Определение полного расхода пара для турбин без отборов и с отборами пара (например, для регенеративного подогрева питательной воды). Определение удельного расхода пара.

Уравнение мощности или уравнение расхода для турбин без отборов.

D = 860 / (i₀ -i_k) ∙ η_м η_г – удельный расход пара для турбины без отборов.

N_эк = N_н

y = ax + b

y = D

x = N

b = D_хх

a = (D_н - D_хх) / N_н

D = (D_н - D_хх)/ N_н ∙ N + D_хх = x ∙ d_н ∙ N_н + (1-x) d_н ∙ N = D

D_н - D_хх = D_н - x ∙ d_н ∙ N_н = d_н ∙ N_н - x ∙ d_н ∙ N_н= (1-x) d_н ∙ N_н

D = x ∙ d_н ∙ N_н + (1-x) d_н ∙ N – уравнение мощности для турбин без отборов.

D = D / N = (x ∙ d_н ∙ N_н)/N +(1-x) d_н = x ∙ d_н ∙ 1/β + (1-x) d_н, при N=N_н ð d = d_н – без отбора.

N/N_н= β

d = x ∙ d_н ∙ 1/β + (1-x) d_н (без отборов)

Если x = 0 ð не будет зависеть от β, d = const

Уравнение мощности или уравнение расхода для турбин c отборами.

D = D₁ + D₂ + D_к

N = N₁ + N₂ + N_к

860 N₁ = D₁ (i₀ –i₁) ∙ η_м η_г

860 N₂ = D₂ (i₀ –i₂) ∙ η_м η_г

860 N_к = D_к (i₀ -i_k) ∙ η_м η_г

D_к = D - D₁ – D₂

860 (N₁ + N₂ + N_к) = η_м η_г [D₁ (i₀ –i₁) + D₂ (i₀ –i₂) + D - D₁ – D₂(i₀ -i_k)]

(860 N) / (η_м η_г) = D₁ (i₀ –i₁) + D₂ (i₀ –i₂) +D(i₀ -i_k) - D₁ (i₀ -i_k) - D₂(i₀ -i_k)

(860 N) / (η_м η_г) = D(i₀ -i_k) + D₁ (i₁ -i_k) - D₂(i₂ -i_k)

D₁i_o - D₁i₁ - Д₁i_o - D₁ i_k = - D₁ (i₁ -i_k)

Разделим левую и правую части уравнения на (i₀ -i_k)

860 / (i₀ -i_k) η_м η_г = D - D₁(i₁ -i_k)/ (i₀ -i_k) - D₂(i₂ -i_k) / (i₀ -i_k),

гдеy₁= (i₁ -i_k)/ (i₀ -i_k), y₂ = (i₂ -i_k) / (i₀ -i_k) – коэффициенты недовыработки электроэнергии.

y = 1 ÷ 0

_{без отбора с отбором}

dN= D - y₁ D₁ - y₂ D₂

_{с отбором без отбора}

D = dN + y₁ D₁ + y₂ d₂ = dN + ,

n – число отборов, n = 2

_{с отбором}

D = x ∙ d_н ∙ N_н + (1-x) d_н ∙ N + - уравнение расхода для турбин с отборами.

_{с отбором без отбора}

Если N = N_н ð D = d_н ∙ N_н+ ,

при чем в этом случае удебный расход пара без отбора будет равен:

_{с отбором без отбора}

d_н = d_н + (Σ y_j D_j) / N_н

_{с отбором без отбора}

D = dN_н

_{с отбором без отбора}

d_н = d_н + (Σα_j y_j D_j) / N_н

_{с отбором без отбора с отбором}

d_н = d_н + Σα_j y_j d_н

D_j = α_j ∙ D_н

α_j = D_j / D_н– в долях.

_{с отбором с отбором без отбора}

d_н = Σα_j y_j d = d_н

_{с отбором без отбора}

d_н = d_н / (1- Σ α_j y_j)

Конденсационные установки паровых турбин, назначение отдельных элементов. Определение величины кратности охлаждения. Диапазон ее изменения.

