Проектування парогазової установки для промислового району міста

ККД парогазової установки по виробництву електростанції:

ηпгу =   =   = 0, 49

Отже, ККД ПГУ ηпгу = 49%.

ККД ПГУ по відпуску електроенергії нетто:

ηнпгу = ηпгу (1- eв. п),

де, ев. п – доля витрати електроенергії на власні потреби;

  = 49 ∙ (1-0. 05) = 46, 5

Отже,   = 46%

Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії:

  =   =   = 251, 0 г/кВт∙год

Значить, питома витрата умовного палива становить 261 г/кВт∙год

Розрахунок деаератора

Деаератор має тиск пари   = 0, 12 МПа (1, 2 ата), і температура насичення становить tд = 104 0С

Витрата живильної води:

  = Dжв ∙ 1, 05 = 13, 6 ∙ 1, 05 = 14, 3 кг/с;   = 3, 3 ∙ 1, 05 = 3, 46 кг/с

Витрата хімічно очищеної води розраховується:

Dхво = (  +  ) – (  +  )

Dхво = (14, 3 +3, 46) – (13, 6 +3, 3) = 0, 86 кг/с.

Тиск в конденсаторі Pк = 3, 5 кПа або 0, 035 ата. При такому тиску температура насичення пари становить tк = 27 0С.

Температура води на вході в деаератор вираховується, як сума температур пари конденсатора і конденсатора пари ущільнень, тобто:

tв = tк + ∆tку = 27 + 5 = 32 0С.

Сумарна витрата пари:

∑Dк =   +   = 13, 6 + 3, 3 = 16, 9 кг/с

Сумарна витрата живильної води:

∑Джв =   +  = 14, 3 +3, 46 = 17, 7кг/с

Значення ентальпій:

гріючої пари ід = 2815, 6 кДж/кг;

живильної води на виході із деаератора tд = 440 кДж/кг;

води на вході в деаератор tв = 134 кДж/кг

хімічно очищеної води іхво = 126 кДж/кг.

Складаємо рівняння теплового балансу для деаератора і визначаємо з нього витрату пари:

∑Dжв ∙ tд = ∑Dк ∙ tв + Dп ∙ ід + Dхво ∙ іхво

Звідки

Dп =  

Dп =   = 1, 93 кг/с

або Dп = 7, 0т/год.

Складаємо таблицю в яку заповнимо всі розрахункові значення.

 

 

 

 

2. 1. Парогазова установка з одноконтурним КУ

На рис. 2. 1. приведена теплова схема ПГУ з одноконтурним КУ, а на рис. 2. 2 – відповідна Q, Т- діаграма теплообміну між вихідними газами ГТУ і пароводяним робочим тілом. Газовий підігрівач конденсату (ГПК) замінює відсутні в ПТУ підігрівачі низького тиску. Нагрівання основного конденсату в ньому викликає пониження температури газів до кінцевого значення ῠух. У схемі передбачений деаератор живильної води, що живиться відбірним паром парової турбіни. Парогенеруючий контур одного тиску складається з економайзера, випарника і пароперегрівача. Мінімальний температурний напір має місце на кінці випарних поверхонь нагріву: Θ = ῠ3 – Тнас = 8-10 °С, а відповідна різниця температур – на гарячому кінці пароперегрівача ΘПЕ = ῠ1 – Тпе = 20-40 ° С. Щоб уникнути корозійного зносу температуру конденсату на вході в КУ Гках підтримують на рівні 50-60 °С при спалюванні природного газу і не нижче 110 ° С при переході на рідке газотурбінне паливо в ГТУ.

В якості ілюстрації розглянемо приклад ПГУ (див. рис. 2. 1.), в якій в якості ГТУ прийнята установка типу У64. 2 (Siemens). Її основні технічні дані наведені в табл. 2. 1. та 2. 2.

ГПК – газовий підігрівач конденсату, Д- деаератор; ПІ, КІ – поживний і конденсатний насоси; ῠ1 – ῠ5- температура газів.

 

Т – температура пари і води.

 

 

Додаткові технічні дані:

1. Паливо – метан  100%,   кДж/кг;

2. ККД КС  ;

3. Механічний ККД компресора  

4. Механічний ККД ГТ  

5. Ізотропний ККД компресора  

6. Ізотропний ККД ТГ  

На 1 кг/с масової витрати робочого тіла отримані:

1. Потужність споживана компресором  кВт;

2. Потужність ГТ  кВт;

3. Потужність електрогенератора ГТУ   кВт;

4. Теплота, що підводиться з паливом в КС   кВт;

5. ККД виробництва електроенергії  ;

 

 

Дані таблиць показують, що в розглянутій ПГУ з одноконтурним КУ вдається охолодити вихідні гази ГТУ до температури 162 ° С і отримати невисоке значення ККД виробництва електроенергії. Разом з тим теплова схема такої установки проста в експлуатації і характеризується низькими питомими капіталовкладеннями. Вибір даного типу ПГУ економічно обгрунтований у тих випадках, коли застосовується дешеве паливо, а електростанція