tоквхПНД=tк+3=34 °С
При 7 регенеративных подогревателях по (3)
Dhв = 104,72 кДж/кг., что соответствует примерно δt=Δhв/cpв=104,72/4,19=24,99 °С нагрева в каждом регенеративном подогревателе принимаем
ΔtПНД=30 °С
ΔtПВД=17 °С
Давление в деаэраторе по [4]: pД= 0,689 МПа
tsД= ts=f(pД)= 164 °С
Температура основного конденцата на входе деаэратора принимается на 10...15°С ниже температуры в деаэраторе:
tоквхД=tsД-10=164-10= 154 °С
Если известен подогрев воды в каждом подогревателе и минимальный температурный напор на выходе из него, то легко определяется температура греющего пара в каждом регенеративном подогревателе, и, соответственно, давление греющего пара в нем.
Зная давление греющего пара в регенеративных подогревателях, с помощью соотношения (2) можно определить давления пара в камерах отбора турбоагрегата
Таблица 1.
Таблица расчета давлений пара в камерах отбора турбины
|
Параметр |
ПВД |
Д |
ПНД |
|||||
|
П7 |
П6 |
П5 |
|
П4 |
П3 |
П2 |
П1 |
|
|
tввх, °С |
198 |
181 |
164 |
154 |
124 |
94 |
64 |
34 |
|
tввых,°С |
215 |
198 |
181 |
164.31 |
154 |
124 |
94 |
64 |
|
7 |
7 |
7 |
|
4 |
4 |
4 |
4 |
|
|
, °С |
222 |
205 |
188 |
|
158 |
128 |
98 |
68 |
|
pгр.пар, МПа |
2.409 |
1.724 |
1.201 |
|
0.587 |
0.254 |
0.094 |
0.029 |
|
pотб, МПа |
2.506 |
1.810 |
1.273 |
|
0.628 |
0.275 |
0.103 |
0.031 |
Давление в деаэраторе постоянное и поддерживается оно специальным регулятором давления. Поэтому давление в отборе для питания греющим паром деаэратор должно быть выше, чем давление в деаэраторе. Причем, это превышение должно компенсировать не только гидравлическое сопротивление тракта от турбины до деаэратора, но и возможные колебания давления в камере отбора турбины, связанные с изменениями нагрузки. Обычно деаэратор использует греющий пар следующего за ним подогревателя высокого давления.
Температура конденсата греющего пара в подогревателях, где не предусмотрено охлаждение конденсата, равна температуре насыщения при давлении в подогревателе. Температура конденсата греющего пара в подогревателях с охлаждением дренажа принимается примерно такой же, как температура насыщения в предыдущем по ходу воды подогревателе.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ГЛАВНОЙ ТУРБИНЕ И В ПРИВОДНОЙ ТУРБИНЕ ПИТАТЕЛЬНОГО НАСОСА В H,S – ДИАГРАММЕ
Расчет тепловых схем ТУ АЭС основан на уравнениях тепловых балансов, материальных балансов рабочего тела, а также на уравнениях для определения давлений потоков в узловых точках схемы.
При проектном расчете тепловой схемы на номинальной нагрузке потери давлений в ее элементах, а также в трубопроводах обвязки принимаются по приближенным значениям или по данным эксплуатации аналогичных ТУ.
Условный процесс расширения пара в турбине строится с использованием значений внутренних относительных КПД цилиндров турбины по состоянию перед их соплами. Основные характеристики турбин АЭС, в т.ч. и внутренние относительные КПД цилиндров по данным заводов–изготовителей приведены в [2].
Методика построения процесса расширения пара в турбине на номинальной нагрузке приведена в [1, 2, 4]. Для выбранной ТУ из [2, 3, 4] определяются значения внутренних относительных КПД для всех цилиндров основной турбины и турбопривода питательного насоса (ТПН) (hоi).
Построение процесса расширения пара в ЦВД.
Состояние пара перед стопорным клапаном турбины определяется параметрами Р0, t0, х0, которые обычно задаются либо определяются по прототипу.
Можно также в проектном расчете исходить из того, что известны термодинамические свойства пара на выходе из парогенератора (ПГ) и гидравлические сопротивления парового тракта от ПГ до СРК. Это сопротивление можно оценить величиной 4 – 6 % от давления в ПГ. Тогда давление перед СРК турбины определится как
Р0 = Рпг×(1 – DРпар) = (0,94…0,96)×Рпг
Р0 = 0,96×Рпг=0,96.6,27=6,019 МПа
По [5] можно определить значения
h0 = h’0×(1–x0) + h”0×x0, (4)
где h’0 и h”0 – энтальпия воды и сухого насыщенного пара на линии насыщения, соответственно.
х0 – степень сухости пара перед регулирующими органами турбины.
Один из способов расчета параметров в узловых точках на линии процесса расширения пара в турбине – использование программы МЭИ Water Steam Pro для расчета термодинамических параметров воды и водяного пара.
