Определение параметров пара и воды в характерных точках ПТС

6.1 Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подогревателе П1

Исходной величиной, определяющей искомые параметры, является заданное значение температуры питательной воды. Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подключённом к нему подогревателе П1 сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подключённом к нему подогревателе П1

№ п/п	Наименование величины	Обозначе- ние	Размерность	Способ опре- деления	Значе-ние
	Температура воды на выходе из подогревателя П1		0С
	Недогрев воды на выходе П1		0С	Принимается
	Температура насыщения в подогревателе		0С
	Давление пара в подогревателе		МПа	f ()	5,677
	Сопротивление трубопровода от турбины до П1		МПа	0,05	0,28
	Давление пара в первом отборе турбины	Р1	МПа		5,960
	Энтальпия пара в отборе	h1	кДж/кг	Табл. 5.1.	3068,3
	Температура пара в отборе	t1	0C	Табл. 5.1.	356,9
	Давление воды в П1	Рпв=	МПа	1,4Р0	34,08
	Энтальпия воды на выходе П1		кДж/кг	f (Pпв; )	1186,5
	Температура воды на входе П1		0С	-из расчёта П2- табл. 6.2	256,4
	Энтальпия воды на входе П1		кДж/кг	- из расчёта П2- табл. 6.2.	1118,5
	Нагрев воды в П1		кДж/кг		68,0
	Температура дренажа на выходе П1		0С		266,4
	Энтальпия дренажа на выходе из П1		кДж/кг	f ()	1166,7
	Теплота, отданная 1 кг пара Окончание таблицы 6.1 воде в П1	q1	кДж/кг		1901,6
	Расход пара в П1 из отбора турбины (в долевом выражении)		-		0,037

6.2.Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключённом к выхлопу ЦВД

Исходной величиной, определяющей искомые параметры пара и воды, является давление пара в камере второго отбора, которое равно давлению на выхлопе ЦВД. Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключённом у выхлопу ЦВД сведены в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключённом к выхлопу ЦВД

№ п/п	Наименование величины	Обозначе-ние	Размерность	Способ определения	Значе-ние
	Давление пара после промпароперегревателя	Рпп	МПа	Задано	4,1
	Сопротивление промпароперегревателя		МПа	0,1Рпп	0,41
	Давление на выхлопе ЦВД в 2-м отборе пара		МПа	Рпп+	4,51
	Сопротивление трубопроводов от отбора до подогревателя П2		МПа	0,05*	0,226
	Давление пара в подогревателе П2		МПа		4,28
	Температура насыщения в подогревателе П2		0С		251,4
	Недогрев на выходе П2		0С	Принимается
	Температура воды на выходе П2		0С		256,4
	Давление питательной воды, проходящей через П2		МПа	1,45Ро	34,08
	Энтальпия воды на выходе П2		кДж/кг		1118,5
	Энтальпия пара во 2-м отборе	h2	кДж/кг	Табл. 5.1.	3014,4
	Температура пара во 2-м отборе	t2	0С	Табл.5.1.	323,2
	Температура воды на входе П2		0С	=	174,0
	Температура дренажа на выходе П2		0С		184,0
	Энтальпия дренажа на выходе П2		Окончание таблицы 6.2 кДж/кг		782,4
	Нагрев воды в подогревателе П2		кДж/кг		316,7
	Теплота отданная 1 кг пара питательной воде в П2	q2	кДж/кг		2232,0
	Расход пара на подогреватель П2 из отбора турбины (в долевом выражении)		-		0,141

6.3 Распределение подогрева воды между подогревателями П2-П5

Дальнейшие расчеты - определение параметров пара и воды в по­догревателях ПЗ, П4, П5 и отборах, к которым они подключены, - опре­деляют необходимость распределения подогрева воды между отдельными подогревателями П2-П5. Для упрощения расчетов принимают одинаковый подогрев во всех рассматриваемых подогревателях, кроме П2. Для П2 принимают увеличенный (по сравнению с ПЗ, П4, П5) подогрев , где m₂=1,3-1,7. Таким образом, учитывают наличие промперегрева и то обстоятельство, что пар 3-го отбораиз ЦСД имеет более высокую температуру и энтальпию, чем пар 2-го отбора.

