Проект ТЭЦ на 4 турбиы К-800

1 ВЫБОР ТИПА И КОЛЛИЧЕСТВА

ТУРБИН И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ


На дипломное проектирование для покрытия электрической и тепловой нагрузок необходимо выбрать турбину К800240. На ГРЭС установлено четыре турбины.


1.1 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТУРБИНЫ


1.1.1 Начальные параметры пара

=23,5Мпа

=540С

1.1.2 Давление пара после промперегрева

=3,34Мпа

=540С

1.1.3 Конечное давление пара

=0,0034МПа

1.1.4 Температура питательной воды

=274С

1.1.5 Давление пара в нерегулируемых отборах

P1=6,05МПа

Р2=3,78МПа

Р3=1,64МПа

Р4=1,08МПа

Р5=0,59МПа

Р6=0,28МПа

Р7=0,11МПа

Р8=0.02Мпа

1.1.6 Максимальный расход пара на турбину

=2650 т/ч







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

1.2 ВЫБОР ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ


Паропроизводительность котельной установки определяется по максимальному расходу пара через турбину с учётом запаса и собственных нужд.


где: максимальный расход пара через турбину

=2650 [Т/ч]

 собственные нужды

=0,03

 запас

=0,02

[Т/ч]

Выбираем котёл типа Пп-2650-255ГМ.

Технические характеристики котла.

Паропроизводительность =2650 [Т/ч]

Давление перегретого пара Pпп=25МПа

Давление промежуточного перегрева P=3,62МПа

Температура перегретого пара tпп=545 C

Расход пара через вторичный пароперегреватель

[Т/ч]

Температура питательной воды tпв=274C

Энтальпия пара =3324 [кДж/кг]

Энтальпия питательной воды =1148,06 [кДж/кг]

Энтальпия пара на входе во вторичный пароперегреватель =2928[кДж/кг]

Энтальпия пара на выходе из вторичного пароперегревателя

=3544[кДж/кг]


Для данной ГРЭС выбираем четыре котла Пп-2650-255ГМ, по одному на каждый блок.





.

ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ СТАНЦИИ


ГРЭС установлена в городе Кировске. Основное топливо ГРЭС тАУ газ. Резервное тАУ мазут. Электрическая мощность =3200 МВт. Тепловая нагрузка ГРЭС =1900 ГДж/ч.

На ГРЭС установлено четыре турбины типа К-800-240. начальные параметры пара ГРЭС =23,5 Мпа; =540В°С. Параметры пара после промперегрева: =3,34Мпа; =540В°С. ГРЭС выполнена блочной. Максимальный расход пара на 1 блок равен 2650 т/ч. На каждую турбину устанавливается котел типа Пп-2650-255ГМ. Каждый турбоагрегат имеет сетевую установку, состоящую из двух сетевых подогревателей, один из которых основной, а другой пиковый. Нагрев сетевой воды в сетевой установке производится до 150В°С в зимнее время года. Система ГВС закрытая. Регенеративная установка каждого турбоагрегата состоит из четырёх ПНД и трёх ПВД, в которых производится нагрев основного рабочего тела до температуры питательной воды =274В°С. Основной конденсат и питательная вода нагреваются в регенеративных подогревателях паром из отборов турбины. Дренажи ПВД-8 и ПВД-7 каскадно сливаются в смеситель. Дренаж ПВД-6 поступает в ПНД-4. Каскад дренажей ПНД завершается в смешивающем ПНД-2. Пар после прохождения проточной части турбины поступает в конденсатор. Для каждой турбины устанавливается конденсатор типа 800 КЦС-2 ( 3 шт. ) , где пар конденсируется и конденсатным насосом подается в регенеративную систему.

Питательный насос установлен с турбоприводом.

Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов.






ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ДРЕНАЖЕЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И КОНДЕНСАТА ПОСЛЕ ПВД И ПНД


Принять потери давления в трубопроводе отборного пара =5%;

Недогрев на ПВД и ПНД-5С;

Недогрев в смесителе-10С;


2.1.1 Температура и энтальпия основного конденсата в системе регенеративного подогрева низкого давления.


