Теплоотдача от конденсата к стенке
Средняя температура конденсата в межтрубном пространстве:
Удельный объем конденсата 
Теплопроводность 
Число Прандтля 
Динамическая вязкость конденсата 
Высота ОД:
Ширина одного хода конденсата а составит:
Площадь живого сечения для прохода конденсата:
Смоченный периметр сечения одного хода конденсата:
Эквивалентный диаметр:
Скорость конденсата в межтрубном пространстве:
Критерий Рейнольдса:
Так как Re>104 и Pr>0,7, коэффициент теплоотдачи α1 определяем по формулам:
Теплоотдача от стенки к воде
Средняя температура питательной воды в трубках:
Давление воды 
Удельный объем воды 
Динамическая вязкость воды 
Коэффициент теплопроводности 
Критерий Прандтля 
Площадь для прохода воды:
Скорость воды в трубах:
Критерий Рейнольдса:
Так как Re>104 и Pr>0,7, коэффициент теплоотдачи α1 определяем по формулам:
С учетом поправки на увеличение теплоотдачи в змеевиках расчетный коэффициент теплоотдачи:
Коэффициент теплопередачи от пара к воде:
Площадь поверхности нагрева охладителя пара:
Площадь поверхности нагрева одной спирали:
Необходимое количество спиралей:
Округляем до ближайшего большего числа, кратного шести, т.е. 
На одну секцию нужно 13 спиралей, что отличается от принятого значения (12) менее чем на 2 спирали.
Таким образом охладитель пара должен иметь 8 спиралей в каждой секции, охладитель дренажа 12 спиралей и собственно подогреватель 65 спирали.
|
|
|
Площадь поверхности нагрева:
Суммарная площадь поверхности нагрева:
Из конструктивных и геометрических соотношений, принимая расстояние между трубками соседних спиралей и между спиралями и корпусу 
мм найдем внутренний диаметр корпуса:
Из конструктивных и геометрических соотношений, найдем высоту корпуса подогревателя:
Сравнение с прототипом
Таблица 1.2.
| Величина | Расчёт | Прототип | Разница в % |
| 1069,47 
| 980
| 9,13 |
| 100,656 
| 101
| 0,34 |
| 150,984 
| 75
| 50 |
| 8558мм | 8860 мм | 3,4 |
| 
| 2520 мм | 8,3 |
ГЛАВА 4. ВЫБОР СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ГРЭС МОЩНОСТЬЮ 1200 МВт.
Исходные данные:
Состав энергетического оборудования ГРЭС мощностью 1200 МВт включает 4 турбины К-300-240, с расходом охлаждающей воды в конденсатор 
.
Характеристики технического водоснабжения.
Основным потребителем воды на электростанциях являются конденсаторы паровых турбин. Расход охлаждающей воды для конденсации отработавшего пара определяют из уравнения теплового баланса конденсатора. Для ГРЭС в конденсатор турбины подводится только отработавший пар турбин и нет подводя тепла с другими потоками, следовательно, уравнение теплового баланса конденсатора имеет вид:
|
|
|
где 
- тепло, передаваемое конденсирующей воде, МДж/ч; 
и 
- соответственно расход конденсирующегося пара и охлаждающей воды т/ч; 
и 
- соответственно энтальпия отработавшего пара и его конденсата, кДж/кг; 
и 
- соответственно энтальпия охлаждающей воды до после конденсатора, кДж/кг.
В конденсатор поступает обычно отработавший пар с небольшой влажностью, в переделах 10-12%; переохлаждение конденсата в конденсаторах современных конструкций «регенеративного» типа с малым паровым сопротивлением незначительно и и м в данном расчете можно пренебречь.
Из уравнения теплового баланса конденсатора модно определить кратность охлаждения m, т.е. отношение расходов охлаждающей воды и конденсируемого пара, кг/кг:
где 
, 
.
Наиболее распространенный источник водоснабжения электростанций – реки. Если минимальный расход воды в реке не меньше потребления воды электростанцией, применяют прямоточную систему водоснабжения. При этом данная масса свежей охлаждающей воды, взятая из реки, один раз проходит через конденсатор турбины и после подогрева в нем отработавшим паром турбины сливается в реку ниже по ее течению на такое расстояние, чтобы не было подмешивания нагретой воды к свежей охлаждающей. Необходимое расстояние между местами забора и сброса воды в руку зависит от уклона русла реки, скорости течения, направления и силы преобладающих ветров в районе. Во избежание смешения нагретой и свежей охлаждающей воды, а также для обеспечения надежного забора воды на руку ниже места забора воды сооружают иногда невысокую водоподъемную плотину, создающую перепад воды на 1-3 м. При этом в случае необходимости должно быть обеспечено судоходство через шлюзы. При наличии плотины нагретую воды можно сбрасывать вблизи места забора свежей воды ниже плотины. Довольно часто несмотря на достаточный расход воды в реке, прямоточное водоснабжение применить не удается из за отсутствия подходящих площадок для электростанции (затопляемость берега, слишком высокий берег реки, требующий недопустимо большого расхода электроэнергии на подъем всей массы воды, и т.д.), а также по санитарным требованиям и условиям рыбоохраны.
|
|
|
Источником водоснабжения с прямоточной системой может быть озеро достаточных размеров с проточной водой и море, если электростанция сооружается на его берегу. Использование соленой морской воды требует применения особых мер защиты оборудования и трубопроводов от коррозии. В основном это относится к конденсатору турбины, трубки которого, водные камеры, трубные решетки должны быть выполнены из коррозионно-стойких металлов (специальных сплавов); применяют также специальную электромеханическую защиту конденсаторов и труб против коррозии металла: крепление трубок в трубных решетках должно быть герметичным во избежание попадания морской воды в конденсат трубины. Конденсаторы снабжают «солеными» отсеками у трубных досок. В тех случаях когда в районе сооружения электростанции нет реки с достаточным расходом воды (или по технических и экономическим причинам указанным выше, нецелесообразно использовать реку с большим расходом воды), применяют оборотную систему водоснабжения.
|
|
|
Большое распространение на конденсационных электростанциях получило оборотное водоснабжение с водохранилищами-охладителями. Создается она на базе небольшой реки с переменным расходом воды, колеблющимся от максимального во времени паводка до минимального почти нулевого, при пересыхании русла в летнее время и промерзании реки зимой. В таких случаях поперек долины реки, близ площадки электростанции, сооружают водоудержательную плотину необходимой длины и высоты, задерживающую сток реки. Ложе создаваемого пруда-охладителя заполняют водой в течении одного-двух, иногда трех лет. Свежую воды для охлаждения забирают из водохранилища большей частью вблизи плотины, а подогретую сливают на некотором расстоянии от водозабора, так чтобы на пути от места слива к месту забора подогретая воды успела охладиться ( от температуры t2до температуры t1, т.е. на Δt=8 
12 
.) Если глубина пруда значительная (6-8 м и более), свежую воду забирают с большой глубины (из природного слоя), а подогретую сливают здесь же в верхний (поверхностный слой). Благодаря разности температур воды наверху и внизу (более теплая вода вверх и более холодная внизу) наблюдается «статификация» (разделение) слоев воды, так что свежая и нагретая воды не перемешиваются при малых скоростях забора воды и надлежащей конструкции водозаборных сооружений.
При создании водохранилищ-охладителей необходимы следующие условия: достаточная площадь водохранилища; рациональная его форма и достаточная средняя глубина (не менее 3-4 м); благоприятное геологическое строение долины реки и створа плотины, влияющее на фильтрационные потери воды; достаточный сток реки, обеспечивающий нужный уровень (горизонт) воды в пруде. Регулируемый сток руки должен быть достаточным для покрытия потребности электростанции в воде, возмещения потерь воды (от фильтрации, естественного испарения и дополнительного испарения, вызванного подогревом пруда сбросной водой электростанции), поддержания необходимых расходов реки ниже плотины для водоснабжения нижележащих потребителей. При этом должны быть соблюдены требования судоходства, рыбоводства и др.
Из сказанного выше о прямоточной системе водоснабжения и оборотной системе с водохранилищами-охладителями, сооружаемыми в долинах рек, вытекает, что территориальное размещение конденсационных электростанций связано непосредственно с источниками водоснабжения.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 408; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!