Файл: Содержание Введение Целью курсового проекта является закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине Турбины тепловых и атомных электрических станций.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
,
Содержание
Введение
Целью курсового проекта является закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине «Турбины тепловых и атомных электрических станций».
Привитие навыков пользования справочной литературой, таблицами, расчетными номограммами и чертежами.
Построение теплового процесса расширения турбины К-100-8,8 в h,s – диаграмме.
Расчет системы РППВ паровой турбины К-100-8,8 с целью определения давления отборов пара на подогреватели, температуры и энтальпии входа и выхода питательной воды у каждого подогревателя, определения расход пара на турбину и на регенеративные подогреватели, определение внутренней мощности отсеков турбины и суммарную мощность турбины.
1 Описание турбины К-100-8,8
Конденсационная паровая турбина К-100-8,8 производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод» номинальной мощностью 100 МBт с начальным давлением 8,82 МПа предназначены для привода генераторов переменного тока ТВ-2-100-2, для базовой нагрузки нормального и аварийного регулирования мощности энергосистемы [1].
Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в ПНД, деаэраторе и ПВД до температуры 217 °С при номинальных параметрах и нагрузке.
Конструкция турбины. Турбина представляет одновальный двухкорпусной агрегат.
Проточная часть турбины состоит из двадцати одной ступени давления. В части высокого давления установлено семнадцать ступеней давления. Корпус низкого давления - двухпоточный, по четыре ступени в потоке.
Парораспределение турбины - дроссельное, с частичным подводом пара к пятой ступени. Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара на подогрев питательной воды до температуры 217 °C.
Сопловой аппарат первой ступени и диафрагмы последующих шести ступеней закреплены на внутреннем корпусе. Диафрагмы остальных ступеней части высокого давления установлены в обоймах. Корпус высокого давления по вертикальному разъему имеет сварное соединение.
Уплотнение концов вала - лабиринтовое, безвтулочное, в схеме уплотнений предусмотрен регулятор давления уплотняющего пара.
Пар из части высокого давления по двум паропроводам диаметром 0,9 м подводится к средней части низкого давления, выполненной из чугунного литья. Диафрагма последней ступени имеет ребра усиления. Сегменты с узкими направляющими лопатками вставляются в расточку корпуса диафрагмы.
Отношение диаметра к высоте последней лопатки 2,82.
Последний подшипник турбины - комбинированный, опорно-упорный, со сферической поверхностью вкладыша Два конденсатора приварены к выхлопным патрубкам турбины, на фундамент они опираются при помощи пружин.
2 Предварительное построение теплового процесса турбины в
h, s – диаграмме и оценка расхода пара
Обозначим точку 0, соответствующую состоянию пара перед стопорным клапаном [2].
Приняв потерю давления в стопорном и регулирующих клапанах 5% от P0, определим давление перед соплами регулирующей ступени:
чему отвечает температура и энтальпия . Обозначим точку 0’ с данными параметрами пара и соединим её с точкой 0.
Опустив изоинтропу из точки 0’ до давления найдём точку zt и энтальпию в ней .
Далее вычислим располагаемый теплоперепад:
Приняв относительный внутренний КПД турбины равным 80%, найдём действительный теплоперепад турбины:
Потеря давления в выхлопном патрубке:
где – опытный коэффициент, – скорость пара в выхлопном патрубке турбины. Таким образом, давление пара на выходе из турбины:
Процесс расширения пара в турбине представлен на рисунке 1 (без соблюдения масштаба).
Определим расход пара на турбину по формуле:
где Nэ = 105 МВт – номинальная электрическая мощность турбины
;
Hi = кДж/кг – действительный перепад энтальпий на турбину;
ηм = 0,99;
ηг = 0,99;
= 1,15 – коэффициент регенерации.
Рисунок 1 - Процесс расширения пара в турбине К-100-8,8 в h,s – диаграмме
3 Расчет системы РППВ
Расчет выполняется согласно изображенной на рисунке 2 тепловой схеме с регулируемым теплофикационным отбором пара типа К-100-8,8. Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной воды паром и состоит из пяти ПНД, деаэратора и трех ПВД. Установкой также предусмотрено использование тепла пара основных эжекторов (ОЭ) и пара отсасываемого из лабиринтовых уплотнений (ОУ).
ПНД № 4, 5, 6, 7, и 8 – поверхностные, питаются паром из отопительных отборов. Конденсат греющего пара из ПНД №4 сливается в ПНД №5, а из ПНД №4 откачивается сливным насосом в линию основного конденсата. Конденсат из ПНД №5 сливается в ПНД №6. Аналогичным образом конденсат из ПНД №6 сливается в ПНД №7, а из последнего – в линию основного конденсата.
ПВД № 1, 2 и 3 – поверхностного типа, предназначены для последовательного подогрева питательной воды после деаэратора. Конденсат греющего пара из ПВД №1 и ПВД №2 сливается каскадно в ПВД №3.
Отбор пара в деаэраторе размещен в ЦВД, давление в деаэраторе придерживается постоянным и равным 1,147 МПа с помощью регулятора давления. Температура насыщения при данном давление = 186 . Вода в деаэраторе подогревается на 15 градусов, поэтому температура питательной воды на входе в деаэратор = 171 .
Температура питательной воды на входе в котел равна = 206,66 .
Температура конденсата после конденсатора (состояния насыщения при
= 4,2 кПа) = 28,96 .
Температура воды после после охладителей эжекторов:
= + 10 = 38,96 .
Температура воды после охладителей уплотнений:
= + 14,5 = 53,46
Подогрев воды в ПНД:
Подогрев воды в ПВД:
Далее с учетом недогрева в регенеративных подогревателях (1,5 6) определяем температуру конденсата греющего пара для каждого подогревателя, по ней, с помощью таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара находим давление отбора пара на каждый подогреватель [3]. Энтальпию отбираемого пара находим с помощью h,s-диаграммы как энтальпию точки пересечения соответствующей изобары с процессом расширения пара в турбине. Энтальпию воды находим по формуле h = c t,
где с = 4,19 .
9
Рисунок 2 - Принципиальная схема турбины К-100-8,8
Таблица 1 - Параметры воды и пара
Наименование величины | ПВД 1 | ПВД 2 | ПВД 3 | Д | ПНД 1 | ПНД 2 | ПНД 3 | ПНД 4 | ПНД 5 | ОУ | ОЭ | К |
на входе в подогреватель, | 206,66 | 196,33 | 186 | 171 | 147,492 | 123,984 | 100,476 | 76,968 | 53,46 | 38,96 | 28,96 | - |
на выходе из подогревателя, | 216,99 | 206,66 | 196,33 | 186 | 171 | 147,492 | 123,984 | 100,476 | 76,968 | 53,46 | 38,96 | - |
на входе в подогреватель, | 865,9 | 822,62 | 779,34 | 716,49 | 617,99 | 519,49 | 420,99 | 322,49 | 223,99 | - | - | - |
10 на выходе из подогревателя, | 909,18 | 865,9 | 822,62 | 779,34 | 716,49 | 617,99 | 519,49 | 420,99 | 322,49 | - | - | - |
t конденсата греющего пара, | 220,99 | 210,66 | 200,33 | 186 | 175 | 151,492 | 127,984 | 104,476 | 80,968 | - | - | - |
h конденсата греющего пара, | 925,94 | 882,66 | 839,38 | 779,34 | 733,25 | 634,75 | 536,25 | 437,75 | 339,25 | - | - | - |
Р отбираемого пара, МПА | 2,36 | 1,93 | 1,57 | 1,147 | 0,89 | 0,5 | 0,25 | 0,12 | 0,05 | - | - | 0,0042 |
h отбираемого пара, | 3233 | 3218 | 3163 | 3094 | 3062 | 2978 | 2859 | 2761 | 2623 | - | - | 2355 |
4 Расчет подогревателей
ПВД 1
Расчет ведется на 1 кг пара, входящего в турбину. Уравнение теплового баланса первого подогревателя:
,
Откуда количество пара первого отбора, отнесенное к 1 кг свежего пара на турбину , равно:
ПВД 2
Уравнение теплового баланса второго подогревателя:
,
откуда:
ПВД 3
Уравнение теплового баланса третьего подогревателя:
откуда:
Деаэратор
Уравнение теплового баланса деаэратора:
откуда:
.
ПНД 4
Уравнение теплового баланса четвертого подогревателя:
откуда:
ПНД 5
Уравнение теплового баланса пятого подогревателя:
,
откуда: