Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Школа ИШЭ

Направление подготовки 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

Центр Научно-образовательный И.Н. Бутакова

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Газотурбинные и парогазовые ТЭС»

^{(Название дисциплины)}

на тему: «Проект двухконтурной парогазовой установки с ГТУ мощностью 700 МВт»

Выполнил студент гр. 5БМ02 Федоринов М.Д.

^{(Подпись)}

Дата сдачи работы преподавателю : 2020 г.
Руководитель: канд. ф.м.н., доцент НОЦ И.Н. Бутакова Слюсарский К.В.
<sup>(Ученая степень, ученое звание, должность) (Ф.И.О)


(Оценка руководителя) (Подпись)</sup>
____ __________ 2020 г.
^{(Дата проверки)}

Курсовую работу студент Федоринов М.Д. выполнил и защитил
^(Ф.И.О)

с оценкой
Члены комиссии:



_____ ________________ 20___г.
^{(дата защиты)}
Томск – 2020 г.

ЗАДАние на курсовой проект

по дисциплине «Газотурбинные и парогазовые ТЭС»

Тема: «Проект двухконтурной парогазовой установки с ГТУ мощностью 700 МВт»

Выполнить проект утилизационной парогазовой установки, которая имеет в своем составе:

• 
  высокотемпературную газотурбинную установку (ГТУ) простой схемы с охлаждением и КВОУ;
  
• 
  двухконтурный котел-утилизатор (КУ);
  
• 
  конденсационную паротурбинную установку (ПТУ).
  

Газы, отработавшие в газовой турбине, направляются в котел-утилизатор, где происходит получение пара высокого и низкого давлений для паровой турбины. Требуемая температура конденсата на входе в котел-утилизатор поддерживается за счет рециркуляции.

Выполнить:

1. 
   Расчеты тепловой схемы ГТУ для условий ISO.
   
2. 
   Приближенный расчет основных элементов ГТУ (компрессор, камера сгорания, турбина).
   
3. 
   Формирование тепловой схемы парогазовой установки с выбором основных параметров (давление сепарации).
   
4. 
   Расчет тепловой схемы ПГУ, определение показателей тепловой экономичности.
   
5. 
   Выбор вспомогательного оборудования ТЭС.
   
6. 
   Конструкторский тепловой расчет горизонтального котла-утилизатора.
   
7. 
   Определение энергетических показателей ПГУ.
   
8. 
   Экологические расчеты ПГУ.
   
9. 
   Чертежи.
   

---

Реферат

Курсовой проект 66 с., 5 рисунков, 13 таблиц, 8 источников, 4 л. графического материала, 2 приложения.

Ключевые слова: Парогазовая установка, двухконтурный горизонтальный котел утилизатор, газовая турбина, паровая турбина, показатели тепловой экономичности, уходящие газы.

Объектом проектирования является парогазовая установка на базе газовой турбины электрической мощностью 700 МВт.

Цель работы – выполнить расчет основных элементов парогазовой установки. Разработать и начертить развернутую тепловую схему, чертёж котла утилизатора, компоновочный чертеж ПГУ.

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word 2010, расчеты производились в Microsoft Excel 2010. Чертежи выполнены в КОМПАС – 3D v18.1 учебная версия.

Задание

Выполнить проект утилизационной парогазовой установки, которая имеет в своем составе:

− высокотемпературную газотурбинную установку (ГТУ) простой схемы;

− двухконтурный (одноконтурный) котел-утилизатор (КУ);

− конденсационную паротурбинную установку (ПТУ).

Газы, отработавшие в газовой турбине, направляются в котел-утилизатор, где происходит получение пара высокого и низкого давлений для паровой турбины. Требуемая температура конденсата на входе в котел-утилизатор поддерживается за счет рециркуляции.

Оглавление

---

Введение

Строительство мощных парогазовых установок (ПГУ) на базе высокотемпературных газотурбинных установок (ГТУ), использующих в качестве топлива природный газ, стало преобладающей тенденцией в наращивании энергетических мощностей в мире.

