Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра тепловых энергетических установок

РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЭС
Методические указания по выполнению расчетно-графических работ
для магистрантов специальности 6М071700- Теплоэнергетика

Алматы 2014

Составители: Г.М.Тютебаева, Д.Т.Муканова. Режимы работы и эксплуатация ТЭС. Методические указания по выполнению расчетно-графических работ для магистрантов специальности 6М071700–  Теплоэнергетика. – Алматы: АУЭС, 2013. – 26с.

Методические указания по предмету «Режимы работы и эксплуатация ТЭС» для магистрантов содержат три контрольных задания, методику их выполнения и перечень рекомендуемой литературы.

Методические указания предназначены для магистрантов, обучающихся по специальности 6М071700 – «Теплоэнергетика» специализация – Тепловые электрические станции.

Ил. 6 , табл.7 , библ.- 3 назв.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. Кибарин А.А.

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2013г.                   

©НАО «Алматинский университет энергетики и связи» 2014г.

Содержание

1 РГР №1                                                                                                     4

2 Пример расчета                                                                                        6

3 РГР №2                                                                                                    11

4 Пример расчета                                                                                       13

5 РГР №3                                                                                                    18

6 Пример расчета                                                                                       22

   Список литературы                                                                                  26

РГР №1. Методика расчета турбоагрегата при номинальной нагрузке, частичной нагрузки при дроссельном парораспределение и частичной нагрузки при «скользящем» давлении

1. Построить в h-s диаграмме процесс расширения пара в турбине при номинальной и частичной (f) нагрузке при ее дроссельном парораспределении и постоянном давлении перед турбиной. Определить изменение располагаемого и используемого теплоперепадов в турбине. Рассчитать мощность, развиваемую турбиной в номинальном режиме и при частичной нагрузке. Рассчитать мощность, потребляемую питательным насосом при работе на номинальной и частичной нагрузке.

Определить удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию. Промежуточные точки линейно проинтерполировать.

2. Используя задание пункта 1, построить процесс расширения пара в турбине при номинальной и частичной (f) нагрузке при дроссельном парораспределении и регулировании методом скользящего давления. Определить изменение располагаемого и используемого в турбине теплоперепадов. Рассчитать мощность, развиваемую турбиной в номинальном режиме и при частичной нагрузке. Рассчитать мощность, потребляемую питательным насосом при работе при номинальной и частичной нагрузке.

Определить удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию.

Промежуточные точки линейно проинтерполировать.

Сопоставить мощность, отпускаемую турбиной на частичной нагрузке при дроссельном парораспределении и работе с постоянным давлением на входе в турбину и скользящем регулировании давления. Сопоставить удельные расходы топлива на отпущенную электроэнергию в этих режимах.

При выполнении задания определять напор питательного насоса, исходя из условия, что давление нагнетания P_ПН=1,4 P_0f - для скользящего режима и P_ПН=1,4 P₀ - для дроссельного. Величину относительного расхода питательной воды принимать с учетом утечек α_пв=1,02.

Таблица 1 - Исходные данные

N п/п	Наименов.	Разм	Варианты по последней цифре зачетной книжки
			0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1	Давление в конденсаторе	РК, МПа	0,0055	0,003	0,0033	0,0035	0,004	0,0043	0,0047	0,005	0,0053	0,0057	0,0056	0,0032	0,0037	0,0039	0,0042	0,0046	0,0049	0,0059	0,0058	0,0054
2	Начальн. давление и темпер.	Р0/ t0, МПа/°С	10,0 / 540	9,0/ 545	11,0/ 550	12,0/ 555	13,0/ 540	13,0/ 545	10,0/ 540	9,0/555	11,0/ 550	12,0/ 545	11,0/535	10,0/545	12,0/ 560	13,0/555	10,0/ 550	11,0/ 530	12,0/ 540	9,0/535	9,0/550	13,0/550
3	Внутрен.относитель-ный КПД турбины	ηoi	0,88	0,83	0,81	0,85	0,89	0,82	0,87	0,88	0,84	0,89	0,81	0,83	0,82	0,88	0,87	0,84	0,85	0,86	0,82	0,89
4	Частичная нагрузка турбины	f	0,83	0,6	0,70	0,8	0,9	0,7	0,8	0,6	0,87	0,9	0,83	0,87	0,9	0,75	0,77	0,65	0,72	0,85	0,91	0,8
5	Расход пара в номинальном режиме	D0, кг/с	120	130	140	100	120	130	140	150	120	130	125	135	142	130	120	145	150	120	145	135
6	Относительный расход холостого хода	Х, %	5,8	5,9	5,1	5,2	5,3	5,4	5,5	5,6	5,7	5,8	5,6	5,2	5,3	5,4	5,5	5,7	5,8	5,9	5,1	5,5