Распределению подлежит разность энтальпий воды на выходе из П2 и на выходе из конденсатора; из неё исключают: нагрев воды в ПН - , нагрев воды в ОЭ - и нагрев воды в ОУ - .

Таким образом, распределяют величину

Она должна быть равна сумме

Откуда

Результаты расчёта распределения подогрева воды между подогревателями П2-П5 сведены в таблицу 6.3.

Таблица 6.3.

Распределение подогрева воды между подогревателями П2-П5

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Размер-ность	Способ определения	Значе-ние
	Энтальпия воды на выходе П2		кДж/кг	Табл. 6.2.	1118,5
	Давление в конденсаторе	Рк	кПа	Задано	3,5
	Энтальпия воды (конденсата) на выходе конденсатора		кДж/кг		111,8
	Давление в деаэраторе		МПа	Принимается	0,7
	Давление питательной воды на нагнетании питательного насоса	Рпн	МПа	1,45Ро	34,08
	Удельный объём воды в питательном насосе		м3/кг	Принимается	0,0011
	КПД (гидравлический) питательного насоса			Принимается	0,8
	Нагрев воды в питательном насосе (предварительная оценка)		кДж/кг		46,85
	Нагрев воды в охладителе пара эжектора		кДж/кг	Принимается	2,5
	Нагрев воды в охладителе пара уплотнений турбины		кДж/кг	Принимается
	Число подогревателей в системе регенеративного подогрева	Z	-	Задано
	Соотношение нагрева воды в подогревателе, подключенном к выхлопу ЦВД и остальными подогревателями	m2	-	Принимается	1,5
	Нагрев воды в каждом из подогревателей		кДж/кг		210,7
	Нагрев воды в подогревателе, подключенном к выхлопу ЦВД		кДж/кг		316,1
	Энтальпия воды:
15.1	На выходе ОЭ		кДж/кг		114,3
15.2	На выходе ОУ		кДж/кг		123,3
15.3	На выходе П5		кДж/кг		334,1
15.4	На выходе П4		кДж/кг		544,8
15.5	На выходе деаэратора (П3)		Окончание таблицы 6.3 кДж/кг		755,5
15.6	На выходе питательного насоса		кДж/кг		802,4
15.7	На выходе П2		кДж/кг		1118,5

6.4. Определение параметров пара и воды в подогревателях П3, П4, П5 и отборах, к которым они подключены

Для всех трёх подогревателей и отборов используется одинаковый алгоритм расчёта, последовательность которого соответствует табл.6.4. Расчёты выполняют последовательно – сначала для П3(Д), затем для П4 и для П5.

Таблица 6.4

Последовательность определения параметров пара и воды в подогревателях П3, П4, П5

№ п/п	Наименование величины	Обозначе-ние	Размер-ность	Способ определения	Значение
П3(Д)	П4	П5
	Энтальпия воды на выходе подогревателя		кДж/кг	Табл. 3.3	755,5	544,8	334,1
	Температура воды на выходе подогревателя	=	0С	ts()	178,3	129,6	79,8
	Недогрев воды в подогревателе		0С
	Давление пара в подогревателе		МПа		0,97	0,27	0,05
	Сопротивление трубопроводов от турбины до подогревателя		МПа	0,01(1+i)*	0,0679	0,0240	0,0052
	Давление пара в отборе	Рi	МПа		1,04	0,29	0,05
	Энтальпия пара в отборе	hi	кДж/кг	Табл. 2.1.	3189,18	2805,3	2642,0
	Температура пара в отборе	ti	0С	Табл. 2.1.	364,6	218,7	82,3
	Энтальпия воды на входе в подогреватель		кДж/кг		544,8	334,1	123,3
	Теплота отданная 1 кг пара питательной воде в подогревателе	qi	кДж/кг		2433,7	2360,5	2307,9
	Нагрев воды в подогревателе		МПа		210,7	210,7	210,7
	Расход пара на подогреватель из расхода турбины (в долевом выражении)		-	Окончание таблицы 6.4 Из 4-го раздела	0,069	0,064	0,060

