Выбор энергетических котлов

3.1.2 Выбор энергетических котлов

Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависит от суммарных тепловых нагрузок ТЭЦ и режима отпуска тепла, и определяется режимом потребления тепла отдельными потребителями.

Энергетические котлы должны обеспечить суммарный расход пара на турбоустановки в номинальном режиме и параметры острого пара на паровпуске в турбину.

Число котельных агрегатов должно удовлетворять условию обеспечения теплом в расчетно-контрольном режиме (III – режиме), при средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца за отопительный период, при выходе из строя одного из котлов.

Зная суммарный расход острого пара на турбоустановки Д_о = 2380 т/ч и параметры пара, выбираем шесть котлов типа БКЗ – 420 – 140 – 7С, производительностью Д = 420 т/ч и параметрами:

давление пара за котлом Р = 13,73 МПа;

температура перегретого пара t = 560^оС;

температура питательной воды t = 230^оС;

температура уходящих газов t = 120^оС;

Топливом является Карагандинский уголь Промпрдукт.

Расход топлива на котел В = 70,4 т/ч.

КПД котла η = 88,5%.

3.2 Расчет тепловой схемы паротурбинной установки

3.2.1 Турбоустановка Т-110/120-130

Расчет тепловой схемы производится по расчетной схеме паротурбинной установки.

Таблица 1.1. Параметры пара в камерах нерегулируемых отборов на номинальном режиме

По данным таблицы 1.1. находим энтальпии пара в регенеративных отборах. Полученные значения заносятся в сводную таблицу параметров регенеративных отборов (табл. 1.2).

По давлению пара в отборе находится температура насыщения t_Нi, ^оС, энтальпия дренажа i_Дрi, кДж/кг.

Температура после поверхностного подогревателя с учетом недогрева, равным _Δt = 5^oC:

t_Вi^’= t_Вi^’’ = t_Нi - 5;

В деаэраторе недогрев отсутствует, так как это подогреватель смешивающего типа.

Энтальпии воды и пара определяются по таблицам.

Давление питательной воды в ПВД определяется как:

Р_п.в. = 1,4 * Р_о = 1,4 * 12,75 = 17,85 МПа.

Для удобства в таблицу включен коэффициент недовыработки электроэнергии, который зависит от параметров отбора и вычисляется как:

у_i = i_i – i_k / i_o - i_k,

где i_k = 2563 кДж/кг – энтальпия отработавшего пара, находится по давлению Р_к = 5,3 * 10^-3МПа;

i_o = 3520 кДж/кг – энтальпия свежего пара при Р_о = 12,75 МПа, t_o = 555^оС.

Таблица 1.2. Сводная таблица параметров регенеративных отборов

Составляем уравнение теплового баланса для подогревателей высокого и низкого давления, деаэратора, используя данные таблицы 1.2.

Находим доли отборов:

ПВД № 7

α₇ * (i₇ – i_ДР7) * η_п = α_пв * (i_В7^’’ – i_В7^’);

α₇ = α_пв * (i_В7^’’ – i_В7^’) / (i₇ – i_ДР7) * η_п;

α₇=1*(1009,1–900,36)/(3200 – 1032,88) * 0,98 = 0,0512;

0,0512*(3200–1032,88)*0,98=1*(1099,1– 900,36);

108,74 = 108,74;

ПВД № 6

α₆* (i₆ – i_ДР6) * η_п + α₇ * (i_ДР7 – i_ДР6) * η_п = α_пв*(i_В6^’’–i_В6^’);

α₆ = α_пв* (i_В6^’’ – i_В6^’) - α₇* (i_ДР7 – i_ДР6) * η_п /(i₆ – i_ДР6) * η_п;

α₆ = 1 * (900,36 – 760,77) – 0,0512 * (1032,88 – 923,26)*0,98 / (3100 – 923,26) * 0,98 = 0,0629;

0,0629 * (3100 – 923,26) * 0,98 + +0,0512 * (1032,88 – 923,26) * 0,98 = 1 * (900,36 – 760,77);

139,68 = 139,59;

ПВД № 5

α₅* (i₅ – i_ДР5)* η_п + (α₇ + α₆)* (i_ДР6 – i_ДР5)* η_п = = α_п* (i_В5^’’–i_В5^’);

α₅ = α_пв * (i_В5^’’ – i_В5^’) – (α₇ + α₆) * (i_ДР6 – i_ДР5)* * η_п / (i₅ – i_ДР5) * η_п;