Конденсационные устройства.

η_t =(i_o – i_ка)/ i_o – i’_к)

Чем меньше энтальпия на выходе из турбины, тем выше КПД пара. Главная задача конденсатора – сделать давление ниже атмосферного, сконцентрировать пар.

Кроме конденсатора, необходим еще и конденсатный насос для работы конденсатора. Охлаждающую воду подает тоже насос, насос охлаждающей воды или циркуляционный насос.

Воздухоотсасывающие устройства - эжекторы.

Трубки для охлаждающей воды делаются из латуни (медь – 68%, цинк – 32%) диаметром приблизительно 28-30 мм - внешний диаметр, толщина стенки примерно 1 мм. Если морская вода, то медно-никилиевые (медь -70%, никель – 30%). Стальные трубы применять нельзя, поскольку они поддаются коррозии. Конденсатор имеет свои опоры.

Конденсаторы поверхностного типа – нигде пар не соприкасается с водой. На всех наших станциях стоят конденсаторы поверхностного типа. Смешанного типа конденсаторы используются на паровых машинах.

Тепловой баланс конденсатора.

1)Тепловой баланс

Рисунок 46.

где j = 1,9

Конденсация идет при постоянной температуре и давлении. Отбор регенеративного типа организует поток пара таким образом, чтобы он огибал и снизу подогревал этот конденсатор.

D_к (i_к –i’_k) = G_в ∙ С_в ∙ ((t_в2 – t_в1)

[кг/ч] ∙ [ккал/кг] = [кг/ч] ∙ [ккал/ кг ∙ град.] ∙ [град.]

D_к – тепло, которое пар отдает охлаждающей воде, t_в1 – охлаждающая вода на входе, t_в2 – охлаждающая вода на выходе.

Расход охлаждающей воды: G_в = D_к (i_к –i’_k)/ С_в ∙ (t_в2 - t_в1),

i_к = ~ 550,i’_k = ~ 30, t_в2 =25° С, t_в1= 15° С

Абсолютное значение расхода охлаждающей воды:

G_в / D_к= m = (i_к –i’_k)/ С_в ∙ (t_в2 - t_в1) ≈ 50

Сколько необходимо воды для конденсации одного кг пара (примерно 50)

m= 40÷120 кг охл. воды / кг пара

2) Уравнение теплопередачи

D_к (i_к –i’_k) = F ∆t_ср ∙ k

[кг/ч] ∙ [ккал/кг] = [ккал/ч]=[м²] ∙[град] ∙ [ккал/(м² ∙ ч ∙ град.)]

Где k – коэффициент теплопередачи, ∆t_ср – средняя температура напора, F/ D_к– тепловая нагрузка

∆t_ср= (∆t_б - ∆t_м )/ [ln (∆t_б /∆t_м)]

t_к - t_в2 = ∆t_м

t_к - t_в1 = ∆t_б

Циркуляционные насосы характеризуются малым напором и большим расходом охлаждающей воды. Конденсационные насосы - достаточно большим напором, приблизительно 0,35÷6 атм. и относительно небольшим расходом пара в количестве Д_к. Эжекторы бывают одноступенчатые и многоступенчатые.

Водоснабжение ТЭС

D_к (i_к – i’_к) = G_в (i_в2 – i_в1)

t_в2 < t_к

t_в2 = t_к - ∆t

∆t = 3÷5 °C

t_в1 – среднегодовая температура водоема, если прямоточная система водоснабжения.

G_в = [D_к (i_к – i’_к)]/ (i_в2 – i_в1)

G_в показывает сколько пара пропускается в конденсатор.

m = G_в / D_к – кратность охлаждения.

m = (i_к – i’_к) / (i_в2 – i_в1)

m = 50÷60 в среднем, сколько требуется воды для конденсации 1 кг пара.

m = [кг воды / кг пара]