В частности, парогазовая установка (ПГУ) утилизационного типа с котлом-утилизатором наиболее перспективная и широко распространенная в энергетике, отличающаяся простотой и высокой эффективностью производства электрической энергии. Выхлопные газы газотурбинной установки (ГТУ) поступают в теплообменник противоточного типа – котел-утилизатор (КУ), в котором за счет их тепловой энергии генерируется перегретый пар, направляемый в паровую турбину. Дополнительное топливо при этом в КУ не сжигается. Эти ПГУ – единственные в мире энергетические установки, которые при работе в конденсационном режиме отпускают потребителям электроэнергию с КПД 55-60%.

Целью данного курсового проекта является разработка проекта двухконтурной парогазовой установки с ГТУ мощностью 600 МВт, имеющей в своем составе высокотемпературную газотурбинную установку (ГТУ), котел-утилизатор (КУ) и конденсационную паротурбинную установку (ПТУ)

1. 
   Исходные данные
   

Таблица 1 – Исходные данные

Параметр		Ед. Изм.	Значение
Полезная электрическая мощность		МВт	700
Температура на входе в газовую турбину		℃	1300
Степень повышения давления		-	19,00
Давление в контуре высокого давления		МПа	7,8
Давление в контуре низкого давления		МПа	0,7
Давление в конденсаторе		МПа	0,008
Температура наружного воздуха		℃	15
Внутренний относительный КПД компрессора		–	0,85
Внутренний относительный КПД газовой турбины		–	0,9
Коэффициент использования теплоты топлива в камере сгорания		–	0,99
Используемое топливо в цикле	-	Углеводородное

---

2. 
   Расчёт тепловой схемы простой ГТУ
   
   1. 
      Дополнительные исходные данные для расчёта простой схемы ГТУ
      

Газотурбинная установка простого цикла полезной электрической мощностью работает при температурах на входе в компрессор и на входе в турбину .

Принять:

- Произведение

- Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания топлива

- Потери давления в камере сгорания – 2% от абсолютного давления на выходе из компрессора.

Примечание

- Утечки и расход воздуха на охлаждение деталей газовой турбины не учитывать

- Состав топлива – стандартное углеводородное (85 % углерода и 15 % водорода).

2. 
   Итерационный расчёт температуры за компрессором
   

Для оптимизации этого и последующих этапов расчет производился в МО Excel с использованием итерационного вычислений циклических формул с точностью 0,001. В последующих пунктах представлены результаты итоговой итерации.

Определяются параметры процесса сжатия воздуха в компрессоре.

По значению и находится удельная изобарная теплоёмкость:



Рассчитывается температура воздуха за компрессором:



По таблице удельной изобарной теплоёмкости и энтальпии сухого воздуха [1, табл.12.5] определяются значения энтальпии воздуха для стандартного углеводородного топлива:





Вычисляется средняя теплоемкость воздуха в процессе сжатия:



Уточняется значение :



Уточняется температура воздуха за компрессором:

---

Вычисляется расхождение между величинами после итерации:



Расхождение между значениями больше 1 градуса, необходимо выполнять итерации до достижения используя в расчётах значение от предыдущей итерации в текущей. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты итераций для температуры воздуха за компрессором

№ итерации	2
	0,278
	443,31
	0,278
	443,68
	0,37

Уточняется значение энтальпии воздуха , пользуясь [1, табл.12.5]:

3. 
   Расчёт значения коэффициента избытка воздуха
   

Определяется значение коэффициента избытка воздуха при этом предварительно находим:





Формула для расчёта коэффициента избытка воздуха, полагая, что

---

Смотрите также файлы

• Криминалистики.docx

• Санитарноэпидемиологическая разведка по орви.docx

• Программа среднего профессионального образования 40. 02. 01 Право и организация социального обеспечения. Дисциплина Теория государства и права Практическое задание 1.doc

• Отчет по производственной практике пм. 01 Ведение технологических процессов буровых работ по специальности 21. 02. 12 Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых.docx

• Реферат тема Мировые кинологические организации системы fci, akc, ckc, kc (сравнительная характеристика). Классификация пород fci группы, секции. Принципы деления работу.docx