Высокого давления (РНП ВД)

Для поддержания водного режима котла-утилизатора согласно [12] качество питательной воды для обоих контуров КУ должно соответствовать требованиям, приведенным в приложении.

Расходы продувочной воды непрерывной продувки в установившемся режиме работы КУ не должны превышать 1,0 % от производительности контуров по ВД и по НД.

ПРИМЕЧАНИЯ.

1. При пусках после монтажа или длительного простоя допускается расход непрерывной продувки контуров ВД и НД до 3 %.

2. Периодические продувки нижних точек КУ производятся при каждом пуске и останове, а во время работы – ежесменно.

3. Непрерывная продувка КУ осуществляется:

а) контура высокого давления (контур ВД) – из барабана высокого давления (БВД);

б) контура низкого давления (контур НД) – из барабана низкого давления (БНД).

Расход питательной воды в КУ (Wпв) больше паропроизводительности КУ (DКУ ВД) из-за наличия непрерывной продувки из барабанов контуров ВД и НД КУ:

Gпв = (DКУ ВД + Wпр БВД) + (DКУ НД + Wпр БНД) = DКУ ВД + DКУ НД + Wпр . (6.8)

Здесь:

Wпр = Wпр БВД + Wпр БНД - величина непрерывной продувки КУ, кг/с;

Wпр БВД – величина непрерывной продувки из барабана ВД КУ, кг/с;

Wпр БНД – величина непрерывной продувки из барабана НД КУ, кг/с;

DКУ ВД – паропроизводительность контура ВД, кг/с;

DКУ НД – паропроизводительность контура НД, кг/с.

Wпр = (Wпр БВД + Wпр БНД) = (α пр БВД / 100) ∙ DКУ ВД + (α пр БНД / 100) ∙ DКУ НД , (6.9)

где:

α пр БВД , α пр БНД – доля непрерывной продувки из барабана высокого давления (БВД) и из барабана низкого давления (БНД) КУ составляет 0,5¸3,0 % от расхода пара [20] (Примечание: в формулу подставляется в %).

ПРИМЕЧАНИЕ. Согласно [19] в расчетах следует принимать:

α ПР БВД = 1,0 %; α ПР БНД = 1,0 %.(6.10)

Руководствуясь проектными данными [12], оценим в первом приближении, с последующим уточнением, расход питательной воды на КУ:

WПВ = 1,01∙ DКУ ВД + 1,01∙ DКУ НД , (6.11)

где: DКУ НД = (α КУ НД / 100) ∙ DКУ ВД ;

α КУ НД = (DКУ НД / DКУ ВД) ∙ 100– доля паропроизводительности контура НД от паропроизводительности контура ВД, % (Значение α КУ НД оцениваем руководствуясь проектными данными при соответствующей нагрузке котла-утилизатора П-88, см. приложение).

1. Расход продувочной воды из БВД определится следующим образом, (см. рис. 19):

WПР БВД = (α пр БВД / 100) ∙ DКУ ВД . (6.12)

2. Теплосодержание продувочной воды БВД КУ, находящейся в состоянии насыщения, определяем по давлению в БВД:

h’БВД = hs(pБВД). (6.13)

3. Теплосодержания насыщенного пара (h’’РВД) и воды в состоянии насыщения (h’РВД) в РНП ВД определяем по давлению в РНП ВД (рис. 19, 20):

hРВД = h’БВД ; h’РВД , h’’РВД = hs(pРВД). (6.14)

4. Находим степень сухости пара до сепарации в РНП ВД:

x РВД = (hРВД - h’РВД)/( h’’РВД - h’РВД). (6.15)

5. Зная величину непрерывной продувки БВД, находим значения W’РВД и D’’РВД :

W’РВД = (1 – x РВД) ∙ WПР БВД ; (6.16)

D’’РВД = x РВД ∙ WПР БВД . (6.17)

6. Материальный баланс пара и воды в РНП ВД до сепарации:

WПР БВД = W’РВД + D’’РВД . (6.18)

7. Считаем, что пар, покидающий РНП ВД после сепарации и направляющийся в БНД, имеет степень сухости

x НД = 0,95. (6.19)

Примечание. Для расширителей непрерывной продувки: x = 0,95 … 0,97.

8. Определяем теплосодержание влажного пара, направляемого из РНП ВД в БНД:

hНД = x НД ∙ h’’РВД + (1 – x НД)∙ h’РВД . (6.20)

9. Расход влажного пара, направляемого в БНД:

D НД = D’’РВД + (1 – x НД) ∙ W’РВД . (6.21)

10. Расход отсепарированной воды из РНП ВД, поступающей в РНП НД (с теплосодержанием h’РВД):

WРВД = W’РВД – (1 – x НД) ∙ W’РВД = x НД ∙ W’РВД . (6.22)

 

 

 

Рис. 19. К балансовому расчету расширителей высокого (РНП ВД) и низкого давлений (РНП НД) котлов-утилизаторов ПГУ-325

 

 

Рис. 20. К определению теплосодержания среды в РНП ВД(процесс дросселирования котловой воды, поступающей из БВД в РНП ВД

 

6.4. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (НД) двухконтурного котла-утилизатора (КУ)

1. Из тепловых балансов пароперегревателя низкого давления (ППНД) и испарителя низкого давления (ИНД)

а) ПП НД: GГ КУ ∙( I за ЭВД – I за ПП НД) = DПП НД ∙ (hПП НД – h ’ ’ БНД);