х0 =0.995
h0 = f (Р0,x0)
h0 =2776.504 кДж/кг
Потери давления в паровпускных устройствах турбины (DРпу) в соответствии с рекомендациями [2, 3] принимают равными
DРпу = (0,03 ¸ 0,05)×Р0 , (5)
где Р0 – давление перед регулирующими органами турбины;
Давление пара перед соплами первой ступени ЦВД (Р0¢), с учетом величины DРпу определится как
Р0¢ = (1 – DРпу)×Р0 (6)
Р0¢ = 0,95×Р0=0,95.6,019= 5,718 МПа
x’0=f(p’0,h0)=0.993
s0 = f(p’0,h0)=5,892 кДж/(кг.К)
Точка, характеризующая начало процесса расширения в ЦВД находится на пересечении изобары Р¢0 с линией энтальпии h0 (рис. 2).
Энтальпия в конце действительного процесса расширения в ЦВД при заданном разделительном давлении (давлении за последней ступенью ЦВД) определится как
hIII = h0 – (h0 – hТIII)×hoiЦВД, (7)
hТIII = f (РIII,s0)= 2503,5 кДж/кг
hoiЦВД=0,83
hIII = h0 – (h0 – hТIII)×hoiЦВД=2776,5-(2776,5-2503,5)×0,83=2549,9 кДж/кг
где hТIII – энтальпия в конце адиабатического процесса расширения пара в ЦВД (определяется по h,S-диаграмме при s¢0 = s0);
Когда разделительное давление не задано (в проектном расчете) его можно определить, исходя из расчетной температуры ОК и ПВ на выходе из ПНД и ПВД системы регенерации (см. раздел 4).
(h0 – hТIII) – располагаемый или адиабатический теплоперепад в ЦВД.
Нрас=h0-hТIII=2776,5 – 2503,5=272,9 кДж/кг
Разность h0 – hIII называется действительным теплоперепадом ЦВД.
НД=Hрас.ηoiЦВД= h0 – hIII=2776,5 – 2503,5– 2549,9=226,6 кДж/кг
Точка на h,S – диаграмме, характеризующая конец действительного процесса расширения в ЦВД, находится на пересечении изобары РIII с линией энтальпии hIII (рис. 2). Эта же точка определяет влажность пара на выходе из ЦВД (на входе в сепаратор), хIII = хс.
хIII = хс= f (РIII, hIII)=0,880
В [3, 4] приведены усредненные значения hoi по цилиндрам в целом, без учета изменений этого КПД по отдельным ступеням (группам ступеней). Поэтому для получения условной линии действительного процесса расширения пара в цилиндре, достаточно соединить точки на h,S – диаграмме, характеризующие начало и конец этого процесса.
Определяем энтальпии в отборах и на выходе из ЦВД при идеальном процессе расширения.
hIид=f(pI,s0)= 2621,7 кДж/кг
hIIид=f(pII,s0)= 2564,0 кДж/кг
hIIIид=f(pIII,s0)= 2503,5 кДж/кг
Определим значения энтальпий в отборах и на выходе из ЦВД в действительном процессе расширения пара в ЦВД (с учетом значения η =0,83)
hI=h0-(h0-hIид).ηoiЦВД= 2776,5-(2776,5-2621,7).0,83= 2648,0 кДж/кг
hII=h0-(h0-hIIид).ηoiЦВД= 2776,5-(2776,5-2564,0).0,83=2600,0 кДж/кг
hIII=h0-(h0-hIIIид).ηoiЦВД= 2776,5-(2776,5-2503,5).0,83=2549,9 кДж/кг
На основании полученных давлений в отборах и полученных энтальпий пара определим значения энтропий, температуры и степени сухости пара в характерных точках процесса в ЦВД.
sI=f(pI,hI)= 5,945 кДж/(кг.K)
sII=f(pII,hII)= 5,967 кДж/(кг.K)
sIII(pIII,hIII)= 5,992 кДж/(кг.K)
tI=ts=f(pI)= 224,1 °С
tII=ts=f (pII)= 207,4 °С
tIII=ts=f (pIII)= 190,6 °С
xI=f(tI,hI)= 0,916
xII=f(tII,hII)= 0,897
xIII=f(tIII,hIII)= 0,880
Аналогично выполняется построение процесса расширения пара в других цилиндрах главной турбины и турбины привода питательного насоса.
Для определения параметров пара в камерах отборов главной турбины на линию действительного процесса расширения пара наносятся изобары, соответствующие давлениям в камерах отборов турбины. В точках пересечения изобар с линией действительного процесса расширения пара определяются энтальпии пара в камерах отборов.
Рис. 2. Построение процесса расширения пара в турбине и в приводной турбине питательного насоса в h,S–диаграмме
Построение процесса расширения пара в ЦНД.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