α₅ = 1 * (782,91 – 760,77) – (0,0512 + 0,0629) * * (923,26–782,86)*0,98 / (2965 – 782,86) * 0,98 = 0,003;

0,003 * (2965 –782,86) * 0,98 + (0,0512 + 0,0629) * (923,26 – 782,86) * 0,98 = 1* (782,91 – 760,77);

22,11 = 22,14;

Деаэратор

α_пд + α_д + (α₇ + α₆ + α₅) = α_пв;

α_пд = α_пв - α_д - (α₇ + α₆ + α₅);

α_пд * i_В4^’’ + α_д * i_д + (α₇ + α₆ + α₅) * i_ДР5 = α_пв * i_В5^’;

(α_пв - α_д - (α₇ + α₆ + α₅))* i_В4^’’+ (α₇ + α₆ + α₅) * i_ДР5 + α_дi_д = = α_пв* i_В5^’;

α_пв*i_В4^’’ - α_д * (i_В4^’’ - i_д) - (α₇ + α₆ + α₅) * (i_В4^’’ - i_ДР5) = α_пв*i_В5^’;

α_д = α_пв * (i_В5^’ - i_В4^’’) - (α₇ + α₆ + α₅) * (i_ДР5 - i_В4^’’) / i_д - i_В4^’’;

α_д = 1 * (782,91 – 628,33) – (0,0512 + 0,0629 + 0,003) * (782,86 – 628,33) / 782,91 – 628,33;

α_д = 0,88;

α_пд = 1 – 0,88 – 0,1171 = 0,0029;

α_пв = 0,0029 + 0,88 + 0,1171 = 1;

ПНД № 4

α₄ * (i₄ – i_ДР4) * η_п = α_пд * (i_В4^’’ – i_В4^’);

α₄ = α_пд * (i_В4^’’ – i_В4^’) / (i₄ – i_ДР4) * η_п;

α₄ = 0,0029 * (628,33 – 525,92) / (2825 – 649,965) * 0,98 = 0,00014;

0,00014 * (2825 – 649,965) * 0,98 = 0,0029 * (628,33 – 525,92);

0,298 = 0,297;

ПНД № 3

α₃ * (i₃ – i_ДР3) * η_п + α₄ * (i_ДР4 – i_ДР3) * η_п = α_пд * (i_В3^’’ –i_В3^’);

α₃ = α_пд * (i_В3^’’ – i_В3^’) – α₄ * (i_ДР4 – i_ДР3) * η_п /(i₃ – i_ДР3) * η_п;

α₃ = 0,0029 * (525,92 – 367,77) – 0,00014 * (649,965 – 547,24)*0,98/(2720 – 547,24) * 0,98 = 0,00021;

0,00021* (2720– 547,24) * 0,98 + +0,00014 * (649,965 – 547,24) * 0,98 = 0,0029 * (525,92 – 367,77);

0,461 = 0,459;

ПНД № 2

α₂ * (i₂ – i_ДР2) * η_п + (α₄ + α₃) * (i_ДР3 – i_ДР2) * η_п = α_пд *(i_В2^’’–i_В2^’);

α₂ = α_пд * (i_В2^’’ – i_В2^’) – (α₄ + α₃) * (i_ДР3 – i_ДР2) * η_п / (i₂ – i_ДР2) * η_п;

α₂ = 0,0029 * (367,77 – 230,55) – (0,00014 + 0,00021) * (547,24 – 388,81) * 0,98 / (2560 – 388,81) * 0,98 = 0,00016;

0,00016 * (2560 –388,81) * 0,98 + +(0,00014 + 0,00021) * (547,24 – 388,81) * 0,98 = 0,0029 * (367,77 – 230,55);

0,395 = 0,398;

ПНД № 1

α₁ * (i₁ – i_ДР1)* η_п + (α₄ + α₃ + α₂) * (i_ДР2 – i_ДР1) * η_п = α_пд*(i_В1^’’–i_В1^’);

α₁ = α_пд * (i_В1^’’ – i_В1^’) – (α₄ + α₃ + α₂) * (i_ДР2 – i_ДР1) * η_п / (i₁ – i_ДР1) * η_п;

α₁ = 0,0029 * (230,55 – 142,38) – (0,00014 + 0,00021 + 0,00016) * (388,81– 251,46) * 0,98 / (2415 – 251,46) * 0,98 = 0,08 * 10^-3;

0,08 * 10^-3 * (2415 –251,46) * 0,98 + + 0,00051 * (388,81 – 251,46) * 0,98 = 0,0029 * (230,55 – 142,38);

0,240 = 0,256;