Αпр1= αпр- αп1=0,025-0,011=0,014 (1.3)
Подставляя эти значения в формулу (1.2) , получим:
Αп2=0,0015
1.4 Тепловые балансы регенеративных подогревателей высокого давления
Тепловой расчет регенеративных подогревателей, имеющих в одном корпусе пароохладитель (ПО), собственно подогреватель (СП) и охладитель дренажа (ОД) удобно выполнять, задаваясь конечным недогревом воды на выходе ее из пароохладителя Q. При этом известны температуры и энтальпии воды до и после всего теплообменника, а также доля воды, проходящей через теплообменник aв, параметры греющего пара на входе в теплообменник p'п, hп, Tп; температура и энтальпия насыщения пара в подогревателе -T'н и h'п . В результате решения уравнения теплового баланса теплообменника определяют долю греющего пара, отбираемого из турбины aп. При этом приняты: остаточный перегрев пара за пароохладителем QПО = 5-15 °C и недоохлаждение конденсата в охладителе дренажа Qо.д.= 40 кдж/кг (Qо.д.»10°С). Условно принимаем при расчёте потоки дренажей из вышестоящих подогревателей направленными в охладитель дренажа.
1.4.1 Тепловой баланс ПВД 1
Уравнение теплового баланса ПВД1 :
a1(hп1-hдр1)•ηто = aпв•(hпв1-hпв2) , (1.4)
Где a1- доля греющего пара, отбираемого из турбины для ПВД1;
Hп1=3217,9 кдж/кг – энтальпия греющего пара перед ПВД1;
Hдр1 - энтальпия конденсата греющего пара на выходе из ПВД1;
Hдр1 = hпв2 + Qо.д.=921+40 = 961 кдж/кг, (1.5) ηто = 0,99 – коэффициент, учитывающий рассеивание теплоты в подогревателях;
aп.в.=1,035 - расход питательной воды через ПВД1;
Hпв1 = 1029 кдж/кг – энтальпия питательной воды после ПВД1;
Hпв2 = 921 кдж/кг – энтальпия питательной воды после ПВД2.
При этом, доля конденсата греющего пара, сливаемого каскадно из ПВД1 в ПВД2 определяется по формуле:
aдр1=a1, (1.6)
Находим долю греющего пара, отбираемого для ПВД1 по формуле (4):
a1 = 0.049
Находим долю конденсата греющего пара, сливаемого каскадно из ПВД1 в ПВД2
aдр1=0.049
1.4.2 Тепловой баланс ПВД 2
Уравнение теплового баланса ПВД2 :
a2•(hп2-hдр2)+ aдр1• (hдр1- hдр2) = aпв•( hпв2- hпв3)•(1/ ηто), (1.7)
Где a2 - доля греющего пара, отбираемого из турбины для ПВД2;
Hп2= 3121,1кдж/кг - энтальпия греющего пара перед ПВД2;
Hдр2 - энтальпия конденсата греющего пара на выходе из ПВД1;
Hдр2 = hпв3 + Qо.д.=771,2+40 = 811,2 кдж/кг, (1.8)
Hпв3=771,2кдж/кг - энтальпия питательной воды после ПВД3;
Находим долю греющего пара a2 , отбираемого для ПВД2
a2 =0,065.
При этом, доля конденсата греющего пара, сливаемого каскадно из ПВД2 в ПВД3 определяется по формуле (1.9):
aдр2=a2+aдр1, (1.9)
aдр2= 0.065+0.049=0.114
1.4.3 Тепловой баланс ПВД 3
Уравнение теплового баланса ПВД3 :
aп3•(hп3-hдр3)+ aдр2• (hдр2- hдр3) =aпв•(hпв3-hпв_пн)•(1/hто), (1.10)
Где aп3- доля греющего пара, отбираемого из турбины для ПВД3;
Hп3=3413,9 кдж/кг - энтальпия греющего пара перед ПВД3;
Hпв_пн- энтальпия воды перед ПВД3, с учетом подогрева в питательном насосе τп.н.
Hпв_пн= hдпв+ τп.н , (1.11)
Где hдпв = 666 кдж/кг – энтальпия питательной воды после деаэратора.
Подогрев в питательном насосе определяется по формуле (1.12):
Τп.н.= vср•( рн- рв)/ hнi , (1.12)
Где vср = 0,0011 - среднее значение удельного объёма воды в насосе;
Рн = 18,1 мпа - давление воды в нагнетающем патрубке насоса;
Рв = 0,59 мпа - давление воды во всасывающем патрубке насоса;
hнi = 0,85 – внутренний ( гидравлический ) КПД насоса;
кдж/кг;
Энтальпия воды перед ПВД3 по формуле (1.11):
685.14 кдж/кг.
Hдр3 - энтальпия конденсата греющего пара после охладителя дренажа ПВД3. Рассчитывается по формуле (1.13):
Hдр3= hпв_пн + Qо.д.=685,14+40=725,14 кдж/кг, (1.13)
Находим долю греющего пара aп3, отбираемого для ПВД3 по формуле (1.10):
aп3 =0.03
При этом, доля конденсата греющего пара, сливаемого каскадно из ПВД3 в ДПВ определяется по формуле (14):
aдр3=aп3+aдр2=0.03+0.114=0.144, (1.14)
aдр3= 0.144
1.5 Испарительная установка
Эта установка включает испаритель, его деаэратор, подогреватель добавочной воды, использующие пар из пятого отбора, и конденсатор испарителя, включённый между подогревателями ПНД5 и ПНД6.
Расходы пара и воды в установке, а также подогрев воды в конденсаторе испарителя определяются из уравнений материального и теплового баланса. В таблице 1.2 приведены параметры пара и воды в установке.