Энтальпия конденсата при давлении в конденсаторе

=0,3410-2 МПа;кДж/кг;

=26С

Температура основного конденсата за ПНД-1; ПНД-2; ПНД-3; ПНД-4; соответственно:

=60С; =102С; =128С; =155С;

Энтальпия основного конденсата за ПНД-1; ПНД-2; ПНД-3; ПНД-4 соответственно:

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг


2.1.2 Температура и энтальпия питательной воды в системе регенеративного подогрева высокого давления.


Температура питательной воды за ПВД-6; ПВД-7; ПВД-8 соответственно:

=199С; =243С; =274С

Энтальпия питательной воды за ПВД-6; ПВД-7; ПВД-8 соответственно:

=834 кДж/кг, =1018 кДж/кг, =1148 кДж/кг







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.2 РАiЕТ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ В ПИТАТЕЛЬНОМ НАСОСЕ


[]

где:

удельный объем воды кг/м3;

давление питательной воды на входе и выходе из насоса [МПа];

КПД насоса;

С - теплоемкость воды [кДж/кг];







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.3 РАiЕТ СЕТЕВОЙ УСТАНОВКИ


Схема сетевой установки



, кДж/кг

В т/с

ПСП

РВО=1,08МПа


кДж/кг


кДж/кг


ОСП

РНО=0,16МПа


кДж/кг

кДж/кг

В конденсатор


Из т/с

Рис 2.1

Расход сетевой воды

[т/ч]


Где:

- количество тепла из отбора

С - теплоемкость воды [кДж/кг];

[т/ч]


С


С







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.3.1 Расход пара на пиковый сетевой подогреватель.


Расход пара на пиковый сетевой подогреватель, подключенный к четвертому отбору при покрытии ПСП 50%.


[ГДж/ч]

Где:

- количество тепла на пиковый сетевой подогреватель.

- количество тепла на блок.

ГДж/ч;

[т/ч]

=93,8 т/ч=26 кг/с


2.3.2 Расход пара на основной сетевой подогреватель.


Расход пара на основной сетевой подогреватель, подклю-ченный к шестому отбору.

;

ГДж/ч;

кг/c =96,4 т/ч=26,8 кг/c







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.4 ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ


Процесс расширения пара разбиваем на три отсека:

 отсек: от начального давления пара до промежуточного

перегрева.

 отсек: от промежуточного перегрева до верхнего отопительного отбора.

 отсек: от верхнего отопительного отбора до конечного давления.

Значения по отсекам:







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.5 ПАРАМЕТРЫ ПАРА ИВОДЫ


Таблица 2.1


Точки

процесса

Параметры греющего пара

Параметры конденсата греющего пара

Питательная вода и основной конденсат

давление

энтальпия

Т-ра насыщения

энтальпия

Температура

энтальпия

МПа

атм.

, кДж/кг

С

, кДж/кг

С

, кДж/кг

0

23,5

235

3324





1

6,05

60,5

3018

279

1173

274

1148

2

3,78

37,8

2928

248

1039

243

1018

3

1,64

16,4

3344

204

855

199

834

т.п.

1,64

16,4

3344





4

1,08

10,8

3232

155

650

150

628

5

0,59

5,9

3084

160

670

155

650

6

0,28

2,8

2932

133

557

128

536

7

0,11

1,1

2768

107

448

102

425

8

0,02

0,2

2561

65

272

60

251

0,0034

0,034

2380

26

109

26

109







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.6 РАiЕТ ТУРБОПРИВОДА ПИТАТЕЛЬНОГО НАСОСА


Расход свежего пара на турбину принимаем за единицу Д0=1, остальные потоки пара и воды выражаются в долях от Д0


Расход питательной воды Дпв0ут

Разделив это выражение на Д0, получим пв=1+ут,

где: утут0=0,01 тАУ величина утечек

пв=1+0,01=1,01


Доля отбора пара на турбопривод питательного насоса.


