Определение сопряженного давления свежего пара и пара после промперегрева.

Параметрическая оптимизация тепловой схемы

При заданной температуре свежего пара его сопряженное давление обеспечивает заданную конечную

степень сухости пара. Варьируя величину конечной степени сухости можно найти оптимальное

давление свежего пара по критерию энергетической эффективности тепловой схемы энергоблока.

Чем больше сухость пара в выхлопе ЦНД, тем меньше износ и выше КПД последней ступени.

Рассматривается тепловая схема энергоблока с промежуточным перегревом пара и с двумя

регенеративными подогревателями. Возможны разные постановки задач. Результаты протоколируйте

вручную на бумаге.

Задание 1. Для заданных параметров пара в выхлопе турбины (Pк, Хк) при условии постоянства

расхода свежего пара, вариантными расчетами определите сопряженные значения параметров

свежего пара и пара после промежуточного перегрева по критерию минимума удельного расхода

топлива нетто и электрическую мощность.

Задание 2. При заданной температуре свежего пара и промперегрева определите конечную степень

сухости при которой КПД нетто энергоблока максимальный. Минимально допустимая конечная

степень сухости 0.92.

Задание 3. При каких параметрах свежего пара КПД энергоблока максимален. Минимально допустимая

конечная степень сухости 0.92.

Исходные данные (рассматривается задание 1)

Расход свежего пара, кг/с

Температура свежего пара, °С

Температура пара перед

отсечными клапанами ЦСД, °С

Степень сухости пара в выхлопе ЦНД, отн. ед.

Давление на выходе последней ступени ЦНД, МПа

Рекомендуемое давление в выхлопе ЦСД, МПа

Внутренние относительные КПД ЦВД, ЦСД и ЦНД

Относительная потеря давления в органах паровпуска ЦВД, в тракте промежуточного перегрева, в стопорных клапанах ЦСД, в ресивирах ЦНД, отн. ед.

КПД механический и генератора

КПД транспорта теплоты от котла к турбине

КПД парового котла брутто

Удельная теплота сгорания топлива

kJ/kg

Удельная мощность электропривода тягодутьевых машин,

(прототип: газоплотный котел ТГМЕ-206 4,87 кВт*ч/Гкал)

Эффективный (полный) КПД питательного насоса

Эффективный (полный) КПД конденсатного насоса

КПД электропривода насосов

Потеря давления в паровом котле, в трубопроводах свежего пара и питательной воды, МПа

Потеря давления в линиях регенеративного отбора, отн.ед

Недогрев (температурный напор) регенеративных подогревателей, °С

Удельная теплота сгорания условного топлива

кДж/кг

Потеря давления воды в регенеративном подогревателе

MPa

Напор конденсатного насоса

MPa

Оценка подогрева воды в конденсатном насосе, кДж/кг:

Расход питательной воды, кг/с

Расчет

Дополнительные условия и допущения:

-расход питательной воды равен расходу свежего пара (нет утечек);

-давление в выхлопе ЦНД постоянно;

-относительная потеря давления в тракте промежуточного перегрева постоянна;

-давление в конденсаторе равно давлению на выходе из последней ступени турбины;

-потери с выходной скоростью в выхлопе турбины не учитываются;

-изменение затрат электроэнергии на привод циркуляционных насосов не учитывается.

Допущения: p_{вых.турб} = const, dp_кл = const, h_oi = const

Температура и энтальпия конденсата отработавшего пара на выходе из конденсатора:

Модель ЦСД и ЦНД для расчета процесса расширения пара в форме функции

от температуры пара перед отсечными клапанами ЦСД при заданной его температуре

Применение оператора цикла for (а не while) позволяет избежать "зацикливания" расчета при неправильном вводе исходных данных.

Давление на выходе из ЦВД

Давление на входе в ЦНД

Функции параметров пара процесса расширения в ЦВД

Энтальпия пара на выходе из ЦВД, если бы процесс расширения происходил без энергетических потерь (по изоэнтропе)

Энтальпия и энтропия пара на выходе из ЦВД

Давление на выходе питательного насоса ПН в функции давления свежего пара, МПа

Параметры пара и конденсата в системе регенеративного подогрева

Удельный объем основного конденсата, подогрев в КН и мощность электропривода КН

Параметры пара и конденсата в корпусе подогревателя П1 и на выходе из него

Параметры пара и конденсата в корпусе подогревателя П2 и на выходе из него

Энтальпия дренажа, сливаемого из П2

Энтальпия питательной воды после П2

Функция-подпрограмма расчета подогрева воды в проточной части питательного насоса ПН и

мощности его электропривода

Функции мощности электропривода питательного насоса, энтальпии воды на его выходе и подогрева воды в проточной части насоса

Расход пара в регенеративный подогреватель П1

Функция расхода пара в регенеративный подогреватель П2 в зависимости от искомого

давления свежего пара P₀, кг/с

Функция расхода пара через промперегреватель котла и в ЦСД в зависимости от искомого

давления свежего пара P₀, кг/с

Функция расхода пара в ЦНД в зависимости от искомого давления свежего пара P₀, кг/с

Моделирование параметров энергетической эффективности

Функция расхода теплоты на турбоустановку

Функция расхода теплоты топлива в котле

Функция расхода топлива в котел

Функции внутренней мощности цилиндров турбины и электрической мощности энергоблока

Функция оценки электрической мощности привода тягодутьевых машин

в зависимости от расхода теплоты топлива в котле, кВт

Удельный расход теплоты на турбоустановку брутто, кДж/кВт*ч

КПД энергоблока на отпускаемую электроэнергию, отн. ед.

Удельный расход условного топлива на отпускаемую электроэнергию, г у.т./(кВт*ч)

Начальное значение давления свежего пара для процедуры оптимизации, МПа

Диапазон поиска оптимального давления свежего пара

Вывод результатов расчета

Расход свежего пара

Электрическая мощность на зажимах генератора

Сопряженное давление свежего пара

Давление пара перед стопорными клапанами ЦСД

Удельный расход условного топлива на отпускаемую

электроэнергию (нетто)

КПД энергоблока нетто.

Удельный расход теплоты турбоустановкой брутто

Степень сухости пара на выходе из последней ступени турбины

Давление на выходе из питательного насоса

Энтропия свежего пара

Энтропия пара на входе в 1-ю ступень ЦВД

Энтропия пара на выходе из ЦВД

Энтальпия свежего пара

Энтальпия пара на входе в 1-ю ступень ЦВД

Энтальпия пара на выходе из ЦВД

Энтальпия пара на выходе из ЦНД

Мощность электропривода питательного насоса

Мощность электропривода тягодутьевых машин

Расход пара в подогреватель П2

Расход пара в подогреватель П1

Расход пара в конденсатор

Вывод

рекомендованное РАО "ЕЭС России" давление для энергоблоков суперсверхкритического давления 30 МПа.