его конденсата, кДж/кг.
tоп= 120°С;
tн = 120+5 = 125°С; — с учетом недогрева 5 °С;
Pн =0,232 МПа;
Pотб = 0,232 •1,1 = 0,255 МПа;
= 2717,4 кДж/кг; = 538,14 кДж/кг.
tоп= 100°С;
tн = 105°С; — с учетом недогрева 5 °С;
Pн =0,1209 МПа;
Pотб = 0,133 МПа;
= 2687,7 кДж/кг; = 451,96 кДж/кг.
tоп= 79°С;
tн = 84°С; — с учетом недогрева 5 °С;
Pн =55,636 кПа;
Pотб = 61,2 кПа;
= 2653,7 кДж/кг; = 361,98 кДж/кг.
tоп= 65°С;
tн = 70°С; — с учетом недогрева 5 °С;
Pн =31,201 кПа;
Pотб = 34,32 кПа;
= 2629,9 кДж/кг; = 302,32 кДж/кг.
,
где — расход подпиточной воды опосля вакуумного деаэратора;
= 51° С — температура подпиточной воды опосля вакуумного деаэратора;
= 31°С — температура сырой подпиточной воды перед вакуумным деаэратором;
— температура греющей воды для вакуумного деаэратора (берется из графика температур сетевой воды).
=120°С
=100°С
По условию работы вакуумного деаэратора температура греющей среды обязана быть не ниже 100оС. Принимаю = 100 оС.
,
Gобр — расход сетевой воды в оборотном трубопроводе термический сети, кг/с.
.
Расход сетевой воды через главные сетевые подогреватели Gоп определяется из расхода сетевой воды в подающей магистрали с учетом расхода сетевой воды на вакуумный деаэратор Gгр
.
Расход пара на главные подогреватели, кг/с, определяется из уравнения термического баланса поверхностного подогревателя
.
Перегрузка пиковых подогревателей сетевой воды, кВт, рассчитывается по формуле
где tпод — температура сетевой воды в подающем трубопроводе (опосля главных подогревателей), °С;
Из графика температур сетевой воды видно, что необходимость в пиковом обогреве есть в первых 2-ух режимах.
В 3-м и, тем наиболее, в 4-м режимах необходимости работы пиковых подогревателей нет.
Количество продувочной воды опосля расширителя непрерывной продувки высочайшего давления (РНП ВД), кг/с, определяется по формуле
,
Gпр расход продувочной воды, кг/с; принимается 3% от суммарной паропроизводительности котлов, потому что принята схема ТЭЦ с поперечными связями;
— энтальпия пара с давлением 0,6 МПа, отводимого от РНП ВД в деаэратор питателной воды, кДж/кг;
hпр — энтальпия продувочной воды опосля барабана котла (перед расширителями), кДж/кг; определяется по давлению в барабане котла Рб; давление в барабане принято на 10% выше давления на выходе из котла;
энтальпия продувочной воды опосля расширителя, равная энтальпии конденсата при давлении 0,6 МПа, кДж/кг.
кг/с;
МПа;
т/ч.
т/ч.
Количество продувочной воды опосля расширителя непрерывной продувки низкого давления (РНП НД), кг/с, определяется по формуле
,
— энтальпия пара с давлением 0,12 МПа, отводимого от РНП НД в атмосферный деаэратор дополнительной воды, кДж/кг;
— энтальпия продувочной воды опосля расширителя, равная энтальпии конденсата при давлении 0,12 МПа, кДж/кг.
т/ч.
т/ч.
Количество дополнительной воды, кг/с, определяется по формуле
где утраты с продувочной водой (опосля ТНП), кг/с;
утраты в главном цикле с утечками, кг/с; приняты 1,5% от суммарной производительности котлов;
количество невозвращённого с производства конденсата, кг/с;
кг/с;
G
температура дополнительной воды опосля теплообменника непрерывной продувки, С, определяется из уравнения термического баланса водоводяного ТНП
,
где — температура сырой дополнительной воды, принимается в зимнюю пору 5С; в летнюю пору 15С;
— температура продувочной воды опосля теплообменника непрерывной продувки, С; эта вода может сбрасываться в сточную канаву, потому ее температура не обязана превосходить 50С;
1,2 — коэффициент, учитывающий собственные нужды химцеха (принято 20% расхода обрабатываемой воды ).
С.
С.
Расход пара теплофикационного отбора на ПВП1, кг/с, определяется по формуле
,
где — температура дополнительной воды опосля ПВП1 (перед ХВО), С; по условиям работы с ионообменными смолами принята 35С.
1 дополнительной воды в
В обогрев дополнительной воды в ПВП1 не требуется (37,60С).
Расход пара на ПВП2, кг/с, определяется по формуле
,
где — температура дополнительной воды перед деаэратором дополнительной воды (опосля ПВП2) С; принята 85С;
температура дополнительной воды опосля химводоочистки, С; принимается на 5С меньше, чем перед цехом ХВО (30С).
Для определения расхода греющего пара на деаэратор составляются уравнения термического и вещественного балансов атмосферного деаэратора (без учета выпара деаэратора):
;
,
где — расход воды на выходе из деаэратора, кг/с;
— температура деаэрированной воды опосля атмосферного деаэратора, равная 104С.
.
.
т/ч.
т/ч.
т/ч.
т/ч.
6.Балансы пара. загрузка турбин и котлов
.
т/ч.
т/ч.
т/ч.
т/ч.
Определив нужные количества пара из теплофикационных отборов турбин, загружаются избранные турбины, и определяются расходы острого пара на турбины при помощи диаграмм режимов. При определении расхода пара на турбины приняты номинальные значения электронной мощности турбин Т-110-12,8 и Т-50/60-12,8 (соответственно, 110 МВт и 50 МВт).
Расход охлаждающей воды на 1 кг первичного пара для РОУ 1,28/0, рассчитывается по формуле
где W — расход охлаждающей воды на охладитель, т/ч;
и — энтальпии, соответственно, первичного (1,28 МПа) и вторичного пара (0,12 МПа), кДж/кг;
— энтальпия охлаждающей воды, кДж/кг (в качестве охлаждающей принята питательная вода с температурой 160С);
— энтальпия конденсата вторичного пара, кДж/кг;
— коэффициент, учитывающий долю воды, не испаряющейся в охладителе и сливаемой в дренажную систему (=0,65ч0,7).
;
где W — расход охлаждающей воды на охладитель, т/ч;
и — энтальпии, соответственно, первичного (13,8 МПа) и вторичного пара (1,28 МПа), кДж/кг;
— энтальпия охлаждающей воды, кДж/кг (в качестве охлаждающей принята питательная вода с температурой 160С);
— энтальпия конденсата вторичного пара, кДж/кг;
— коэффициент, учитывающий долю воды, не испаряющейся в охладителе и сливаемой в дренажную систему (=0,65ч0,7).
В качестве источника пиковой мощности, для покрытия пиковых термических нагрузок, по величине Qпп=164,194МВт избираем 3 водогрейных котла КВ-Р-52,8-150 с суммарной теплопроизводительностью 174,6 МВт.
Приход
Расход
Наименование
1
2
3
4
Наименование
1
2
3
4
Острый пар 13,8 МПа
Е-420-13,8-560
420
420
320
411,5
Т-110-12,8
480
480
480
400
Е-420-13,8-560
389
359,8
368
—
Т-50/60-12,8
256
256
195
?
РОУ-13,8/1,28
73
43,8
13
11,5
Итого
809
779,8
688
411,5
Итого
809
779,8
688
411,5
Пар производственного отбора 1,28 МПа
РОУ-13,8/1,28
101,9
61
18
16
СН
25
20
18
16
РОУ1,28/0,12
76,9
41
—
—
Итого
101,9
61
18
16
Итого
101,9
61
18
16
Пар теплофикационного отбора 0,12 МПа
Т-110-12,8(DТ-ОТБ=320)
320
320
320
51,03
ПВП подп.
47,2
45,9
44,8
14,52
ОП
548
506
370
33,7
Т-50/60-12,8(DТ-ОТБ=185)
185
185
98,12
?
ПВП1
0,43
0,414
0,112
—
ПВП2
2,83
2,56
2,48
2,46
РОУ-1,28/0,12
93,91
50,414
—
?
Д 0,12 МПа
0,65
0,54
0,44
0,35
Итого
598,91
555,414
418,12
51,03
Итого
598,91
555,414
418,12
51,03
Перечень литературы
1. Термо и атомные электронные станции. Расчёт термических схем ТЭЦ. Учебное пособие для студентов теплоэнергетических специальностей очной и заочной форм обучения. Составители: Никифорова С.В., Сушко С.Н., Воронков В.В. — Иркутск: изд-во ИрГТУ, 2010 г. — 94с.
2. Справочники по теплоэнергетическому оборудованию.
приложение А
Графики термических нагрузок
Расположено на
]]>