;


где: кДж/кг;

и - давление на выходе и входе питательного насоса

соответственно

=0,0011м/кг тАУ среднее значение удельного объёма

питательной воды

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг;

;







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.7 РАiЕТ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ


Схема включения

подогревателей высокого давления




кДж/кг

С

ПВД-8

Д1 кДж/кг


С В°С

кДж/кг кДж/кг

ПВД-7

Д2 кДж/кг


В°С В°С

кДж/кг кДж/кг

В смеситель

ПВД-6

Д3 кДж/кг

В°С

кДж/кг кДж/кг

В°С


Рис 2.3







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.7.1 Расход пара на ПВД-8



=0,081Д


2.7.2 Расход пара на ПВД-7




=


2.7.3 Расход пара на ПВД-6










ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.8 РАiЕТ СМЕСИТЕЛЯ

Схема включения смесителя


Д12 Д5

кДж/кг ПНД-4

ДК2


ПВД-6 кДж/кг

Д3

ДТП


кДж/кг


кДж/кг


В конденсатор


Рис 2.4


Энтальпия питательной воды за питательным насосом

Повышение энтальпии воды в питательном насосе

кДж/кг

кДж/кг







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

Расход основного конденсата за ПНД-4


тогда


кДж/кг

кДж/кг тАУ энтальпия питательной воды за питательным насосом.







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.9 РАiЕТ ПОДОГРЕВАТЕДЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Схема включения подогревателей низкого давления


ПНД-4 ПНД-3 ПНД-2 ПНД-1


кДж/кг кДж/кг кДж/кг


Д5 Д6 Д7 Д8


кДж/кгкДж/кгкДж/кг кДж/кг


Дк

Д0


кДж/кгкДж/кг кДж/кг


Дк=1,02-Д1-Д2 Д3+Д5 Д3+Д5+Д6

Рис 2.5


2.9.1 Расход пара на ПНД-4



=0,036Д







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.9.2 Расход пара на ПНД-3





2.9.3 Расход пара на ПНД-2





2.9.4 Расход пара на ПНД-1


=-Д8


Д8==0,039Д






ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ


2.10.1 Подсчет коэф. недовыработки мощности паром отборов.


Коэф. первого отбора на ПВД-8



Коэф. второго отбора на ПВД-7



Коэф. третьего отбора на ПВД-6



Коэф. четвертого отбора на ПСП



Коэф. пятого отбора на ПНД-4



Коэф. шестого отбора на ПНД-3 и ОСП








ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

Коэф. седьмого отбора на ПНД-2



Коэф. восьмого отбора на ПНД-1



Коэф. недовыработки мощности паром, идущим на турбопривод



2.10.2 Расход свежего пара на турбину.



Сумма произведений долей расхода пара в отборы на коэф. недовыработки мощности этими отборами



кг/с







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

Таблица 2.2

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2


отбор

Расход пара в долях, Д

y

yД

Расход пара

Д, кг/с


1 ПВД-8

0,08

0,804

0,064

54,48

2 ПВД-7

0,1

0,746

0,0746

68,1

3 ПВД-6

0,039

0,618

0,024

26,55

3 Турбопривод

0,0505

0,549

0,0277

34,3

4 ПСП


0,546


6,72

5 ПНД-4

0,036

0,451

0,016

24,5

6 ОСП


0,354


6,9

6 ПНД-3

0,034

0,354

0,012

23,15

7 ПНД-2

0,044

0,249

0,011

31,32

8 ПНД-1

0,039

0,116

0,0046

27,5

Конденсатор

377,7

Всего

303,5







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.10.3 Определение расходов пара в отборы.