Таблица 2 - Изменение относительной доли мощности собственных нужд блока без учета мощности питательного насоса

Относительная мощность блока, f	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Значение fСН	0,05	0,045	0,04	0,035	0,03

Пример расчета

Таблица 3 - Исходные данные

Давление в конденсаторе	РК, МПа	0,0055
Начальное давление и температура	Р00 / t00, МПа/°С	10,0 / 540
Внутренний относительный КПД турбины	ηoi	0,88
Частичная нагрузка турбины	f	0,83
Расход пара в номинальном режиме	D00, кг/с	120
Относительный расход холостого хода	Х, %	5,8

Расчет номинального режима

1.1 Определение теплоперепадов пара в турбоустановке.

По известным начальным параметрам определим с помощью таблиц [1] энтальпию и энтропию пара в точке 0:

p₀= 10 МПа, t₀= 540⁰C

 h₀= 3476,9 кДж/кг, s₀= 6,728 кДж/кг·К.

В конечной точке идеального процесса расширения (точка Кт) определим значение энтальпии пара по известным значениям давления и энтропии:

p_k=0,0055  МПа, s_кt= s₀= 6,728 кДж/кг·К

 h_кt= 2061,5 кДж/кг·К.

Следовательно, располагаемый и используемый теплоперепады на турбину составят соответственно:

H_po=h₀- h_кt= 3476,9-2061,5=1415,45 кДж/кг;

H_i=(h₀-h_kt)·η_oi= (3476,9-2061,5)·0,88=1245,5 кДж/кг.

Таким образом, энтальпия в конечной точке реального расширения (точка К) будет равна:

                                                             h_k= h₀- H_i=3476,9-1245,5=2231,4 кДж/кг.

1.2 Определение электрической мощности турбины.

При расчете электрической мощности согласно методическим указаниям принимаем механический КПД и КПД электрогенератора соответственно η_мех=0,98 и η_г=0,985. 

     N_ном=D₀·( h₀-h_k) η_мех·  η_г=120·(3476,9-2231,4)·0,98·0,985=144,274 МВт.

1.3 Определение удельного расхода условного топлива.

Затраты топлива на подготовку пара определяются по формуле:

где Q_Р^H = 29308 кДж/кг – низшая теплотворная способность условного топлива.

По давлению в конденсаторе найдем температуру, энтальпию и удельный объем на линии насыщения с помощью таблиц [1]:

p_k=0,0055  МПа

t_к =34,58⁰C, υ_к =1,006·10^-3 м³/кг, hʹ_k=144,9 кДж/кг.

Примем, что подогрев воды в насосе равен:

Тогда энтальпия питательной воды:

h_пв= hʹ_k + =144,9+15=159,9 кДж/кг.

Рассчитаем мощность питательного насоса ПН:

p_пн=1,4· p₀₀=1,4·10=14 МПа.

Энтальпия питательной воды равна: h_пн =159,9 кДж/кг.

υ_пн=9,98·10^-4 м³/кг.

 

                   

Таким образом, затраты топлива на подготовку пара составят:

где f_CH  = 0,03 – доля собственных нужд блока за исключением питательного насоса ПН.

Определим удельный расход топлива:

Расчет частичной нагрузки при дроссельном парораспределении

 

1.1 Определение теплоперепадов.

Относительный расход пара в голову турбины при частичной нагрузке:

β_D = X + (1 – X)·f = 0,058 + (1 – 0,058) · 0,83 = 0,84.

Начальное давление и расход пара в голову турбины при частичной нагрузке:

p_0f =β_D· p₀₀=0,84·10=8,4 МПа;

D_0f = β_D· D₀=0,84·120=100,8 кг/с.

Определим параметры пара в основных точках процесса расширения:

Точка 0: h_0fд=h₀=3476,9 кДж/кг

s_0fд =6,803 кДж/кг· К (по таблицам [1]).

Точка Кт (теоретическая): p_к=0,0055 Мпа, s_к= s_0fд=6,803 кДж/кг·К.

 h_{кt fд}=2084,8 кДж/кг.

 Располагаемый и используемый теплоперепады на турбину составят соответственно:

H_{po fд}=h_ofд-h_{кt fд}=3476,9-2084,8=1392,1 кДж/кг;

H_ifд=(h _fд- h_{кt fд})·η_oi=1392,1·0,88=1225,0 кДж/кг.

Следовательно, энтальпия в точке К (действительная) равна:

h_кfд= h_ofд- H_ifд=3476,9-1225,0=2251,9 кДж/кг.

1.2 Определение мощности.

Электрическая мощность при дроссельном парораспределении:

N_{ном fд}=D_0f··( h_{o fд}- h_{к fд})·η_мех ·η_г=

=100,8·(3476,9-2251,9)·0,98·0,985=119,195 МВт.

 1.3 Определение удельного расхода условного топлива.

По давлению в конденсаторе найдем температуру, энтальпию, удельный объем на линии насыщения по таблицам [1]:

p_к=0,0055 МПа

          t_к=34,58°C, υ_к=1,006·10^-3м³/ кг, hʹ_к=144,9 кДж/кг.

Примем, что подогрев воды в насосе равен:

Тогда энтальпия питательной воды:

h_пв= hʹ_к+ =144,9+15=159,9 кДж/кг;

Определим мощность ПН:

p_пн=1.4· p_0f = 1,4·8,4=11,758 МПа.

Энтальпия питательной воды равна:                

υ_пн=9,989·10^-4 м³/ кг;

Таким образом, затраты топлива на подготовку пара составят:

Отпущенная мощность составит:

(здесь f_снfd =0,039  значение относительной доли мощности собственных нужд блока без учета мощности питательного насоса для относительной мощности блока f = 0,83).

Удельный расход топлива:

Расчет частичной нагрузки при регулировании скользящим давлением

 1.4 Определение теплоперепадов.

Определим параметры пара в характерных точках процесса расширения.

Точка 0: по известным значениям P_0f, t₀₀ с помощью таблиц [1] определим энтальпию и энтропию пара:

P_0f =8,4 МПа, t₀₀=540°С

h_0fc= 3493,4  кДж/кг; s_0fc=6,824 кДж/кг· К.

Точка К (идеальный процесс расширения):

P_к=0,0055 МПа, s_к= s_0fc=6,824 кДж/кг· К.

 h_{kt fc}= 2091,1  кДж/кг.

Располагаемый и используемый теплоперепады на турбину составят соответственно:

H_pofd= h_0fd - h_ktfd =3476,9-2091,1=1402,31 кДж/кг;

H_ifc=(h_0fc - h^T_kfc)·0,88=1234,0 кДж/кг.

Энтальпия в точке К (реальный процесс расширения):

h_kfc=h_0fc-H_ifc=3493,4-1234,0=2259,4 кДж/кг.

1.5 Определение мощности.

Электрическая мощность определяется по формуле:

1.6  Определение удельного расхода условного топлива.

По давлению в конденсаторе найдем температуру, энтальпию, удельный объем на линии насыщения по таблицам [1]:

P_к=0,0055 МПа

t_к=34,58°С, υʹ_к=1,006·10^-3 м³/кг, hʹ_к=144,9 кДж/кг.

Определим мощность ПН при давлении, развиваемом питательным насосом, равным

p_пн=1,4·P_0c=1,4·8,4=11,76 МПа.

Энтальпия питательной воды равна: h_пн=159,9 кДж/кг;

υʹ_пн=9,989·10^-4 м³/кг;

Рассчитаем затраты топлива на подготовку пара:

Отпущенная мощность составит:

Удельный расход топлива:

Результаты расчета сведем в таблицу 3.

Таблица 4 – Результаты расчета

Наименование величины		Обозн.	Ед. изм.	Номинальн. режим	Режим дроссельн. паро- распределения	Режим скользящ. давления
1	Электрическая мощность	Nном	МВт	144,3	119,2	120,1
2	Отпущенная мощность	Nотп	МВт	137,8	113,0	113,9
3	Мощность ПН	Nпн	МВт	2,2	1,52	1,52
4	Располагаемый теплоперепад	H0		1415,4	1392,1	1402,3
5	Используемый теплоперепад	Hi		1245,5	1225	1234

Продолжение таблицы 4

6

Удельный расход топлива

b

0,3895

0,3987

0,3977

Вывод

В результате расчета были получены данные, характеризующие различные режимы работы турбоагрегата при номинальной нагрузке, частичной нагрузке при дроссельном парораспределении и частичной нагрузке при «скользящем» давлении.

Из таблицы 3 видно, что номинальный режим имеет наибольшую электрическую мощность, срабатываемый теплоперепад ступени и в то же время наименьший удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию.

Из рассчитанных режимов наихудшими показателями обладает режим с частичной нагрузкой при использовании дроссельного парораспределения, так как имеет наименьшую мощность и наибольший удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию.

РГР №2. Расчет турбины Т-110/120-130 при работе по тепловому графику

Для заданного варианта рассчитать и построить следующие зависимости:

1) Изменение электрической мощности турбины Т-110/120-130 при работе по тепловому графику.

2) Изменение температуры сетевой воды за СП2 в зависимости от режима работы.

3) Изменение удельных расходов топлива на выработку электроэнергии и тепла, отпускаемого из отборов турбины.

Объяснить характер полученных зависимостей.

Для расчетов использовать следующие энергетические характеристики турбины:

Q_турб=122,11· P_Т+2,326·N-1,314·N_Т+Q_т;

где Q_турб  - расход тепла в голову турбины, МДж/с;

Q_Т  - теплофикационная нагрузка отборов турбины, МДж/с;

N_Т, N - электрическая мощность, развиваемая турбиной при работе по тепловому и электрическому графику нагрузки соответственно, МВт;

P_Т  - давление пара в верхнем отопительном отборе, МПа.

Для всех режимов работы принять недогрев воды в сетевых подогревателях υ=5°C, а потери давления пара в подводящих паропроводах турбины . Максимально-допустимое давление в верхнем отопительном отборе P_Т=0,25  МПа.

Таблица 5 - Исходные данные задания

Варианты по последней цифре зачетной книжки	Расход сетевой воды	Температура наружного воздуха
	Gсв, кг/с	tнв1, °С	tнв2, °С	tнв3, °С
0	1000	-5	-13	-26
1	900	-6	-14	-25
2	1100	-7	-12	-24
3	1000	-5	-13	-27
4	900	-8	-15	-28
5	1200	-7	-14	-26
6	800	-5	-13	-27
7	1000	-6	-14	-26
8	1100	-7	-13	-28
9	1200	-8	-15	-28
10	950	-4	-11	-25
11	1150	-7	-14	-24
12	1280	-9	-13	-27
13	1050	-6	-11	-26
14	1200	-5	-14	-27
15	1300	-9	-11	-28
16	1350	-8	-12	-24
17	1110	-4	-10	-23
18	980	-5	-10	-25
19	1000	-8	-11	-25

 

Рисунок 1- Температурный график тепловой сети

Пример расчета:

По температурному графику теплосети (см. рисунок 1) определим температуры прямой и обратной сетевой воды для заданных значений температур наружного воздуха:

                                t_нв1= -2°С;       t_пр1= 89°С;        t_ос3= 49°С;

                                t_нв2= -9°С;       t_пр2=104°С;       t_ос3= 56°С;

                                t_нв3= -27°С;     t_пр3=132°С;       t_ос3= 68°С.

Тепловая нагрузка блока:

Q_блок=G_св·с_р·(t_пр-t_ос).

Для случая, если Q_бл< , нет необходимости пиковых бойлеров, и температура после верхнего сетевого подогревателя СП2 будет равна температуре прямой сетевой воды. А значение  Q_Т  будет равным Q_бл.

Если же Q_бл > , то турбины загружены полностью, и часть тепловой нагрузки отпускается ПВК. Температура воды за верхним сетевым подогревателем СП2 определяется из выражения (t_сп=t_ос+Q_Т/G_св·c_p) где тепловую нагрузку турбины  Q_Т   принимаем равной  

Для турбины Т-110/120-130  

Тепловая нагрузка блока:

Q_бл1=950·4,19· (89-49)/1000=159,22 МВт;

Q_бл2=950·4,19· (104-56)/1000=191,06 МВт;

Q_бл3=950·4,19· (132-68)/1000=254,75 МВт.

Температура воды за верхним сетевым подогревателем СП2:

Находим давление в отборе для СП2:

Рассчитаем потери давления пара в подводящих паропроводах турбины:

Рассчитаем электрическую мощность, развиваемую турбиной при работе по тепловому графику нагрузки:

Расход тепла на турбоустановку составляет:

Вычислим расход топлива:

Расход топлива на выработку электроэнергии:

кг/с;

 кг/с;

 кг/с.

Тогда удельный расход топлива на выработку электроэнергии будет равен:

Расход топлива на выработку теплоты:

Удельный расход топлива на выработку теплоты:

Рисунок 2 - Изменение электрической мощности турбины Т-110/120-130 при работе по тепловому графику

При снижении температуры наружного воздуха увеличивается тепловая нагрузка теплофикационных отборов турбины. Это приводит к увеличению расхода пара на голову турбины что, в свою очередь, приводит к росту электрической мощности турбины. При достижении максимальной теплофикационной нагрузки отпуск тепла из отборов турбины становится максимальным, но при этом продолжает расти давление в камерах теплофикационных отборов, и электрическая мощность турбоагрегата начинает снижаться до тех пор, пока давление в отборах не станет максимальным.

Рисунок 3 -  Изменение температуры сетевой воды за СП2 в зависимости от режима работы турбоустановки

При понижении температуры наружного воздуха, согласно температурному графику тепловой сети, увеличивается температура прямой сетевой воды, которая равна температуре за СП2 до достижения турбиной максимально возможной тепловой нагрузки, после чего включаются ПВК, а температура за СП2 продолжает расти из-за постоянства отпускаемой теплоты и роста температуры обратной сетевой воды (т.о., точка излома объясняется достижением турбиной максимально допустимой тепловой нагрузки).

Рисунок 4 - Изменение удельного расхода топлива на выработку электроэнергии

Удельный расход топлива на выработку электроэнергии с понижением температуры наружного воздуха возрастает, т.к. рост расхода тепла в голову турбины больше, чем прирост вырабатываемой мощности до точки максимальной тепловой нагрузки, а после неё с понижением температуры наружного воздуха расход тепла в голову турбины продолжает увеличиваться, а мощность турбины падает.

Удельный расход топлива на выработку тепла не зависит от температуры наружного воздуха, т.к. при физическом методе постоянные потери, связанные с транспортировкой и производством тепла относят на долю потребителя.

Рисунок 5 - Изменение удельного расхода топлива на выработку тепла отпускаемого из отборов турбины

РГР №3. Методика расчета для определения температуры и давления в конденсаторе турбины при изменении нагрузки

Для заданной в таблице вариантов турбоустановки определить температуру t_к  и давление p_к в конденсаторе турбины, а также ее изменение при изменении нагрузки, охлаждающая поверхность которого F_к указана в таблице. Пропуск пара D_к в конденсатор в номинальном режиме определить по заданной доле расхода α_к, которую можно считать приблизительно постоянной независимо от нагрузки блока. Номинальный расход циркуляционной воды  указан в таблице заданий. Температуру циркуляционной воды на входе в конденсатор во всех режимах принять в соответствии с данными таблицы 6. Удельную теплоемкость циркуляционной воды принять в расчетах равной с_в=4,2 кДж/(кг·°С). Теплоту конденсации пара q_к=h_к-h_кв=r  во всех режимах считать приблизительно одинаковой и равной q_к =2435 кДж/кг.

Средний коэффициент теплопередачи в конденсаторе турбины «К» оценивать по эмпирической формуле Л.Д. Бермана.

Поправки к формуле Бермана Ф_z на число ходов воды в конденсаторе и Ф_d на влияние паровой нагрузки конденсатора не учитывать и считать приблизительно равным Ф_z = 1.0 и Ф_d =1.0. Коэффициент, учитывающий загрязнение трубок конденсатора, принять равным a = 0.75. Cкорость воды W_в в трубках конденсатора рассчитать, используя заданное в таблице вариантов количество трубок «n» и число ходов воды «z».  Внутренний диаметр трубок d_вн = 26 мм считать у всех конденсаторов одинаковым.

После расчета номинального режима определить изменение t_к  и p_к в конденсаторе при снижении нагрузки турбины от номинальной до относительной величины f, полагая G_цирк=const . Для расчета расхода пара в голову турбины при частичной нагрузке f коэффициент холостого хода принять равным x = 0.05.

Для этой же нагрузки f определить изменение t_к  и p_к в конденсаторе при уменьшении расхода циркуляционной воды на 20% по сравнению с номинальным, используя формулу Бермана для оценки изменения коэффициента теплопередачи «К» в конденсаторе. Построить зависимость изменения p_к  в конденсаторе от  f  и G_цирк.

   Таблица 6 - Исходные данные

№ вари анта	Температура цирк. воды на входе в турбину , °С	Тип турбины	кг/с		Поверхность конденсатора Fк  , м2	Общее число трубок «n» в конденсаторе	Число ходов «z» для воды в конденса торе	Номинальный расход цирк. воды , м3/час	f
1	12	К-1200-240	1000	0,6	25600	29450	1	175680	1.0;    0.8; 0.6;    0.4
2	19	К-300-240	264	0.59	23040	29430	2	34805	1.0;    0.7; 0.4;    0.1
3	21	К-500-166	430	0.58	23040	28500	4	51480	1.0;    0.8; 0.6;    0.4
4	19	Т-250/300-240	265	0.595	23040	29000	3	51480	1.0;    0.8; 0.6;    0.45
5	15	К-750-64/50	680	0,6	66240	28800	2	122600	1.0;   0.85; 0.6;    0.4
6	22	К-800-240	695	0.585	23040	29480	2	51480	1.0;    0.8; 0.5;    0.2
7	21	К-800-240	670	0.587	23040	29380	3	51480	1.0;   0.85; 0.5;    0.2
8	19	К-1000-59/50	1630,5	0.6	88000	29200	1	170000	1.0;    0.8; 0.6;    0.3
9	16	К-200-130	165	0.58	23040	29470	3	51480	1.0;    0.8; 0.5;    0.3
10	19	К-500-240	424	0.59	23600	28480	2	51480	1.0;   0.88; 0.6;    0.4

Продолжение таблицы 6

11	12	К-1200-240	1000	0,6	25600	29450	1	175680	1.0;    0.6; 0.4;    0,2
12	19	К-300-240	264	0.59	22040	29430	2	34805	1.0;    0.5; 0.4;    0.1
13	21	К-500-166	430	0.58	27040	28500	4	51480	1.0;   0.83; 0.5;    0.3
14	19	Т-250/300-240	265	0.595	22040	29000	3	51480	1.0;    0.8; 0.6;    0.45
15	15	К-750-64/50	680	0,6	65240	28800	2	122600	1.0;   0.87; 0.6;    0.4
16	22	К-800-240	695	0.585	27040	29480	2	51480	1.0;   0.82; 0.5;    0.2
17	21	К-800-240	670	0.587	28340	29380	3	51480	1.0;   0.85; 0.5;    0.2
18	19	К-1000-59/50	1630,5	0.6	87000	29200	1	170000	1.0;   0.81; 0.6;    0.3
19	16	К-200-130	165	0.58	27240	29470	3	51480	1.0;   0.84; 0.5;    0.3

    

Пример расчета.

Расчет температуры t_к  и давление p_к  в конденсаторе турбины при номинальном расходе циркуляционной воды

Для расчета коэффициента теплопередачи «К» по эмпирической формуле Бермана рассчитаем сначала входящие в нее величины:

X=0,12·a·(1+0,15· )=0,12·0,75·(1+0,15·19)=0,346.

Скорость циркуляционной воды (приняв плотность воды ρ=1000 кг/м³):

Приняв по рекомендациям значения коэффициентов Ф_z = 1,0 и Ф_d=1,0, определим коэффициент теплопередачи по формуле Бермана:

Изменение расхода пара при частичной нагрузке выражается следующей зависимостью:

где

где х =0,05 -  коэффициент холостого хода.

Таким образом, для заданных нагрузок расход пара составит:

                                       

  

Расход пара в конденсатор будет равен:

                          

         

      

    

Температуру конденсата в конденсаторе турбины определим по формуле:

В результате, после подстановки чисел в данную формулу получим следующие значения температуры конденсата при различных режимах работы турбины и номинальном расходе циркуляционной воды:

По таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для найденных значений температуры определим давление:

2. Расчет температур t_к  и давление p_к  в конденсаторе турбины при уменьшенном на 20%  расходе циркуляционной воды .

Скорость циркуляционной воды:

Коэффициент теплопередачи по формуле Бермана:

Проведем расчеты, аналогичные п.1 данного расчета, и получим следующие значения температуры и давления воды в конденсаторе:

По таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для найденных значений температуры определим давление:

Таблица 7 - Результаты расчета представим в виде таблицы

Относительная нагрузка f	Номинальный расход циркуляционной воды		Расход циркуляционной воды
	Температура, °С	Давление, кПа	Температура, °С	Давление, кПа
1	36.5	6.09	39.1	7.05
0.85	33.9	5.31	36.2	6.03
0.7	31.5	4.61	33.4	5.14
0.5	28.1	3.81	29.5	4.13

По результатам расчета строим график зависимости давления пара в конденсаторе p_к  от f  и .  

Рисунок 6 - График зависимости давления пара в конденсаторе p_к  от f  и .

Вывод

По результатам проведенного расчета, а также по графику можно сделать вывод, что при постоянном расходе циркуляционной воды температура и давление в конденсаторе снижаются при  снижении нагрузки турбины. В то же время при снижении расхода циркуляционной воды происходит рост  температуры и давления в конденсаторе (по сравнению с такой же частичной нагрузкой турбины, но номинальным расходом циркуляционной воды).

Список литературы

1. Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электрические станции.- М.: Изд-во МЭИ, 2010.-464 с.

2. Трухний А.Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные перовые турбины и турбоустановки.- М.: Изд-во МЭИ, 2006.- 560 с.

3.  Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003.- 592 с.

4. Ривкин, С. Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник – 2-е изд., перераб. и доп . – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 80 с.

5. Качан А.Д. Режимы работы и эксплуатации тепловых электрических станций. Учебное пособие.- Минск: «Выш.школа,1978.-288 с.

6. Гиршфельд В. Я. Режимы работы и эксплуатация ТЭС: Учебник для вузов по специальности «Тепловые электрические станции». – М.: Энергия, 1980 . – 288 с.

Сводный план 2013 г. поз.59

Тютебаева Галия Муафековна
Муканова Динара Тынысбековна

РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЭС
Методические указания по выполнению расчетно-графических работ
для магистрантов специальности 6М071700- Теплоэнергетика

Редактор Л.Т. Сластихина
Специалист по стандартизации Н.К. Молдабекова

Подписано в печать «___» «___» «___»
Формат 60x84 1/16 
Тираж  50   экз.
Бумага типографская №1
Объем   1,7   уч.-изд.л
Заказ   Цена   850      тенге

Копиравально-множительное бюро
Некоммерческое акционерное общество
Алматинский университет энергетики и связи
050013, Алматы, Байтурсынова 126