б) ИНД: GГ КУ ∙ (I за ПП НД – I за ИНД) = DПП НД ∙ (h ’ ’ БНД – h’ БНД ),

находим расход пара из контура НД КУ, решая совместно уравнения для ПП НД и ИНД:

DПП НД = GГ КУ ∙( I за ЭВД – I за ИНД)) / ( hПП НД – h’ БНД) . (6.25)

Здесь:

θИНД = t’БНД + δtГПК – температура газов за поверхностью ИНД, OC;

I за ИНД = cpг 4 ∙ θИНД – энтальпия газов за поверхностью ИНД (см. табл. П.7), кДж/кг ;

tПП НД = θЭВД – δtЭВД – температура перегретого пара на выходе из контура НД (ППНД), OC;

hПП НД = hs(pБНД , tПП НД) – теплосодержание перегретого пара на выходе из ППНД, кДж/кг ;

h ’ ’БНД – теплосодержание сухого насыщенного пара в БНД, кДж/кг ;

h’БНД – теплосодержание воды (состояние насыщения) в БНД, кДж/кг .

 

2. Из теплового баланса газового подогревателя конденсата (ГПК) – иначе: экономайзера низкого давления (ЭНД):

GГ КУ ∙ (I за ИНД – I за ГПК) =

= (WПВ + WРЕЦ ) ∙ h’ БНД – (WПВ + WРЕЦ) ∙ h до ГПК =

= WПВ ∙ (h’ БНД – h до ГПК) – WРЕЦ ∙ (h’ БНД – h до ГПК), (6.23)

и теплового баланса узла смешения рециркуляции:

WПВ ∙ h за КПУ + WРЕЦ ∙ h’ БНД = (WПВ + WРЕЦ ) ∙ h до ГПК (6.24)

уточняем (см. (6.11)) расход питательной воды на КУ, кг/с:

GГ КУ ∙ (I за ИНД – I за ГПК) =

= WПВ ∙ h’ БНД + WРЕЦ ∙ h’ БНД – WПВ ∙ h за КПУ – WРЕЦ ∙ h’ БНД →

→ WПВ = GГ КУ ∙ (I за ИНД – I за ГПК) / (h’БНД – h за КПУ). (6.25)

Здесь:

WПВ – расход питательной воды в КУ (до узла смешения ГПК), кг/с;

I за ГПК = cp УХ. Г ∙ θ УХ – энтальпия газов на выходе из котла (за поверхностью ГПК), кДж/кг ;

cp УХ. Г – удельная изобарная теплоемкость уходящих газов за ГПК, определяемая по составу газов и температуре уходящих газов θ УХ , кДж/(кг ∙ К);

h за КПУ = h,s[(p КЭН – ∆ pКПУ), t за КПУ)] – теплосодержание основного конденсата за КПУ определяется по таблицам [21], кДж/кг ;

p ПВ до ГПК = p КЭН – ∆ pКПУ ≈ p КЭН – давление питательной воды на выходе из узла смешения ГПК, бар;

p КЭН – давление основного конденсата на стороне напора КЭН, бар;

∆ pКПУ – потеря давления основного конденсата в КПУ (Согласно [19, 20] можно принять ∆ pКПУ = 0,01 бар);

t за КПУ = tОК + ∆ t КПУ – температура основного конденсата за конденсатором пара уплотнений (КПУ), оС;

tОК – температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины, оС;

∆ t КПУ – величина подогрева основного конденсата в КПУ, оС.

 

3. Теплосодержание питательной воды на выходе из узла смешения ГПК, кДж/кг :

h до ГПК = hs(t до ГПК , p ПВ до ГПК). (6.26)

4. Находим расход питательной воды рециркуляции, подаваемой рециркуляционным электронасосом (РЭН) в узел смешения перед ГПК с целью достижения необходимой температуры основного конденсата на входе в ГПК (t до ГПК ≥ 60 оС), кг/с:

WРЕЦ = WПВ ∙ (h до ГПК – h за КПУ) / (h’ БНД – h до ГПК ). (6.27)

ПРИМЕЧАНИЯ.

1. Температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины зависит расхода пара в конденсатор (от нагрузки турбины) и температуры охлаждающей воды. Значение tОК определяется из теплового расчета конденсатора или по нормативным характеристикам конденсатора. Расчет tОК приведен ниже в расчетах процесса в паровой турбине (см. часть 7).

2. Величина подогрева основного конденсата в КПУ может быть получена из материального и теплового баланса КПУ.

3. Согласно [20] подогрев питательной воды в сальниковом подогревателе) тепловой схемы паротурбинной установки обычно принимается постоянным:

∆tсальн = 4 оС .

4. Сальниковый подогреватель в тепловой схеме ТЭС – поверхностный теплообменный аппарат для утилизации тепла пара из уплотнений штоков стопорных и регулирующих клапанов паровой турбины.

5. Подогрев питательной воды в охладителе пара эжектора уплотнений тепловой схемы паротурбинной установки согласно [20] обычно принимается постоянным:

∆tэж = 7 ¸ 9 оС.

6. Значение ∆ t КПУ мало меняется при изменении нагрузки паровой турбины и его можно принять постоянным:

∆ t КПУ » 5 оС.

7. Точное значение ∆ t КПУ можно получить из рассмотрения материального и теплового балансов КПУ (см. рис. 21).

КПУ предназначен для конденсации пара из паровоздушной смеси (ПВС), отсасываемой из концевых уплотнений паровой турбины (см. рис. 1).