Xreferat.com » Рефераты по теплотехнике » Розрахунок теплової частини ТЕЦ

А сколько
стоит написать твою работу?

цену

Вместе с оценкой стоимости вы получите бесплатно
БОНУС: спец доступ к платной базе работ!

и получить бонус

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту.

Если в течение 5 минут не придет письмо, возможно, допущена ошибка в адресе.

В таком случае, пожалуйста, повторите заявку.

Розрахунок теплової частини ТЕЦ

1Додаток

Задача № 1. (№ 1, стор. 45).

Газ – повітря з початковою температурою t1 = 27С стискається в одноступеневому поршневому компресорі від тиску р1 = 0,1 МПа до тиску р2. Стиск може відбуватися по ізотермі, адіабаті та політропі з покажчиком політропи n. Визначити для кожного з трьох процесів стиску кінцеву температуру газу t2, відведену від газу теплоту Q, кВт, та теоретичну потужність компресора, якщо його паропродуктивність G. Подати зведену таблицю. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 13. Розрахунок вести без врахування залежності теплоємності від температури.


№ варіанту

t1, С

N

G, кг/год

р1, МПа

Р2, МПа

48

27

1,33

700

0,1

0,95


T2, Q, N – ?

Розв’язок:

1). Ізотермічний процес. t1 = t2 = 27C; U = 0;

Вт;

Потужність приводу:

Вт.

2). Адіабатичний процес.

; kповітря = 1,4; q = 0.

K;

кВт.

3). Політропний процес. ;

K;

Вт;

Вт.

Зведена таблиця:


Процес

Т2, К

q

U

l

S

Nпр, кВт

кДж/кг

Ізотерм.

300

193,836

0

–193,836

–0,65

–37,69

Адіабат.

570,78

0

194,29

–272

0

–52,9

Політроп.

524,46

–96,6

161,05

–259,63

–0,24

–50,5

Задача №2, (№4, стор. 47).

Визначити поверхню нагріву рекуперативного газоповітряного теплообмінника при прямоточній та протиточній схемах руху теплоносіїв, якщо об’ємна витрата повітря, що нагрівається при нормальних умовах Vн, середній коефіцієнт теплопередачі від продуктів згоряння до повітря К, початкові і кінцеві температури продуктів згоряння та повітря відповідно t'1, t''1, t'2, t''2. дані необхідні для вирішення задачі, вибрати з табл. 16.


варіанту

VH, м3/год

K, Вт/(м2К)

t'1C

t''1C

t'2C

t''2C

48

9000

26

700

500

10

400


Розв’язок:

Поверхня нагріву, м2:

Масова витрата повітря:

Теплоємність повітря: Срп = 1,03 кДж/кг;

Потік тепла від газу до повітря:

Q = Cpпmпtп = 1,031,93(400 – 10) = 775,281 кВт;

Середня логарифмічна різниця температур:

а). Прямоток:

а). Протиток:

Задача № 3. (№1, стор. 48).

Задано паливо та паропродуктивність котельного агрегату D. Визначити склад робочої маси палива та його найменшу теплоту згоряння, спосіб спалення палива, тип топки, значення коефіцієнта надлишку повітря в топці т та на виході з котлоагрегату ух по величині присоса повітря по газовому тракту (); знайти необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг (1 м3) палива і об’єми продуктів згоряння при ух, а також ентальпію газів при заданній температурі tух. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, прийняти з табл. 17.

Вказівка. Елементарний склад і нижча теплота згоряння палива, а також рекомендації щодо вибору топки і коефіцієнта надлишку повітря в топці приведені в додатках 5–8 методичних вказівок.


№ варіанту

Вид палива

D, т/год



tух, C

48

Челябінське вугілля Б3 (буре)

160

0,15

130


Розв’язок:

WP = 18; AP = 29,5; SP = 1; CP = 37,3; HP = 2,8;

NP = 0,9; OP = 10,5; =13,9 МДж/кг.

Тип топки – шахтно–млинова.

Коефіцієнт надлишку повітря в топці: Т = 1,25.

Коефіцієнт надлишку повітря за котлом:

 = Т +  = 1,25 + 0,15 = 1,4.