Таблица 1.2. Параметры пара и воды в испарительной установке
|
Среда |
Греющий пар |
Вторичный пар |
|||||||
|
Параметр пара и воды |
Р5, Мпа |
H5, Кдж/кг |
Тн. И, °С |
H'5, Кдж/кг |
Ри1, Мпа |
Тн. И1, °С |
H'и, Кдж/кг |
H''и, Кдж/кг |
|
|
Значение |
0.261 |
2937.41 |
127 |
532 |
0.14 |
109 |
455,1 |
2689,2 |
|
Производительность испарителя (выход дистиллята из конденсатора испарителя) равна потерям пара и конденсата турбоустановки:
aи1 = aдист = aвт = aут = 0,01
Расход воды на испаритель с учётом его продувки:
aи.в = aи1+aи1.пр = aи1 +0,02•aи1 =1,02•0,01=0,0102
Материальный баланс деаэратора испарителя:
aи.в = aд.в+aд.и = 0,0102, (1.15)
Где aд.в - количество воды, поступающей в деаэратор испарителя после подогревателя добавочной воды;
aд.и - количество пара, поступающего в деаэратор из пятого отбора.
Уравнение теплового баланса деаэратора испарителя:
aи.в •h'д.и=aд.в•hп.д.в+aд.и•hп5 , (1.16)
Где h'д.и=435,4 кдж/кг - энтальпия воды на выходе из деаэратора, принимается по температуре насыщения в деаэраторе испарителя;
Hп.д.в=356,8 кдж/кг - энтальпия воды, поступающей в деаэратор испарителя после подогревателя добавочной воды, при Рд.в=1,18 мпа и Tп.д.в=85 °С;
Hп5=2937.41 кдж/кг-энтальпия пара в пятом отборе.
Уравнения (1.15) и (1.16) образуют систему двух уравнений:
aд.в+aд.и=0,0102
aд.в •356,8+aд.и •2937.41 =0,0102•435,4
Решением которой являются значения:
aд.в=0,0099
aд.и =0,00031
Уравнение теплового баланса испарителя:
aи•(hп5-h'5)•hи=aи1 •(h''и1-h'д.и)+ aи1.пр •(h'и1-h'д.и) , (1.17)
Где aи - расход пара на испаритель;
H'5=532 кдж/кг - энтальпия насыщенного греющего пара на выходе из испарителя;
hи =0,99 - КПД испарителя;
H''и1=2689,2 кдж/кг - энтальпия вторичного пар на выходе из испарителя;
H'д.и=435,4кдж/кг - энтальпия воды на выходе из деаэратора (на входе в испаритель); H'и1=440,17 кдж/кг - энтальпия продувочной воды испарителя.
Находим долю греющего пара aи , отбираемого для испарителя по формуле (1.17):
Уравнение теплового баланса подогревателя добавочной воды:
aп.д.в•(hп5-h'5)•hп.д.в=aд.в•(hп.д.в-hд.в), (1.18)
Где aп.д.в - количество пара, поступающего в подогреватель добавочной воды из пятого отбора;
hп.д.в =0,99 - КПД подогревателя добавочной воды;
Hп.д.в=356,8 кдж/кг- энтальпия воды на выходе из подогревателя добавочной воды; hд.в=168,5 кдж/кг - энтальпия добавочной воды на входе в подогреватель добавочной воды при Рд.в=1,1 мпа и Тд.в=40 °С. Находим долю греющего пара aп.д.в , отбираемого для подогревателя добавочной воды по формуле (1.18):
.
Общее количество пара, идущего на испарительную установку:
aи.у = aи+aп.д.в+aд.и = 0,0094+0,00078+0,00031 = 0,01049.
Уравнение материального баланса испарителя:
aи.в+aи=aи1+aдр.и , (1.19) Где aдр.и – доля конденсата греющего пара, поступающего в линию каскадного слива конденсата из ПНД5 в ПНС6 и по формуле (1.19) равна:
aдр.и=aи.в+aи-aи1=0,0102+0.0094-0,01=0,0096
1.6 Деаэратор питательной воды
aу.д aэ.у
aдр3 aк.д
aд.у aдист
aд
aп.в
Рисунок 1.6- Потоки пара и воды через ДПВ
Уравнение материального баланса деаэратора питательной воды:
aп.в+aу.д+aэ.у=aд+aд.у +aдр3+aк.д+aдист , (1.20)
Где aп.в =1,035 - выход питательной воды из деаэратора;
aу.д =0,0004 - количество пара , отводимого из деаэратора на концевые уплотнения;
aэ.у =0,0008 - расход пара на эжектор отсоса уплотнений;
aд - количество пара, подводимого к деаэратору из третьего отбора;
aд.у =0,0074 - количество пара уплотнений, направляемого в деаэратор питательной воды;
aдр3=0.144-доля конденсата греющего пара, сливаемого каскадно из ПВД3 в ДПВ;
aк.д - количество конденсата, поступающего в деаэратор из подогревателя ПНД4;
aдист =0,01- количество конденсата, поступающего в деаэратор из конденсатора испарителя.
Уравнение теплового баланса деаэратора питательной воды:
aп.в•h'д+(aу.д+aэ.у)•h''д = (aд•hп3+aд.у•hд.у+aдр3•hдр3+
+aк.д•hв4+aдист•h'и1)• hд.п.в , (1.21)
Где h'д=666 кдж/кг - энтальпия деаэрированной воды на выходе из деаэратора;
H''д=2736,1 кдж/кг - энтальпия пара отводимого от деаэратора на концевые уплотнения и на эжектор отсоса уплотнений;
Hп3=3413,9 кдж/кг - энтальпия греющего пара из третьего отбора на входе в деаэратор;
Hд.у=3555,8 кдж/кг - энтальпия пара уплотнений;