6.5. Определение параметров воды в питательном насосе, параметров и расходов пара в приводной турбине насоса

Для ПТУ С турбоприводом питательного насоса необходим расчет процесса расширения пара в приводной турбине. На ТПН отбирают пар из 3-го отбора, поэтому энтальпия пара на входе в ТПН h₁^тпн=h₃. Давление пара перед ТПН определяют с учетом сопротивления трубопровода от камеры 3-го отбора до входа в приводную турбину. Давление в конденсаторе ТПН принимают на 2 кПа выше, чем в конденсаторе главной турбины.

Результаты расчета определение параметров воды в питательном насосе, параметров и расходов пара в приводной турбине насоса занесены в таблицу6.5.

Таблица 6.5.

Определение параметров воды в питательном насосе, параметров и расходов пара в приводной турбине насоса

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Размер-ность	Способ определения	Значе-ние
	Давление в деаэраторе	Рд	МПа	Табл. 6.4.	0,97
	Энтальпия воды на выходе из деаэратора	hВ2д	кДж/кг	Табл. 6.4.	755,5
	Удельный объем воды на выходе из деаэратора	Vвд	м3/кг		0,00113
	Приближенное значение энта- льпии воды на выходе ПН		кДж/кг	Табл. 6.3.	802,4
	Давление на выходе ПН	Рпн	МПа	Табл. 6.3.	34,1
	Удельный объём воды на выходе ПН	Vвпн	м3/кг	f (Pпн, )	0,0011
	Среднее значение удельного объема воды на ПН	Vсрпн	м3/кг	0,5(Vвд+Vвпн)	0,00112
	Гидравлический КПД питательного насоса			Табл. 6.3.	0,8
	Приращение энтальпии питательной воды в ПН		кДж/кг	[(Рпн-Рд)Vсрпн]/	46,2
	Энтальпия воды на выходе из ПН		Окончание таблицы 6.5 кДж/кг	hв2д+	801,8
	Температура воды на выходе ПН		0С	f (hв2пн, Рпн)	174,0
	Долевой расход питательной воды	αпв	-	1+αут+αупл αут=0,02 αупл=0,015	1,035
	Энтальпия пара на входе в турбопривод	h1тпн	кДж/кг	h1тпн=h3	3189,2
	Давление пара в конденсаторе ТПН	Рктпн	кПа	Рк+2
	Давление пара в камере отбора пара на ТПН	Р3	МПа	Табл. 2.1.	1,04
	Энтальпия пара на выходе ТПН при теоретическом процессе расширения	hкtтпн	кДж/кг	f (skt, Рkтпн)	2272,8
	Давление пара на входе в ТПН	Р1тпн	МПа	0,9Р3	0,94
	Располагаемый теплоперепад при расширении в ТПН	Н0тпн	кДж/кг	h1тпн- hкtтпн	916,4
	Внутренний относительный КПД приводной турбины (ТПН)			Принимается.	0,82
	Использованный теплоперепад пара при расширении в ТПН	Нiтпн	кДж/кг	Н0тпн	751,5
	Энтальпия пара на выходе ТПН	hктпн	кДж/кг	h1тпн- Нiтпн	2437,7
	Механический КПД ТПН			Принимается	0,98
	Расход (долевой) пара на приводную турбину питательного насоса	αтпн		(αпвαпн)/ (Hiтпн )	0,081
	Расход свежего пара на турбину	G0	кг/с	Табл. 5.1.	429,1
	Расход пара на ТПН	Gтпн	кг/с	αтпн G0	34,8
	Эффективная мощность ТПН	Nетпн	кВт	Gтпн Нiтпн	25656,1