Теоретична кількість повітря:

V0 = 0,089CP + 0,265HP + 0,033(SP – OP) =

= 0,08937,3 + 0,2652,8 + 0,033(1 – 10,5) = 3,75 м3/кг;

Об’єм надлишкового повітря:

V = ( – 1)V0 = (1,4 – 1)3,75 = 1,5 м3/кг;

Теоретичний об’єм трьохатомних газів:

VRO2 = 0,0186(CP + 0,375SP) = 0,0186(37,3 + 0,3751) = 0,701 м3/кг;

Теоретичний об’єм двохатомних газів:

VR2 = 0,79V0 + 0,008NP = 0,793,75 + 0,0080,9 = 2,97 м3/кг;

Дійсний об’єм сухих газів:

Vсг = VRO2 + VR2 + V = 0,701 + 2,97 + 1,5 = 5,171 м3/кг;

Теоретичний об’єм водяної пари:

VH2O = 0,0124(9HP + WP) + 0,0161 V0 =

= 0,0124(92,8 + 18) + 0,01613,75 = 0,596 м3/кг;

Загальний об’єм газів:

V = Vсг + VH2O = 5,171 + 0,596 = 5,767 м3/кг;

Ентальпія газів:

Iух = [(ViCi)]tух = (VRO2CRO2 + VR2CR2 + VH2OCH2O + VCB)tух.

Об’ємна теплоємність сухих газів, водяної пари та повітря при

tух = 130C, кДж/(м3гр): CRO2 = 1,8; CR2 = 1,3; CH2O = 1,52; CB=1,3.

Iух = (0,7011,8 + 2,971,3 + 0,5961,52 + 1,51,3)130 = 1037,2 кДж/кг.

Задача №4. (№2, стор. 46).

Водяний пар з початковим тиском р1 = 3 МПа та ступенем сухості х1 = 0,95 надходить в пароперегрівач, де його температура підвищується на t; після перегрівача пар ізотропно розширюється в турбіні до тиску р2. Визначити (по hs – діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску р1’. Дані, необхідні для вирішення задачі, вибрати з таблиці 14.


t, C

p2, кПа

p1’, МПа

235

3,0

0,50


Розв’язок:



і0 = 2635 кДж/кг; t1’ = 140C;

tпп = t1’ + t = 140 + 235 = 375C;

iпп = 3240 кДж/кг;

qпп = iпп – i0 = 3240 – 2635 = 605 кДж/кг;

x2 = 0,912; iK = 2340 кДж/кг;

l = iпп – iK = 3240 – 2340 = 900 кДж/кг;

tK’ = 24C;

iK’ = CPBtK’ = 4,224 = 100,8 кДж/кг;

q = iпп – iK’ = 3240 – 100,8 = 3139,2 кДж/кг;

у = l /q = 900 /3139,2 = 0,29.

Pдр = 0,5 МПа; iKдр = 2300 кДж/кг; х2др = 0,9.

lдр = iпп – iКдр = 3240 – 2300 = 940 кДж/кг.

Задача № 5. (№4, стор. 50).

Визначити діаметр циліндру і ход поршня чотирьохтактного .ДВЗ по відомим значенням ефективної потужності, середнього індикаторного тиску, механічного ККД, кількості обертів двигуна і відношення. Розрахувати годинну і ефективну питому витрату палива, якщо індикаторний ККД двигуна , а нижча теплота згоряння МДж/кг. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, наведені в таблиці.


№ варіанту

Ne, кВт

N, об/хв

pi, кПа

z

i

м

S/D

48

100

2100

600

4

0,38

0,81

0,95


Розв’язок:

Робочий об’єм циліндра:

Витрата палива:

де – індикаторна потужність:

Ефективна питома витрата палива:

Задача № 6. (№3, стор. 47).

По горизонтально розташованій металевій трубі [ = 20 Вт/(мК)] зі швидкістю тече вода, яка має температуру tв. зовні труба охолоджується оточуючим повітрям, температура якого tпов, тиск 0,1 МПа. Визначити коефіцієнти тепловіддачі 1 і 2 відповідно від води до стінки труби та від стінки труби до повітря; коефіцієнт теплопередачі та тепловий потік q1, віднесений до 1 м труби довжини труби, якщо внутрішній діаметр труби дорівнює d1, а зовнішній – d2. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 15.


№ варіанту

tв, С

, м/с

tвоз, С

d1, мм

d2, мм

48

200

0,42

18

190

210


Розв’язок:

Лінійний тепловий потік:

– коефіцієнт теплопередачі, для циліндричної стінки:

Критерій Рейнольдса для води:

; .

Так як то .

Критерій Прандтля = 1,05.

Для знаходження 1 знайдемо добуток GrPr.

Для повітря з t = 18С: Pr = 0,7; V = 13,610–6 м2/с;

 = 2,4610–2 Вт/(мград).

;

 = 1/T; t tВ – tПОВ = 120 – 18 = 102C;

GrPr = 0,7127,5106 = 89,25106; (GrPr) 109;

Nu = 0,5(GrPr)0,25(Pr /Prст)0,25 = 0,5(89,25106)0,25(0,7 /1,05)0,25 = 52,5.

102 = 416,364 Вт/м.

Задача № 7.

Із ємності при температурі Т = 470 К і тиску р1 = 30 бар витікає 1 кг кисню через сопло, яке звужується, в середовище із тиском р2 = 20 бар. Визначити швидкість витікання і масову витрату кисню (кг/с), якщо площа вихідного сопла f = 30 мм.


Розв’язок:

Співвідношення тисків:

Початковий об’єм:

Швидкість витікання:

Масова витрата кисню:

Задача №8. (№3, стор. 44).

Визначити для парової конденсаційної турбіни витрату пари D, кількість циркуляційної води в конденсаторі G(), а також кратність охолодження, якщо відомі початкові параметри пари Р1 та t1, тиск у конденсаторі Р2=4кПа. Відносний внутрішній ККд турбіни оі=0,76, потужність турбіни Nт, початкова температура циркуляційної води tв. температуру вихідної води прийняти на 3°С нижче температури насиченої пари в конденсаторі.


№ варіанту

t1, С

оі

tв, С

Р1, Мпа

Рк2, кПа

Nт, МВт

48

380

0,76

14

7

4

6


Розв’язок:

Знайдемо з IS діаграми:

і1=3110

tк=f(Pк=4 кПа;x=1)=30°С

Рдр=0,7Р1=0,77=4,МПа

Наявний теплоперепад:

Наявний теплоперепад:

Н=Н0оі=11350,76=862,6

івихл=2247,4

З IS діаграми: х2=0,872

Потужність турбіни:

Витрату охолоджуючої води знайдемо з рівняння теплового балансу конденсатора:

Кратність охолодження:

Задача №9.

Між двома поверхнями встановлено екран, коефіцієнти випромінювання поверхонь С12, а температури поверхонь t1 та t2. Визначити променевий теплообмін до і після встановлення екрану, якщо Секр= С12.


№ варіанту

С1

Т1,°К

Т1,°К

48

4,8

600

300


Розв’язок:

Теплообмін між поверхнями до встановлення екрана:

Де СS=5,67  — коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла.

Теплообмін між поверхнями після встановлення екрана:

Температура екрана:



Міністерство освіти України

Вінницький державний технічний університет

Кафедра теплоенергетики і газопостачання


Курсова робота

з дисципліни

"Теплоенергетичне устаткування"

Тема: “Розрахунок теплової схеми і устаткування блоку 300 МВт”


Студент групи 2ЕСі-95 Іванько М.М.

Керівник роботи: доцент Головченко О.М.

Робота на 53 сторінках

Захищена в 1998 р. з оцінкою

Залікова книжка № 950200

Реєстраційний номер


м. Вінниця, 1998 р.


Зміст

Зміст 2

1. ЗАВДАННЯ 7

2. Розрахунок процесу розширення пари в турбіні 10

3. Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води 13

4. Тепловий розрахунок теплофікаційної установки 15

5. Визначення витрат пари на підігрівники живильної води 18

6. Тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу 31

7. Визначення потужності турбіни та електричного генератора 33

8. Визначення техніко-економічних показників блоку 36

9. Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ 37

10. Розрахунок конденсаційної установки 48

11. Додаток 52

12. Висновки 63

13. Список використаної літератури 66

Вступ

Об’єднана енергосистема України стоїть в одному ряду з найбільш потужними енергосистемами промислово розвинутих країн. Встановлена потужність всіх електростанцій України складає 54,2 млн. кВт, з яких частка теплових електростанцій Міненерго – 59%.

Всього на Україні експлуатується 104 енергоблоки, значна частина яких працює вже більш як 30 років, що суттєво перевищує прийняту в світовій практиці межу фізичного та морального зносу.

Використання палива непроектної якості, велика кількість пусків, низьке середнє навантаження енергоблоків призводить до зростання долі електроенергії, що використовується на власні потреби ТЕС. У зв’язку з цим в 1996 році вони в ряді випадків на 30 – 45% перевищували проектні значення.

На збільшення витрат палива впливає також вимушене зменшення обсягів капітальних ремонтів, зумовлене браком коштів через кризу неплатежів за вироблену енергію.

Вказані фактори призвели до абсолютного підвищення питомих витрат умовного палива на відпуск у 1996 році електричної енергії на 18,9 г/кВтг і теплової на 4,5 кг/Гкал порівняно з 1900 роком. Якщо порівнювати з 1995 роком, то в 1996 році мало місце незначне зростання питомих витрат на виробництво електроенергії – на 0,7 г/кВтг, а по тепловій енергії питомі витрати знизилися на 0,4 кг/Гкал. До цього слід додати, що питомі витрати палива загалом на електростанціях Міненерго України не перевищують нормативних показників і, порівняно з ними, в 1996 році досягнуто економії у 81,3 тис. т.у.п.

Щодо електричних мереж, то в останні роки наявна тенденція до зростання технологічних витрат електроенергії (ТВЕ) на її транспортування. Так, для Міненерго України у 1996 році, порівняно з 1995 роком, вони зросли на 1,29% і склали 13,32%.

Основними причинами зростання ТВЕ є:

- зміна структури електроспоживання за рахунок зменшення частини споживачів, безпосередньо приєднаних до мереж напругою 110 кВ і вище та зменшення транзитних перетоків по магістральних мережах;

- підвищення комерційної складової витрат за рахунок значної кількості пільгових категорій споживачів, крадіжок та несплаченої частини електроенергії;

- вимушеної роботи в неоптимальних режимах, що пов’язане з обмеженням електроспоживання в години максимальних навантажень;

- погіршенням технічного стану електричних мереж внаслідок зменшення обсягів капремонту, реконструкції та заміни спрацьованого обладнання.

Для подальшого зменшення питомих витрат на виробництво і транспортування енергії на підприємствах Міненерго проводиться цілеспрямована робота щодо енергозбереження та підвищення ефективності роботи енергообладнання.

У цьому напрямі загалом Міненерго зроблено:

- розроблено і затверджено “Основні заходи щодо забезпечення енергозбереження в галузі у 1997 році”;

- розроблено і затверджено “Концепцію розвитку автоматизованих систем обліку електроенергії в умовах енергоринку”;

- розроблено “Галузеву програму заходів з енергозбереження на період до 2000 року”.

Урядом України прийнята Національна енергетична програма на період до 2010 року, якою передбачена широкомасштабна реконструкція та технічне переозброєння діючих енергетичних об’єктів з впровадженням нової техніки та прогресивних технологій. Загальна сума на здійснення такої програми визначається 9 млрд. дол. США.

Серед найважливіших проектів, які мають бути реалізовані в найближчий час, слід назвати:

- впровадження блоку 125 МВт з котлом циркулюючого киплячого шару на Луганській ТЕС;

- реалізація пілотного проекту реабілітації вугільних ТЕС із застосуванням аркових топок (блок № 8 Зміївської ТЕС);

- реконструкція блоків 800 МВт Вуглегірської ТЕС шляхом впровадження газотурбінної надбудови та ряд інших.

У співпраці зі Світовим Банком проробляються проекти реконструкції енергоблоків № 6, 7, 8 Криворізької ТЕС та завершення будівництва Дністровської ГАЕС. Окремими проектами планується розв’язання питань, пов’язаних з охороною навколишнього середовища та енергозбереженням. [З доповіді Ю.Улітіча на 2-ій міжнародній науково-практичній конференції “Управління енерговикористанням” 3-6 червня 1997 р.].

Затверджено

Зав. кафедрою ТЕГ

Ткаченко С.Й.

1.ЗАВДАННЯ

Розрахувати теплову схему блоку ТЕС 300 МВт та визначити головні конструктивні характеристики ТФУ.

  1. Розрахунок процесу розширення пари в турбіні.

  2. Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води.

  3. Тепловий розрахунок теплофікаційної установки.

  4. Визначення витрат пари на підігрівники живильної води.

  5. Тепловий розрахунок трубопроводу живильного насосу.

  6. Визначення потужності турбіни та електричного генератора.

  7. Визначення техніко-економічних показників блоку.

  8. Конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ.

  9. Розрахунок конденсаційної установки.


Чисельні характеристики завдання наведені в таблиці 1.

Таблиця 1.

KG

Pпг, Мпа

T пг°C

tпп°C

Pк кПа

Qтфу, МВт

1

29

600

600

3

15


Дата захисту: до 6 грудня 1998 року.

Завдання видав: ________ Головченко О.М.

Завдання прийняв: _________ Іванько М.М.

Дата: 24 вересня 1998 року.

Початкові дані:

цвт = 0.81;

цст = 0.9;

цнт = 0.84;

жн = 0.75;

мех = 0.98;

муфти = 0.98;

тжн = 0.8;

г = 0.99;

сн = 0.96;

пг = 0.91;

тр = 0.98.

t3 = t4 = t5 = t6 = 3°C;

t7 =t8 = t9 =1°C.

0 = 1 = 2 = 3 = 0,05.

4 = 5 = 6 = 7 = 8= 9 = 0,08.

P0 = 0.95Pпг = 0.95·29 = 27,55 МПа;

P1 = 0.235P0 = 0.235·27,55 = 6,47 МПа;

= P2 = 0.1666P0 = 0.1666·27,55 = 4,589 МПа;

P3 = 0.0071P0 = 0.0071·27,55 = 1,85 МПа;

P4 = 0.0271P0 = 0.0271·27,55 = 0,75 МПа;

P5 = 0.015P0 = 0.015·27,55 = 0,41 МПа;

Pпп = 0,9= 0,94,589 = 4,13 МПа;

= P6 = 0.009583P0 = 0.00958327,55 = 0,26 МПа;

P7 = 0.00471P0 = 0.0047127,55 = 0,13 МПа;

= Pк = 3 кПа;

Gпг = KG264 = 1264 = 264 кг/с.


2.Розрахунок процесу розширення пари в турбіні

Рис. 3. Процес розширення пари в турбіні.

Для циліндра високого тиску:

i0 = 3450 кДж/кг;

=2930 кДж/кг;

= i0= 3450 – 2930 = 520 кДж/кг;

=·цвт = 520·0,81 = 421,2 кДж/кг;

= i0= 3450 – 421,2 = 3028,8 кДж/кг;

i1 = 3100 кДж/кг;

i2 = = 3028,8 кДж/кг.

Для циліндра середнього тиску:

iпп = 3670 кДж/кг;

= 2860 кДж/кг;

= i0= 3670 – 2860 = 810 кДж/кг;

=·цcт = 810·0,9 = 729 кДж/кг;

= iпп= 3670 – 729 = 2941 кДж/кг;

i3 = 3430 кДж/кг;

i4 = 3190 кДж/кг;

i5 = 3040 кДж/кг;

i6 = = 2941 кДж/кг.

Для циліндра низького тиску:

= 2230 кДж/кг;

= = 2941 – 2230 = 711 кДж/кг;

=·цнт = 711·0,84 = 597,24 кДж/кг;

= = 2941 – 597,24 = 2343,76 кДж/кг;

i7 = 2820 кДж/кг;

i8 = 2730 кДж/кг;

i9 = 2610 кДж/кг.

3.Розрахунок термодинамічних параметрів підігрівників живильної та сітьової води

Тиск пари у відборах: Температура пари у відборах:

Pi’ = (1 - i)Pi; ti’ = f (Pi’) = C.

P1’ = 0,95 6,47 = 6,1465 МПа; t1’ = f (P1’) = 280C;

P2’ = 0,95 4,589 = 4,35955 МПа; t2’ = f (P2’) = 255C;

P3’ = 0,95 1,85 = 1,7575 МПа; t3’ = f (P3’) = 210C;

P4’ = 0,92 0,75 = 0,69 МПа; t4’ = f (P4’) = 165C;

P5’ = 0,92 0,41 = 0,3772 МПа; t5’ = f (P5’) = 140C;

P6’ = 0,92 0,26 = 0,239 МПа; t6’ = f