Теплопроизводительность
номинальная, МВт
|
23,26
|
КПД,
%
|
92,3
|
Макс.
рабочее давление, МПа
|
1,6
|
Температура
воды на входе/выходе, °С
|
70/150
|
Расчетный
расход воды, т/ч
|
247
|
2.4 Выбор питательных насосов
Питательные установки служат для подачи
питательной воды в котел из баков деаэратора в систему подогревателей высокого
давления. Питательный насос может быть отнесен к основному оборудованию наряду
с котлом, паровой турбиной и конденсационной установкой. Выход из строя всех
питательных насосов не только влечет за собой прекращение работы, но и может
вызвать серьезную аварию котла.
Насосы тепловых электростанций, как и другие
типы машин, служащие для перемещения среды и сообщения ей энергии,
характеризуются: производительностью (подачей), давлением на стороне нагнетания
(напором) и плотностью перемещаемой среды.
Давление принимаем равным давлению свежего пара
турбины 12,8 МПа = 130 кгс/см2 = 130 ат. = 1300 м вод. ст.
Производительность питательного насоса равна
производительности парового котла, т.е. для котлов марки Е-500-13,8-560 ГМН
(ТГМЕ-464)-500т/ч, а для котлов марки Е-320-13,8-560 ГМ (БКЗ-320-140ГМ5)
-320т/ч.
Подбираем 8 (один основной + 1 резервных на
каждый паровой котел) марки ПЭ500-180-4.
Технические характеристики:
Производительность - 500 м3/ч.
Напор - 1975 м вод. ст.
Частота вращения рабочего колеса - 2900 об/мин.
Мощность - 3150 кВт.
КПД - 78 %.
И 4 (один основной + 1 резервных на каждый
паровой котел) марки.
ПЭ-380-185/200-2.
Технические характеристики:
Производительность - 380 м3/ч.
Напор - 2030 м вод. ст.
Частота вращения рабочего колеса - 2985 об/мин.
Мощность - 2500 кВт.
КПД - 77 %.
2.5 Выбор деаэраторов
Деаэратор - это устройство для удаления из воды
растворенных газов О2 и СO2. Деаэраторы устанавливают на ТЭЦ для деаэрации
питательной воды, подаваемой в парогенераторы, и подпиточной воды, подаваемой в
тепловую сеть. Термические деаэраторы подразделяют: на деаэраторы питательной
воды паровых котлов, деаэраторы добавочной воды и обратного конденсата внешних
потребителей, деаэраторы подпиточной воды тепловых сетей; на деаэраторы
повышенного давления.
2.5.1 Выбор деаэратора добавочной
питательной воды
Присутствие кислорода, углекислоты, как и других
газов в питательной воде и в паре крайне нежелательно, поэтому необходима
возможно более полная деаэрация питательной воды.
Суммарная производительность деаэраторов
питательной воды выбирается по максимальному ее расходу. На каждый блок
устанавливается один деаэратор. В зависимости от соотношения пропуска воды
через деаэратор и нужного объема баков принимают по одному или по два деаэратора
на один бак.
Запас питательной воды в баках деаэраторов
должен обеспечивать работу станции в течение 10 минут.
Деаэратор добавочной питательной воды подбирают
по доле возврата конденсата с производства.
Расход добавочной воды составляет:
т/ч,
где - доля возвратного конденсата.
Принимаем атмосферный деаэратор. С
учетом 30%-го запаса, производительность деаэратора равна:
т/ч.
Подбираем два атмосферный деаэратор
ДА-300/75, один из которых резервный,
с техническими характеристиками:
Производительность номинальная - 300
т/ч
Давление рабочее избыточное - 0,02
МПа
Температура деаэрированной воды -
104,25 °C
Полезная емкость аккумуляторного
бака - 75 м3.
2.5.2 Выбор деаэратора повышенного
давления
Деаэраторы повышенного давления
применяются для удаления коррозионно-агрессивных газов из питательной воды
паровых котлов. Деаэратор ДП состоит из бака и установленной на нём одной (или
двух) деаэрационных колонок.
Подбор деаэраторов повышенного
давления производим по производительности паровых котлов.
Для паровых котлов Е-500-13,8-560
ГМН (ТГМЕ-464): 500 т/ч - 4 штуки, следовательно, принимаем к установке четыре
деаэратора ДП-500/100 с техническими характеристиками:
Производительность номинальная - 500
т/ч
Давление рабочее абсолютное - 0,7
МПа (7 кгс/см2)
Полезная емкость деаэраторного бака
- 100 м3
Температура воды - 164 °С.
Для паровых котлов марки
Е-320-13,8-560 ГМ (БКЗ-320-140ГМ5) принимаем два деаэратора ДП-500/100 с теми
же характеристиками.
2.5.3 Выбор деаэратора подпиточной
воды теплосети
Деаэраторы подпитки теплосети предназначены для
удаления из подпиточной воды коррозионно-активных газов - кислорода и свободной
углекислоты.
Деаэратор подпиточной воды теплосети подбираем
по расходу подпиточной воды.подп =1000 т/ч.
Принимаем к установке четыре (один резервный)
вакуумных деаэратора ДВ-400М с техническими характеристиками:
Производительность номинальная - 400 т/ч.
Температура деаэрированной воды - 40-80 °C.
Температура теплоносителя - 70-180 °C.
