Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

смотреть на рефераты похожие на «Расчет тепловой схемы ПТУ К-500−65 (3000 (Часть пояснительной к диплому) «

Расчет тепловой схемы ПТУ К-500−65/3000.

Постановка задачи.

Расчет тепловой схемы АЭС сводится к расчету стандартной турбоустановки. Расчет приведен для турбоустановки К-500−65/3000, паровой турбины с мощностью 500 МВт для одноконтурной АЭС с реактором РБМК-1000.

Конечной целью расчета является определение электрической мощности и КПД турбоустановки при заданном расходе пара на турбину и заданной мощности теплофикационной установки.

Описание расчетной тепловой схемы.

Особенности тепловой схемы одноконтурной АЭС связаны с радиоактивностью паров. В любой схеме таких АЭС обязательно: во-первых, включение в тепловую схему испарителя для получения нерадиактивного пара, подаваемого на уплотнения турбины; во-вторых, использование промежуточного водяного контура между греющим паром и водой теплосети. Выполнение этих решений обязательно. Оба этих условий были реализованы в рассчитываемой тепловой схеме.

Производится расчет паротурбинной установки, в которой образование пара происходит в корпусе реактора блока АЭС с РБМК-1000. В барабан-сепараторе происходит разделение острого пара и воды. Острый пар подается на ЦВД турбины и двухступенчатый пароперегреватель (ПП2).

Турбина К-500−65/3000 состоит из одного двухпоточного ЦВД и четырех двухпоточных ЦНД. Отборы из ЦВД и ЦНД идут на регенеративные подогреватели, а также на подогреватели сетевой воды, деаэратор и испаритель. Для уменьшения поступления продуктов коррозии в реакторную воду, ПВД не устанавливаются. Охладители дренажей установлены после каждого ПНД (в данной схеме пять ПНД). Используем каскадного слива дренажей ПНД, которые сливаются в конденсатор. Конденсатный насос установлен по двухподъемной схеме: КН1 — после конденсатора, а КН2 — перед ПНД1.

Подогрев основного конденсата, проходящего последовательно через все ПНД, происходит в следующей последовательности: ПНД1 — 7 отбор, ПНД2 — 6 отбор, ПНДЗ — 5 отбор, ПНД4 — 4 отбор, ПНД5 — 3 отбор. Также происходит подогрев сетевой воды: Б1 — 5 отбор, Б2 — 4 отбор, БЗ — 3 отбор, Б4 — 2 отбор. За счет 2 отбора происходит деаэрация, а также парообразование нерадиактивного пара в испарителе.

Между ЦВД и ЦНД установлен сепаратор и двухступенчатый пароперегреватель. Дренаж после сепаратора сбрасывается в ПНДЗ, после ПП1 и ПП2 в деаэратор.

От естественных примесей воды реактор одноконтурной АЭС надежно защищает 100% - ная конденсатоочистка. БОУ установлен перед КН2, после КН1 установлены основной эжектор и эжектор уплотнений.

Расчетная схема ПТУ и h, s — диаграмма процесса в турбине.

Расчетная схема составлена на основе принципиальной схемы, разработанной заводом-изготовителем (ХТГЗ). Исходные данные по параметрам отборов турбины К-500−65/3000 были взяты из [1] и сведены в табл 0.4. -1. Некоторые числовые данные были взяты из [4], проекта турбоустановки К-750−65/3000 (близкой по своим характеристикам к рассчитываемой). В табл. 0.4. -1 представлены данные о параметрах пара в отборах турбины. По таблице построена h, s — диаграмма процесса расширения пара в турбине (рис. 2). В табл. 0.4. -2 представлены основные исходные данные. Таблица 0.4. -1: Параметры пара в отборах турбины К-500−65/3000. |Отбор |Давление |Ст. сухости |Энтальпия |Температура | |i |pi, МПа |X |hi, кДж/кг |Тi,°С | |0 |6. 59 |0. 995 |2770 |281.8 | |1 |2. 055 |0. 900 |2608 |213.8 | |2 |1. 155 |0. 880 |2544 |186.3 | |3 |0. 632 |0-. 860 |2468 |160.9 | |4 |0. 348 |0. 849 |2390 |138.7 | |5 |0. 142 |- |2852 |189.3 | |6 |0. 066 |- |2724 |122 | |7 |0. 026 |0. 990 |2596 |65.9 |

Давление в конденсаторе: рк=0. 004 МПа (hк=2416 кДж/кг).

