7.8.1. Методика расчета теплофикационного цикла ПТУ


Рассмотрим расчет теплофикационной ПТУ на примере схемы и ее цикла, приведенных на рис. 7.41 и 7.42.

В качестве исходных данных примем следующие величины: параметры рабочего тела ПТУ, РО, tО, – давление и температура пара перед турбиной, РВП, tВП – давление и температура пара на выходе из ВПП, РК, – давление в конденсаторе турбины, РТП, Р1 – давления отборов пара ПТУ на тепловой потребитель и на спешивающий регенеративный подогреватель, tкТП – температура возврата конденсата от теплового потребителя; ηОiЧВД и ηОiЧНД – внутренние относительные КПД ЧВД и ЧНД турбины; D – расход пара на турбину, QТП – количество теплоты, отпускаемой потребителю.

Цель расчета – определение внутренней мощности турбины Wi, внутреннего абсолютного КПД ПТУ ηi, КПД использования теплоты топлива ηQ и коэффициента выработки электроэнергии на тепловом потреблении е. Работу насосов в расчетах учитывать не будем.

Определение основных параметров воды и водяного пара.

Для расчета ПТУ определяются значения энтальпий воды и водяного пара в следующих точках ее цикла (рис. 7.41):

точка 1 – энтальпия hO и энтропия sО определяются по РО, tО, – давлению и температуре пара перед турбиной;

точка 2 – энтальпия h’ВПi рассчитывается как


где h’ВП определяется по обратимому процессу ЧВД турбины при давлении РВП и энтропии sО;

точка 3 – энтальпия h"ВП энтропия sВП определяются по РВП, tВП давлению и температуре пара на выходе из ВПП;

точка 4 и отборы пара из турбины энтальпии: hКi, hТПi, h1i рассчитываются по формулам


где hК, hТП, h1 – энтальпии обратимого процесса ЧНД турбины, определяются по энтропии sВП и давлениям РК, РТП, Р1 соответственно;

точка 5 – энтальпия воды в состоянии насыщения ct’К, определяется по давлению РК;

точка 6 – энтальпия воды в состоянии насыщения ct’1, определяется по давлению Р1;

точка 7 – энтальпия воды ctСМ, определяется по уравнению смещения потоков после определения расходов пара из отборов турбины;

ctкТП – энтальпия конденсата возвращающегося от теплового потребителя определяется по давлению РТП и температуре tкТП.

Определение расходов пара в элементах ПТУ

Расчет теплофикационной ПТУ проще выполняентся с абсолютными, а не относительными расходами рабочего тела.

Расход пара на тепловой потребитель из отбора турбины рассчитывается на основании заданной тепловой мощности потребителя теплоты

(7.70)


Расход пара на смешивающий регенеративный подогреватель определяется из уравнения смешения потоков (рис.7.43)

(7.71)


Определение энтальпии питательной воды

Энтальпия питательной воды равна энтальпии воды на выходе из смесителя ctПВ=ctСМ, т.к. работа насоса в расчете не учитывается.

Энтальпия ctСМ определяется из уравнения смешения потоков в смесителе (рис.7.44):

(7.72)


Определение внутренней мощности турбины

Внутренняя мощность турбины определяется как сумма мощностей отсеков турбины с постоянными расходами (аналогично регенеративной ПТУ)

(7.73)


Показатели тепловой экономичности ПТУ

Внутренний абсолютный КПД теплофикационной ПТУ определяется как

(7.74)


где Q1 – теплота, подведенная в цикле ПТУ к рабочему телу.

КПД использования теплоты топлива определяется как отношение полезной произведенной электрической и тепловой мощности ПТУ к подведенной теплоте

(7.75)


Коэффициент выработки электрической энергии на тепловом потреблении определяется как отношение мощности турбины, произведенной потоком пара, идущим из отбора на тепловой потребитель, к величине отпущенной потребителю теплоты

(7.76)


предыдущий параграф содержание следующий параграф