турбина котел градирня деаэратор
2.6 Подбор градирен
Градирни представляют тепломассообменное
устройство, в котором охлаждение воды осуществляется воздухом при их
непосредственном контакте. В основном охлаждение происходит за счет частичного
ее испарения, при этом убыль воды за счет испарения примерно равна расходу пара
в конденсатор. Потеря воды с механическим уносом составляет 0,5 - 1% расхода
охлаждающей воды. Градирни отличаются большой производительностью и
компактностью.
Наибольшее распространение получили башенные
градирни с пленочным оросителем, в которых вытяжная башня выполняется из
монолитного железобетона в виде гиперболической формы.
На ТЭЦ устанавливается не менее двух градирен.
Подбираем градирни по номинальным расходам
охлаждающей воды через конденсаторы турбин.
Для турбин ПТ-90/120-130/10-1М: 8000 м3/ч
Для турбины Т-60/65-130-2М: 8000 м3/ч
Общий расход охлаждающей воды через конденсаторы
турбин:
·2+8000·1=24000 м3/ч
БГ-4000 с каркасно-обшивной башней
производительностью 28750 т/ч. Диаметр основания 76,49 м, диаметр устья 43 м,
площадь орошения 4000 м2.
Подбираем 2 градирни БГ-2100 с каркасно-обшивной
башней площадью орошения 2100 м2 и производительностью 14500 м3/ч каждая
(диаметр основания 52,2 м, диаметр устья 32,52 м, высота 66,8 м).
2.7 Подбор циркуляционных насосов
Циркуляционный насос предназначен для
обслуживания конденсаторов ТЭЦ, то есть для подачи охлаждающей воды в
конденсаторы турбин. Подбор насосов производим по номинальному расходу
охлаждающей воды через конденсаторы турбин, напор на выходе не должен превышать
25 м вод. ст.
Для турбин ПТ-90/120-130/10-1М: 8000 м3/ч.
Для турбины Т-60/65-130-2М: 8000 м3/ч.
Общий расход охлаждающей воды через конденсаторы
турбин:
·2+8000·1=24000 м3/ч
Выбираем три циркуляционных насоса (один
резервный) марки 96ДПВ-4.5/22УЗ.
Технические характеристики:
Подача - 14400 м3/ч. Напор - 22 м вод. ст.
Мощность -1000 кВт.
Оброты - 365 об/мин. КПД - 86 %.
3. Расчет энергетических показателей
ТЭЦ
Количество теплоты, ,
кВт, затраченной турбиной на производство электроэнергии составит:
При включении регулируемого отбора и
сохранении постоянной электрической мощности увеличивается расход теплоты, кВт,
на входе теплофикационной турбины, который определяется по формуле:
-расход пара на входе в турбину,
энтальпия острого пара и питательной
воды;
Для турбин ПТ-90/120-130/10-1М
;
-теплосодержание острого пара при
температуреи давлении
12,8Мпа;
-теплосодержание питательной воды
при температуреи давлении
12,8Мпа
Аналогично для турбин Т-60/65-130-2М
- количество теплоты, отпускаемое с
отборным паром (в регулируемых отборах).
пн - количество теплоты, отбираемое
на производственные нужды.
- расход пара на производственные
нужды; - энтальпия
пара и обратного конденсата().
Расход топлива, кг/с, в
энергетическом котле для производства электроэнергии:
где - низшая теплота сгорания топлива,
принимаем кДж/г;
- КПД транспортировки теплоты,
который учитывает потери теплоты в окружающую среду на участке паропровода от
энергетических котлов до регулирующих клапанов турбины, принимаем ; - КПД котла (брутто).
кг/с;
кг/с;
Коэффициент полезного действия
турбоустановки по производству электроэнергии.
,
Удельный расход топлива на единицу
вырабатываемой электроэнергии
Удельный расход условного топлива
для часового периода при кДж/г:
Количество теплоты, полученное
внешним потребителем из регулируемых отборов:
где - коэффициент полезного действия
турбоустановки по отпуску теплоты, равный КПД теплофикационной турбоустановки
по отпуску тепловой энергии
Коэффициент полезного действия
энергоблока по отпуску тепловой энергии:
Расход топлива на производство
теплоты, переданной внешнему потребителю:
, кг/с.
Удельный расход топлива, затраченный на
производство, единицы теплоты, переданной внешнему потребителю:
учитывая, что ,
получим формулу для
вычисления расхода условного топлива
Общий расход топлива:
кг/с.
Полный КПД ТЭЦ:
Заключение
В результате выполнения курсового проекта были
приобретены практические навыки по подбору основного и вспомогательного
оборудования, по расчету энергетических показателей и навыки по разработке
тепловых схем ТЭЦ.
Список литературы
1.
Технология централизованного производства тепловой и электрической энергии:
учебно-практическое пособие/ М.М. Замалеев, М.А. Маликов, В.И. Шарапов; Ульян.
гос. техн. ун-т. - Ульяновск: УлГТУ, 2009. - 223 с.
.
Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов./Е.Я. Соколов. -
М.: МЭИ, 2001. - 472 с.
.
Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: учебник для вузов/ В.Я. Рыжкин; под
ред. В.Я. Гиршфельда. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
- 327 с.
.
Трухний А.Д. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки: учебное пособие
для вузов/ А.Д. Трухний, Б.В. Ломакин. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 540 с.
.
Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: учебник для вузов/ Л.С.
Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин. - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 424 с.