Таблица 0.4. -2: Основные исходные данные. |Характеристика |Численное |Размерность | | |значение | | |[pic] - расход пара на турбоустановку |793.1 |кг/с | |[pic] - давление пара перед турбоустановкой |6. 59 |МПа | |[pic] - степень сухости пара перед |0. 995 |- | |турбоустановкой | | | |[pic] - температура промперегрева |265.4 |оС | |[pic] - давление в деаэраторе |0. 69 |МПа | |[pic] - давление в конденсаторе |0. 04 |МПа | |[pic] - тепловая мощность, отдаваемая в |22.2 |МВт | |теплосеть | | |

Рис. 1: Тепловая схема ПТУ К-500−65/3000.

Рис. 2: Процесс расширения пара в турбине.

Таблица параметров и расходов рабочего тела.

При заполнении таблицы используем материал изложенный в [2]. Значения параметров рабочего тела, необходимые для расчета уравнений теплового баланса элементов схемы и заданные расходы, так же как и основные результаты расчета, удобно сводить в таблицу. Данные в строках 1, 2, 3 — номера отборов, давления и энтальпии в них вносятся из табл. 0.4. -1. Давления в подогревателях (строка 4) рассчитываются по давлению в отборах с учетом гидравлических потерь по формуле: — необходимое давление в точке турбины, из которой отбирается пар на подогреватель r: [pic] - относительная величина потери давления в паропроводе от турбины до подогревателя: [pic] r — номер подогревателя по ходу воды, включая деаэратор.

В стоку 5 внесены температуры насыщения при этих давлениях. Строка 6 заполняется при наличии у подогревателя охладителя дренажа (указывается выбранный недогрев в нем). Температура дренажа (строка 7) при отсутствии охладителя дренажа равна температуре насыщения в подогревателе (строка 5), в противном случае температура дренажа рассчитывается по формуле: [pic]

[pic] - температура среды на выходе из предыдущего подогревателя

(строка 11);

[pic] - значение min температурного напора в охладителе дренажа (строка

6).

Энтальпии дренажей подогревателей (строка 8) определяются по [4] на линии насыщения при давлении в соответствующем подогревателе. Давление воды за подогревателями (строка 9) находят по напору питательного и конденсатного насосов с учетом гидравлических потерь по водяной стороне подогревателя. Температура обогреваемой среды после подогревателя (строка 11) определяется по формуле: [pic]

[pic] - температура насыщения в подогревателе (строка 5);

[pic] - принятое значение минимального температурного напора (строка 10).

Энтальпия нагреваемой воды (строка 12) определяется по соответствующим давлениям и температурам (строки 9 и 11). В строку 6 и 10 вносятся выбранные значения [pic] с учетом используемых в схеме подогревателей. В строку 13 вносятся рассчитанные значения расходов пара через элементы схемы.

Таблица 0.4. -3: Параметры рабочего тела в элементах расчетной схемы. |[pic] - расход пара после ЦВД |615. 36 |кг/с | |[pic] - расход пара через С |96. 59 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПП1 |36. 58 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПП2 |42. 57 |кг/с | |[pic] - расход конденсата после ПНД5 |717. 47 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара от 2-го отбора |6. 19 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПНД5 |36. 53 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПНД4 |44. 63 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПНД3 |16. 14 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПНД2 |19. 27 |кг/с | |[pic] - расход греющего пара через ПНД1 |25. 89 |кг/с | |[pic] - энтальпия питательной воды |698. 93 |кДж/кг |

Баланс всех полученных расходов проверяем на основе уравнения материального баланса конденсатора. Расход рабочего тела после конденсатора запишем в следующем виде: [pic] кг/с

[pic] кг/с;

[pic] кг/с — конденсат после ХВО, сбрасываемый в конденсатор;

[pic] кг/с — дренаж после ЭУ;

[pic] кг/с — дренаж после ОЭ;

[pic] кг/с — протечки уплотняющей воды через ПН;

[pic] кг/с — протечки уплотняющей воды через ГЦН;

[pic] кг/с — расход пара за ЦНД;

[pic] кг/с — расход пара уплотнения ЦНД;

[pic] кг/с — протечки пара через уплотнения ЦНД.

