ЖЭО-ның қағидалық жылулық сүлбесін есептеу

МАЗМҰНЫ

 

 

Кіріспе...........................................................................................................................3

1  Жылулық жүктемелерді  есептеу ...........................................................................4

2  ЖЭО-ның негізгі жабдықтарын  тандау.................................................................6

2.1 Шығыр қондырғысын таңдау...............................................................................6

2.2 Қайратты қазан қоңдырғыларын  тандау.............................................................7

2.3 Су қыздыратын шындық  қазандарды таңдау.....................................................8

3 h-s сызбағында шығырда  (турбина) будың ұлғаю құбылысын  салып,                   алымдар көрсеткіштерінің жиынтық  кестесін құрастыру ......................................9

4  Реттелетін алымдар  ажыратылғанда бушығырлы қондырғының  жылулық сүлбесін  есептеу .......................................................................................................12

5 Шығыр қондырғысының  техника-экономикалық көрсеткіштерін                                                                                                                      анықтау.......................................................................................................................15

Қорытынды.................................................................................................................19

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі............................................................................20

КІРІСПЕ

 

 

Курстық жұмыс «Жылу энергетика жүйелері және энергия қолдану» пәнін оқығанда алған білімді тереңдетуге  арналған.  

Жылу электр орталығы–  тұтынушыларға бір мезгілде электр энергиясы мен жылуды бу және ыстық  су түрінде бірге өндіріп беретін  бу (газ) турбиналы электр стансасы.

Қазандық және турбиналық жабдықтары құрамына қарай ЖЭО-лар  бу турбиналы, газ турбиналы ЖЭО, бу-газ турбиналы  ЖЭО және атомдық  ЖЭО болып ажыратылады. Қазіргі кезеңде бу-газ турбиналы қондырғылар тиімді болып отыр.

Әрбiр ЖЭС те тұтынылатын  отын түрiне қарай қазандыққа арналған нормативтiк жылу жүктемесi әзiрленеді.Қазандыққа, отынды дайындауды және берудi электр станцияларын пайдаланудың техникалық ережелерiне сәйкес қамтамасыз етіледі.

Жылу электр орталықтарында не кез келген жылу қазандықтарында болсын, ең басты мақсат жылу және электр энергияларын құрама өндіру болып табылады. ЖЭО-тарында энергияны үнемдеп, ПӘК-ін арттыру бірінші орынға қойылады.

1 Жылулық жүктемелерді  есептеу

 

 

Берілгені: Жылулық жүктемелерді есептеу 1.1- кестеден сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры бойынша алынады. Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 08 болса, онда біріншісі 0, ал екіншісі 8 [1].

Q_{жыл-у+жел-у}= 100МВт; 

Q_ы.с.қ= 40МВт;

Д₀= 460 т/сағ;

Д_ш =148 т/сағ

η_i= 0,82;

t_c^e = -15⁰ C;

t_c^op = 2,4⁰ С;

t_c^xm = -0,9⁰ С;

t_i=20⁰ С.

Жылулық жүктемелерді есептеу  ЖЭО-ның төрт жұмыс тәртібі бойынша  жүргізіледі.

Ι-тәртіп максимал қыстық, жылытуды жобалау үшін берілетін t_c^e сыртқы ауаның есептік ыстықтығына сәйкес.

Q¹ –тапсырма бойынша берілген максимал жүктемелер қосындысы болады:

 

Q¹ = Q¹_{жыл-у+жел-у}+ Q_ы.с.қ , МВт                                    (1.1)

 

Q¹=100+40=140МВт

 

ΙΙ-тәртіп ең суық  айдағы сыртқы ауаның орташа ыстықтығына t_c^xm сәйкес:t_i=20⁰ С.

 

Q^ΙΙ_{жыл-у+жел-у} =(t_i – t_c^xm/ t_i – t_c^e)· Q¹_{жыл-у+жел-у} , МВт                     (1.2)

 

мұндағы t_i- санитарлық норма бойынша баспана ішіндегі ыстықтық.

 

Q^ΙΙ_{жыл-у+жел-у}=(20-(-0,9)/(20-(-15))

100=59,7 МВт

 

Q^ΙΙ = Q^ΙΙ_{жыл-у+жел-у}+ Q_ы.с.қ , МВт                                     (1.3)

 

Q^ΙΙ=59,7+40=99,7 МВт

 

ΙΙΙ-тәртіп орташа қыстық жылыту кезеңіндегі сыртқы ауаның орташа ыстығына t_c^op сәйкес:

 

Q^ΙΙΙ_{жыл-у+жел-у} = (t_i – t_c^op / t_i – t_c^e)· Q¹_{жыл-у+жел-у} , МВт                    (1.4)

 

Q^ΙΙΙ_{жыл-у+жел-у}=(20-2,4)/(20-(-15))

100=50,3 МВт

 

Q^ΙΙΙ = Q^ΙΙΙ_{жыл-у+жел-у} + Q_ы.с.қ , МВт                                    (1.5)

 

Q^ΙΙΙ=50,3+40=90,3 МВт

 

ΙV-тәртіп жаздық жылыту және желдету жүктемелері жоқ кездегі ЖЭО-ның жұмысын сипаттайды.

 

Q^ΙV = (t_ы.с – t_с.с^ж / t_ы.с – t_с.с^қ)· βQ_ы.с.қ                                                    (1.6)

 

Q^ΙV= (60-15/ 60-5 )· βQ_ы.с.қ = 0.833·1·40=33,32МВт

 

 мұнда β-жаз кезеңіндегі су шығысының төмендеуін есепке алады   (0.8-1.0)·β=1

2 ЖЭО-ның негізгі  жабдығын таңдау

 

2.1 Шығыр қондырғысын  таңдау

 

ЖЭО-ның негізгі жабдығын үшінші тәртіптің орташа қыстық жүктемесі Q^ΙΙΙ бойынша таңдалады. Анықтамалық әдебиетте жылуландыру шығырлары үшін реттелетін алымдар сипаттамасы ретінде алымнан бу шығысы немесе жылу шығысы беріледі. Пәндік жұмыста шығырды таңдау үшін жылу мөлшерін алымдарда алынатын  баламалы бу мөлшеріне аудару керек. Жуықша есептеулер үшін жылуландыру алымдағы орташа қысымды Р_ш = 0.12 МПа және орташа ыстықтықты t = 105^˚C деп алуға болады. Сонда су және су буының кестесінен бу i_ш = 2686 кДж/кг және шық i_oш = 439 кДж/кг қажырларын (энтальпия) анықтап, табамыз

 

Д_ш =Q^ΙΙΙ/ (i_ш - i_ош) · η_қ, кг/с.                      (2.1)

 

мұндағы Q^ΙΙΙ– жылулық жүктеме, квт;

η_қ – 0.98 қыздырғыш ПӘK.

 

Д_ш =90,3·10³/(2686-439)·0,98=41,007кг/с=148 т/сағ

 

Энергожүйеге кіретін  ЖЭО-ғы жылуландыру қондырғыларының  түрі және бірлік қуаты ауданның жылулық  жүктемелерінің болашақ шамасын  және сипатын ескеріп мүмкінше үлкендеу етіп алынады.

Шығырды таңдау берілген өндірістік мұқтаждыққа бу шығысы D_ө т/сағ бойынша жасалады, бірінші «ПТ» немесе «Р» түрлі шығырлар, сосын «Т» түрлі шығырлар таңдалады. Өндірістік бу алымы бар шығырлар бұл алымды жыл бойынша ұзақ пайдалануды ескеріп таңдалады. Қарсы қысымды шығырлар жылыту және өндірістік булық жүктемелердің негізгі бөлігін қамтамасыз ету үшін таңдалады.

Екі көрсетілген (номинал) қуат мәні бар шығырларды қондырғанда, мысалы Т- 250/300-240, ЖЭО-ның қондырылған электр қуаты шығырдың максимал қуатының мәні бойынша анықталады. Бұндай қондырғылардың жұмыстық қуаты және электр қайратын (энергия) өндіруі жылулық жүктеме  тәртібіне (графигіне) сәйкесті ЖЭО  жобасында анықталады. Қыстық тәртіпте қондырғының максимал электрлік  қуатын пайдалану жобада есептелмейді, себебі ол тек апаттық жағдайларда  рұқсат етіледі.

 

ПТ-60/75-130/13 (2 дана)

 

Номиналды қуаты: 50 МВт;

Жаңа бу қысымы: 12,75 МВт;

Жаңа бу температурасы : 565 ^оС;

Жұмысын атқарған бу қысымы: 0,0035 МПа;

Будың максималды шығыны: 387 т/сағ;

Реттелетін алымдардың бу шығыны: 250/250 т/сағ;

 

2.2  Қайраттық  қазан қондырғыларын (ҚҚ) таңдау

 

Қондырылған қазандар саны және бірлік қуаты қазандықтың қосынды  жылулық жүктемесіне және жеке кәсіпорындардың  жылу тұтыну тәртібімен анықталады. Таңдалған  шығырлар сипаттамалары бойынша  шығырларға берілетін жаңа будың  қосынды шығысы және көрсеткіштері  табылады. Будың қосынды шығысын  және оның көрсеткіштерін білсек, қазандық қондырғылардың санын және бу өндірулігін  таңдаймыз.

Қондырылатын ҚҚ санын  және бірлік жылу өндірулігін ҚҚ-ның  есептік өндірулігінің шамасы бойынша  таңдау керек. Өндірулігі ең үлкен қазан  істен шыққанда қалғандары тәсілдемелік (технологиялық) тұтынушыларға максимал жылу беруді және ΙΙ-тәртіп бойынша  қажетті мөлшерде жылытуға, желдетуге  және ыстық сумен қамдауға жылу беруді қамтамасыз етулері керек.Шығырлармен  құрамада (блок) қондырылатын ҚҚ өндірулігі жаңа будың өзіндік мұқтаждыққа  шығысын және 3% -дық қорды есепке алып шығыр арқылы жаңа будың максимал өтуі бойынша таңдалады. Көлденең байланыстары бар ЖЭО-да қондырылған ҚҚ-дың  саны және бу өндірулігі шығырлардың  қосынды максимал шығысы бойынша  өзіндік мұқтаждықты 3% мөлшерде ескеріп  таңдалады.

 

Таңдалған қазан түрі: ТГМ-444

 

Өндіргіштігі: 500 т/сағ;

Қысымы: 13,8 МПа;

Температурасы: 560 ⁰С;

Қоректік су температурасы: 230 ⁰С;

Шығындалған газдар температурасы: 300 ⁰С;

Отынның негізгі түрі: Газ, Саратов-Москва

 

2.3 Су қыздыратын  шындық қазандарды таңдау

 

ЖЭО-ның негізгі жабдығы  ΙΙΙ-тәртіп жүктемесі Q^ΙΙΙ – бойынша таңдалған. Сонымен ЖЭО Ι және ΙΙ-тәртіптер жүктемелерін шындық су қыздыру қазандары (ШСҚ) қамтамасыз етеді.   

ШСҚ-дың жылу өндірулігі және саны, әдетте, жылыту, желдету және ыстық сумен қамдаудың максимал жылулық жүктемесінің 40-45%-ын қамтамасыз ету шарты бойынша таңдалады.

ШСҚ жылулық жүктемесі  жүктемелер айырмасы ретінде анықталады.

 

,МВт                                                 (2.2)

 

Q=140-99,7=40,3 МВт

 

Жылулық қуат бойынша ШСҚ  түрлері таңдалады.

 

Таңдалған су қыздыратын шындық қазан: ПТВМ-30М

 

Номиналды жылу өндіргіштігі: 46,52 МВт

Жұмыстық қысымы: 2,45МПа;

        Температурасы: 150⁰С;

        Қоректік су температурасы: 110⁰С;

        Отынның негізгі түрі: газ.

Температурасы:

• шығындалған газдардың: 162 ⁰С;
• қазан кірісіндегі судың: 70 ⁰С;
• қазан шығысындағы судың: 160⁰С;

Өндіруші: Дорогобуждық қазан зауыты.

 

 

3 Будың шығырда  ұлғаю құбылысын h-S сызбада салу  және жаңғыртулық алымдар көрсеткіштерінің  жиынтық кестесін құрастыру

 

 

Шығырда будың ұлғаю құбылысын h-S сызбақта салу келесі ретпен жүргізіледі. Жаңа бу қысымы P_o ,  ыстықтығы t_o  және соңғы қысым  P_c   бойынша будың теориялық ұлғаю құбылысы салынады.

Нақты ұлғаю құбылысы «О»  және «К» нүктелер арасында салынады. Соңғы нүкте есептелген қажыр(энтальпия) шамасы h_c бойынша изобарада(қысымтұрақта) болады.

 

          _(3.1)

 

мұндағы  -шығырдың ішкі салыстырмалы ПӘК-і.

 

h₀ = 3512,5 кДж/кг;

 

h_cα=1995 кДж/кг

 

= 0,82

 

h_c= 3512,5-(3512,5-1995) ·0,82 = 2265,69 кДж/кг

 

ОК сызығы мен шығыр  сипаттамаларынан алынған бу қысымтұрақтарының  қиылысынан жаңғыртулық алымдардағы  бу қажырларын табамыз. Алымдағы бу көрсеткіштерін 2.1-кестеге жазады.

 

2.1-кестеге

 

Аты	Алымдар
	0	1	2	3	Д	4	5	6	7	С
1.Алымдағы қысым Ρί, МПа	12.75	4.31	2.55	1.12	0.6	0.559	0.33	0.118	0.059	0.0035
2. Алымдағы бу ыстықтығы  tί  ,0С	565	430	370	288	229	220	178	103	85.5	20.7
3.Алымдағы бу қажыр(энтальпия), hί ,кДж/кг	3512.15	3279.8	3171.4	3022.1	2912.6	2895	2818.3	2665	2577	2265
4.Қанығу ыстықтығы tқ	359.3	254.8	225	184.9	158.8	156.1	136.8	104.3	85.5	26.7
5.Ағызу (дренаж) қажыры hа.ғ.ί , кДж/кг	1522.9	1109.29	966.9	784.6	670.4	658.5	575.5	437.25	358.066	111.84
6.Су ыстықтығы: қыздырғыштан  кейін t ״сί  ,0С	324.3	249.8	220	179.9	153.8	151.1	131.8	99.3	80.5	21.7
7.Қыздырғышқа дейін су  ыстықтығы   t ׳сί	249.8	220	179.9	153.8	151.1	131.8	99.3	80.5	21.7	20.7
8.Қыздырғыштан кейін су  қажыры h ״а.ғ.ί , кДж/кг	1488.5	1084.8	943.7	762.6	648.62	636.93	553.96	416.113	337.015	90.966
9. Қыздырғышқа дейін су  қажыры h ׳а.ғ.ί , кДж/кг	1084.8	943.7	762.6	648.62	636.93	553.96	416.113	337.015	90.966	111.84
10.Алым буымен электр  қайратын кем өндіру еселеуші  Уί	1	0.8143	0.7273	0.6075	0.5197	0.5055	0.444	0.3209	0.2504	0