Теоретические основы. Порядок выполнения работ:
Расчет тепловой схемы парогазовой установки производится с учетом изменения расходов воздуха и газов за счет утечек через уплотнения компрессоров и турбин, а также за счет подвода топлива и охлаждающего воздуха. Определяются гидравлические и тепловые потери в трубопроводах, потери тепла на наружное охлаждение агрегатов и с продувкой котлов (парогенераторов). Производится подробный расчет схемы регенерации парогазовой установки с учетом температурных напоров и сопротивлений подогревателей, дренажей конденсата и т.д. Определяются мощности агрегатов, расход энергии на собственные нужды, расход топлива и коэффициент полезного действия тепловой схемы установки. Базовым для расчета тепловой схемы ПГУ является уравнение теплового баланса в следующем виде:
где hк. с – КПД камеры сгорания, учитывающий потери от неполного сгорания топлива;
q3, q4 – потери тепла в парогенераторе с химическим и механическим недожогом топлива; В, Gвпр – расход воды или пара, впрыскиваемых в воздушном или газовом тракте; qвпр – теплота впрыскиваемой воды перед первым ее подогревом в схеме ПГУ воздухом или продуктами сгорания;
Qг. с – суммарный расход тепла, затраченного на производство полезной работы газов в цикле и отведенного в промежуточных охладителях воздуха поверхностного типа (Qо. в); Qпг – расход тепла в паровой части цикла при нагреве воды в экономайзерах, испарении и перегреве пара в основном и промежуточных пароперегревателях; Qгв. п – то же для газоводяных подогревателей. При сжигании в парогенераторе и камерах сгорания одного вида топлива уравнение (1.1) принимает вид:
Основные компоненты уравнений (1.1), (1.2) определяются по формулам:
где D, Dп. п – расход пара через основной и промежуточный пароперегреватели; Gв – расход воздуха;
Dhп. п – приращение энтальпии пара при промежуточном перегреве; t2, t1– температура воздуха перед и после поверхностного воздухо-охладителя; hэк, hух – энтальпия продуктов сгорания при температуре газов перед газоводяным подогревателем (после экономайзера) и уходящих газов, отнесенная к единице расхода топлива;
Расход воды через регенеративные подогреватели в схеме ПГУ определяется с учетом использования части воды для охлаждения газов после экономайзера и воздуха в промежуточных охладителях газотурбинных агрегатов сложной схемы:
где
Для варианта размещения газо- и воздуховодяных подогревателей «в рассечку» между регенеративными подогревателями расход воды на регенеративный подогреватель
Для схемы параллельного включения регенеративных и воздушных или газовых подогревателей воды ее расход через последние
где r – степень регенерации тепла промежуточного воздухоохладителя в паровой части цикла; Dhп. в – приращение энтальпии питательной воды (конденсата) в процессе нагрева газами или воздухом. КПД ПГУ определяется по формуле:
|