Зная [pic], определим расход основного конденсата через ПНД: [pic] кг/с

[pic] кг/с — расход связанный с подсосом уплотняющей воды ПН;

[pic] кг/с — расход связанный с подсосом уплотняющей воды ГЦН.

Данный результат совпадает с величиной, полученной в ходе решения системы уравнений [pic] кг/с.

Температура питательной воды [pic] oC определяем по энтальпии питательной воды [pic] кДж/кг и по давлению за деаэратором, которое складывается из [pic] МПа.

Внутренняя мощность турбины [4].

Внутреннюю мощность турбины определяют как сумму мощностей отсеков турбины (количество отсеков турбины К-500−65/3000 равно 8) табл. 0.9. -1.

Таблица 0.9. -1: Внутренняя мощность турбины. |Расход пара через отсек турбины Di, |Теплоперепад Hi, кДж/кг|Di (Hi, | |кг/с | |кВт | |[pic] |[pic] |121 391 | |[pic] |[pic] |45 616 | |[pic] |[pic] |53 025 | |[pic] |[pic] |51 373 | |[pic] |[pic] |62 123 | |[pic] |[pic] |63 476 | |[pic] |[pic] |61 010 | |[pic] |[pic] |81 441 | |[pic] кВт |

Расчет мощности на клеммах генератора: [pic] кВт

[pic] кВт — расход мощности на вращение самого турбогенератора;

[pic] - к.п.д. генератора (принимаем).

Гарантированная эл. мощность (по методике завода-изготовителя): [pic] кВт

Расход электроэнергии на привод насосов конденсатно-питательного тракта.

К.п.д. электроприводов всех насосов принимаем следующим [pic].

Расход электроэнергии на привод конденсатного насоса 1-го подъема: [pic] кВт

Расход электроэнергии на привод конденсатного насоса 2-го подъема: [pic] кВт

Расход электроэнергии на привод питательного насоса: [pic] кВт

Суммарный расход электроэнергии на собственные нужды турбоустановки: [pic] кВт

Показатели тепловой экономичности.

Расход теплоты на производство электроэнергии турбоустановки: [pic] кВт

Суммарный расход теплоты на внешнее потребление: [pic] кВт

[pic] кВт — количество теплоты, отдаваемое в теплосеть;

[pic] кВт — расход теплоты на подогрев доб. воды;

[pic] кг/с — расход добавочной воды;

[pic] кДж/кг — энтальпия добавочной воды (tнач (28 0С).

Удельный расход теплоты брутто по турбоустановке: [pic]

Электрический к.п.д. брутто турбоустановки: [pic]

Электрический к.п.д. нетто турбоустановки: [pic]

Заключение.

В ходе проведенного расчета были определены: электрическая мощность и КПД турбоустановки при заданном расходе пара на турбину и заданной мощности теплофикационной установки.

----------------------- X, h4

DС, hСдр

X-DС, hС0

DПП1, h1

X-DС, hС0

hПП1др

hПП10

DПП2, h0

X-DС, hПП0

hПП1др

hПП20

DД6, h2

DДк, hДк

DОЭ, hОЭ

DП5к, hП5к

DПП1, hПП1др

DПП2, hПП2др

DИ, hИдр

DП5, h3

DП5к, hП5к

DП5+DИ, hП5др

hП4к

DП5+DИ, hП5др

DП4, h4

DП5к, hП4к

DП5+DИ+DП4, hП4др

hП3к

DП5+DИ+ DП4, hП4др

DП3, h5

DП5к, hП3к

DП5+DИ+DП4+DП3+DC, hП3др

hП2к

DБ1+DБ2+ DБ3+ DБ4, hБ1др

DП5+DИ+ DП4+ DП3+ DС, hП3др

DП2, h6

DП5к, hП2к

DП5+DИ+DП4+DП3+DC+ DП2, hП2др

hП1к

DП5+DИ+ DП4+DП3+DC+DП2+(DБi, hП2др

DП1, h7

DП5к, hП1к

DП5+DИ+DП4+DП3+DC+DП2+ DП1+(DБi, hП1др

hвх П1к

[pic]

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой