Теплотехнический контроль температуры питательной воды на выходе ПВД 3(три),турбоагрегат к200

ВВЕДЕНИЕ
Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды является одним из важнейших методов повышения экономичности современных ТЭС. При этом под основным конденсатом понимается поток конденсата рабочего пара от конденсатора до деаэратора, а под питательной водой — поток от деаэратора до котла (парогенератора).
Регенеративный подогрев осуществляется паром, отработавшим в турбине. Греющий пар, совершив работу в турбине, конденсируется затем в подогревателях. Выделенная этим паром теплота фазового перехода возвращается в котел. В зависимости от начальных параметров пара и количества отборов пара на регенерацию относительное повышение КПД турбоустановки за счет регенерации составляет от 7 до 15 % [1-4], что сопоставимо с эффектом, получаемым от повышения начальных параметров пара перед турбиной.
Регенерацию можно рассматривать как процесс комбинированной выработки энергии с внутренним потреблением теплоты пара, отбираемого из турбины. Регенеративный подогрев воды снижает потерю теплоты с отработавшим паром в конденсаторе турбины.
Цель данной курсовой работы теплотехнический контроль температуры питательной воды на выходе ПВД 3(три), турбоагрегат к200.
 
1. Термодинамические основы организации системы регенеративного подогрева питательной воды
Особенность регенеративного цикла ПТУ по сравнению с циклом без регенерации состоит в том, что конденсат, имеющий после конденсатора температуру 28―35 °С, прежде чем поступить в парогенератор, подогревается в специальных теплообменниках паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины. Осуществляя ступенчатый подогрев питательной воды за счет ступенчатого отбора теплоты пара в процессе его расширения, можно реализовать идею регенеративного цикла Карно для участка в области насыщенного пара, как это показано на рис. 1. Увеличивая число отборов до бесконечности и приближаясь к предельно регенеративному циклу, процесс расширения пара можно приблизить к штриховой линии, которая будет эквидистантна кривой процесса подогрева 2 ― 2’. Цикл паросиловой установки с регенерацией, строго говоря, нельзя изобразить в двумерной T–s – диаграмме, так как она строится для постоянного количества рабочего тела. Абсолютно строгим является изображение регенеративного цикла в трехмерной системе координат, приведенное на рис. 1б для двух ступеней подогрева. Цикл осуществляется тремя потоками пара: в первую ступень подогрева отбирается часть расхода пара, равная α1⋅Dп (рис 1б, а); во вторую ступень отбирается часть расхода пара, равная α2⋅Dп (рис 1б, б); в конденсатор проходит часть полного расхода пара, равная (1– α1 – α2 )⋅Dп(рис.1б, в).

Рис. 1а. Регенеративный цикл Карно

Рис. 1б. Регенеративный цикл паротурбинной установки а―в первый отбор, б―во второй отбор, в―в конденсатор
При отборе пара на подогрев конденсата, с одной стороны, уменьшается удельный расход теплоты на испарение питательной воды и получение пара нужных параметров, но с другой стороны одновременно уменьшается удельная работа пара в турбине. Несмотря на противоположный характер этих влияний, использование регенеративного подогрева всегда повышает термический КПД цикла. Это объясняется тем, что при подогреве питательной воды за счет теплоты конденсации отобранного пара устраняется подвод теплоты от внешнего источника на участке 2 — 2’ и таким образом средняя температура подвода теплоты от внешнего источника в регенеративном цикле увеличивается (подвод внешней теплоты осуществляется только на участке 2’— 3 — 4 — 5).
При проектировании энергоблока определению и выбору подлежат следующие параметры и характеристики регенеративного подогрева воды:
· конечная температура подогрева питательной воды (tпв);
· число отборов пара и ступеней подогрева воды (z);
· распределение подогрева между отдельными последовательно включенными подогревателями (ступенями).
Конечную температуру питательной воды, как правило, выбирают на основании технико-экономических расчетов энергоблока в целом по минимуму расчетных затрат. С повышением температуры питательной воды тепловая экономичность турбоустановки и энергоблока в целом повышается, расход топлива уменьшается, но снижается КПД котла из-за повышения температуры уходящих газов. Вследствие увеличения расхода свежего пара стоимость парового котла, трубопроводов и питательной установки возрастают. Конструкция турбины из-за отборов усложняется, увеличиваются радиальные размеры ЦВД, но сокращаются размеры ЦНД. Конденсатор и система водоснабжения, топливно-зольное хозяйство и тягодутьевая установка ТЭС удешевляются. Расходы энергии на питательные насосы возрастают, а на прочие двигатели собственных нужд—уменьшаются.