На: ПВД-8

ПВД-7

ПВД-6

Турбопривод питательного насоса

ПСП

ПНД-4

ОСП

ПНД-3

ПНД-2

ПНД-1

Конденсационный поток пара


кг/с


=681-54,48-68,1-26,55-34,3-24,5-23,15-31,32-27,5-26,8-26=377,7кг/с







ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.11 ПРОВЕРКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ ПО БАЛАНСУ МОЩНОСТЕЙ


Мощность потоков пара в турбине:

первого отбора

второго отбора

третьего отбора

четвертого отбора

пятого отбора

шестого отбора

седьмого отбора

восьмого отбора

мощность потоков пара турбопривода

мощность конденсационного потока

сумма мощностей потоков пара в турбине

мощность на зажимах генератора






ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

2.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ




Погрешность расчетов не превышает допустимую величину






ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

3 Выбор вспомогательного

оборудования тепловой схемы станции


3.1 Выбор комплектного оборудования


3.1.1 Выбор конденсатора:

К-800КЦС-2 (3 штуки).

3.1.2 Выбор эжектора:

ЭВ-4-1100 (3 штуки)

3.1.3 Выбор маслоохладителей:

М-540 (3 штуки)

3.1.4 Выбор подогревателей схемы регенерации


По нормам технологического проектирования производительность и число подогревателей определяется числом имеющихся у турбины для этих целей отборов пара при этом каждому отбору пара должен соответствовать один корпус подогревателя (за исключением деаэратора).

Регенеративные подогреватели устанавливаются без резерва. Подогреватели поверхностного типа поставляются в комплекте с турбиной.

Табл.3.1

Подогреватели поверхностного типа


Название

Завод

Площадь поверхности теплообмена

]

Номинальный массовый расход воды [кг/с]

Расчётный тепловой поток [МВт]

Максимальная температура пара С

Гидравличес-кие сопротивле-ния при номинальном расходе воды

ПН-2200-32-7-2

ТКЗ

2233

575,5

74,2

230

12

ПН-2400-32-7-2

ТКЗ

2330

575,5

46,5

310

10,5

ПВ-1600-380-17 ( 2 шт.)

ТКЗ

1560

386,1

24,4

441

24

ПВ-2100-380-66

( 2 шт.)

ТКЗ

2135

386,1

48,8

290

24

ПВ-1600-380-66

( 2 шт.)

ТКЗ

1650

386,1

48,8

350

24




.

ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

Табл.3.2

Подогреватели смешивающего типа


Название

Расход конденсата [кг/с]

Температура конденсата на входе С

Температура конденсата на выходе С

Рабочее давление

P

Расход пара

[кг/с]

Температура пара

С

ПНС 1500-1

301

34

59,9

20

14,3

59,9

ПНС 1500-2

315,3

59,9

103,8

114,7

23,7

142


3.2 Расчёт и выбор конденсатных и питательных насосов оборудования теплофикационной установки.


3.2.1 Выбор конденсатных насосов


В соответствии с НТП конденсатный насос выбирается по максимальному расходу пара в конденсатор и соответствующему напору.

Где:

- расход пара на турбину

=2650 т/ч

- суммарный расход пара на регенеративные отборы

=1005т/ч

=1,1(2650-1005)=1809,5 т/ч

В соответствиями с рекомендациями [1] принимаются конденсатные насосы: КсВ-1000-95 (первый подъём)

ЦН-1000-220 (второй подъём)

Характеристики конденсатного насоса первой ступени

Подача V=1000 []

Напор H=95 [м]

Допустимый кавитационный запас 2,5м

Частота вращения n=1000 [оборотов/мин.]

Мощность N=342 [кВт]

КПД насоса =76%

Характеристики конденсатного насоса второй ступени

Подача V=1000 []

Напор H=220 [м]

Частота вращения n=2975 [оборотов/мин.]


Принимается три насоса: 2 в работе и один в резерве (на каждую ступень).






ДП 1005 495 ПЗ

Лист






измЛист

N документа

ПодпДата

3.2.2 Выбор питательных насосов


В соответствии с НТП питательные насосы на блоках СКД выбираются по подаче питательной воды и давлению.

Г

Вместе с этим смотрят:


11-этажный жилой дом с мансардой


14-этажный 84-квартирный жилой дом


16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре


180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке


2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном