Термодинамической анализ технической системы

Белорусский национальный технический университет
Кафедра: «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника»
Дисциплина: «Термодинамической анализ технических систем»
Курсовой проект на тему: «Термодинамической анализ технической системы»
Минск 2020

Исходные данные
1. Технологическая система для анализа - ГТУ с котлом-утилизатором, паровой турбиной и АХМ
2. Параметры 1-й ступени (генерация пара высокого давления)
2.1. Водяной тракт
2.1.1.3. Температура пара на выходе,т.14 °С - 380
2.1.1.4. Давление на выходе МПа 15,5
2.1.2. Газовый тракт
2.1.2.1. Точка на схеме 7
2.1.2.1.1. Состав ДГ - Рассчитывается по составу топливу и процессу горения в камере сгорания.
2.1.2.1.2 КПД ГТУ % 45
2.1.2.1.1.1 Температура ДГ после ГТ °С - 417
2.1.2.1.1.2 Мощность ГТУ МВт - 98
2.1.2.1.1.3 Концентрация кислорода в действительных дымовых газах % 12,6
2.1.2.1.1.4 Топливо, состав: Природный газ
2.1.2.1.1.4.1. СН4 % - 94,15
2.1.2.1.1.4.2. С2Н6 % - 0,3
2.1.2.1.1.4.3. С3Н8 % - 0,1
2.1.2.1.1.4.4. С4Н10 % - 0,08
2.1.2.1.1.4.5. С5Н12 % - 0,03
2.1.2.1.1.4.6. СО2 % - 2,3
2.1.2.1.1.4.7. O2 % - 0,03
2.1.2.1.1.4.8. N2 % - 3,01
2.1.2.2. Точка на схеме 1г
2.1.2.2.2. Давление ПГ в точке 1 МПа - 0,1
2.1.2.2.3. Давление ПГ в точке 2 МПа - 4,5
2.1.2.2.4. Относительный КПД ДК % - 0,7
2.1.2.2.5. Механический КПД % - 0,97
2.1.2.2.4. Определить мощность, необходимую на привод дожимного компрессора
2.2. Вторая ступень котла-утилизатора
2.2.1. Водяной тракт
2.2.1.1. Точка на схеме 12
2.2.1.1.1. Давление пара МПа - 1,8
2.2.1.1.2. Температура пара °С - 300
2.2.1.1.3. Температура в точке 10 °С - 130
2.2.1.2. Температура в точке 9 °С - 90
2.2.1.2.1. Температура в точке 8 °С - 110
2.2.1.3. Температура в точке 13 °С - 230
2.2.1.3.1. Величина непрерывной продувки % - 3
2.2.1.4.1. Недогрев воды в экономайзере до температуры насыщения оС - 10
2.2.1.1. Температурный напор «ДГ - вода» на выходе из парогенератора оС - 301
2.2.3. Присосы воздуха
2.2.3.1. пароперегревателя % - 1
2.2.3.2. парогенератора % - 1
2.2.3.3. экономайзера % - 1
2.2.4. Рассеяние энергии через ограждающие конструкции
2.2.4.1. пароперегревателя % - 1
2.2.4.2. парогенератора % - 1
2.2.4.3. экономайзера % - 1
3.1 Рассеяние энергии через ограждающие конструкции
3.2 КУВ % - 1,9
4.1 Давление в Т отборе МПа - 0,12
4.2 Давление за турбиной МПа - 0,004
4.3 Относительный КПД турбины % - 75
4.4 Минимальный расход пара в конденсаторе паровой турбины т/ч - 12
4.5 Давление в регенеративном отборе ПВД МПа - 2,2
4.6 Давление в регенеративном отборе ПНД МПа - 0,3
5.1 Расход пара в точке 16 т/ч - 80
5.2 Давление в барабане котла МПа - 15
5.3 Температура в точке 16 соответствует температуре насыщения в барабане котла
5.4 Температура пара в точке 19 равна 550 °С.
5.5 Расход топлива в точке 18 подбирается под температуру в точке 19
5.6 КПД котлоагрегата % - 92
6.1 Температура окружающего воздуха °С - 30
6.2 Относительная влажность % - 55
6.3 Температура воздуха перед комперссором °С - 15
6.4 Определить мощность АХМ
7 Конденсат полностью возвращается на ТЭЦ с температурой - 80 °С.
8 Недостающими данными задаться самостоятельно
9 Определить абсолютный электрический КПД ПГУ, коэффициент полезного использования топлива, электрический КПД ПГУ

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ЕЁ ОПИСАНИЕ 7
1.1 Технологическая схема технической системы 7
1.2 Математическая модель расчёта технической системы 10
2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 13
2.1 Расчет дожимного компрессора газотурбинной установки 13
2.2 Расчет горения в камере сгорания ГТУ 16
2.4 Расчет первой ступени котла-утилизатора 24
2.5 Расчет второй ступени котла-утилизатора 32
2.6 Расчет КУВ 40
2.7 Расчет ПКА 42
2.8 Расчет турбины 45
2.9 Расчет АХМ 52
2.10 Расчет калорифера 53
2.11 Расчет конденсатора 54
2.12 Расчет насосов 55
2.13 Расчет деаэратора 58
2.14 Расчет подогревателя сетевой воды 59
3. ПОЛНЫЙ ЭНЕРГОБАЛАНС ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 62
3.1 Энергетический баланс газотурбинной установки 62
3.2 Энергетический баланс подогревательного котлоагрегата 64
3.3 Энергетический баланс паровой турбины 65
3.4 Энергетический баланс котла-утилизатора 65
3.5 Энергетический баланс АХМ 67
3.6 Полный энергетический баланс системы 68
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, ИХ СРАВНЕНИЕ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДРУГИХ ПОДОБНЫХ ПРОИЗВОДСТВ 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 73