Гордость российской экономики. Конструкторская часть. Основные параметры энергоблока
 Скачать 321.5 Kb.
|
1 2 Содержание. Введение. Конструкторская часть. Основные параметры энергоблока. Описание и расчет принципиальной тепловой схемы. Тепловой расчет турбины. Расчет на прочность диска ступени Кертиса. Описание конструкции спроектированной турбины. Технологическая часть. Назначение и описание кольца уплотнительного. Определение типа производства. Анализ технологичности детали. Выбор формы заготовки и расчет припусков. Выбор оборудования Разработка тех процесса Описание приспособления Расчет режимов резания Исследовательская часть. Введение Расчетные формулы Результаты расчетов Выводы Организационно-экономическая часть. Введение Расчет затрат на основные материалы на проектируемую конструкцию. Расчет затрат себестоимости. Капитальные и эксплутационные затраты. Производственная и экологическая безопасность. Производственная Безопасность. Экологическая безопасность. Заключение. Список используемой литературы. Введение. Анализ технической литературы показал, что энергетический комплекс находиться в предкризисной ситуации. За последние 12-15 лет резкое сокращение инвестиций в энергетику привело к старению основных фондов, состояние которых достигло критического уровня.[1] На сегодняшний момент мощность энергосистемы РАО ЕЭС составляет 156 млн. кВт. По данным специалистов Всероссийского Теплотехнического Института к 2005 году все энергоустановки, построенные до 1985 г и действующие в нынешнее время, выработали свой проектный ресурс (100 тыс. ч.). Более того, около 50% энергоблоков суммарной мощностью более 75 млн. кВт выработали и парковый ресурс, который в среднем в 2 раза превышает проектный. Расчеты показали, что для сохранения российского энергетического комплекса на существующем уровня необходимо ежегодно вводить в эксплуатацию около 7 млн. кВт ежегодно. ( около 3% от располагаемых мощностей на сегодняшний момент), что составляет 4,8 млрд. дол/год. При нынешнем размере амортизационных отчислений в размере 2.7 % ( 0,1 цента/кВт*ч), потребуется более 150 лет на восстановления основных фондов. Это не приемлемо в сложившийся ситуации, встает вопрос о поиске путей снижение капитальных затрат. [ ] Одним из решений является снижение стоимости установленного кВт, путем создание энергоблоков работающих на дешевом низкокачественном каменном угле в местах непосредственной его добычи. Одним из путей снижения начальных капиталовложений, является отказ от вторичного газового пароперегрева и заменой его паровым пароперегревателем. Это дает ощутимый эффект за счет уменьшение площади теплообмена и сокращение длины паропроводов. Так для К300-240 производства ЛМЗ паропровод имеет: 2 нитки «холодного» пара с наружным диаметром dн=465 мм и толщиной стенки s=19 мм и 3 нитки «горячего» пара с dн=426 мм s=18 мм. Общая длина одной нитки составляет 250 м. Учитывая стоимость доставки и монтажа, можно сделать вывод о существенной экономии капитальных затрат и времени строительства энергоблока и повышает его надежность. Строительство электростанций в районах добычи топлива позволяет с минимальными затратами доставлять топливо на электростанцию. Возможны варианты доставки конвейером к парогенератору. Конструкторская часть. Выбор основных параметров. В качестве прототипа была выбрана турбина производства ЛМЗ К300-240. Начальные параметры пара выбраны сверхкритические: Р0=23,5 МПа; t0 =540◦C; Давление в конденсаторе: Рк=3,5 кПа. Температура и давление вторичного пароперегрева: Рпп=0,24 МПа tпп=170◦С Давление греющего определялись в ходе исследовательской части. Для конструктивного исполнения были приняты следующие параметр: Ргр=4 МПа. Описание и расчет тепловой схемы. Принципиальная тепловая схема включает в себя: паровой пароперегреватель, систему регенеративного подогрева, конденсатор. Пароперегреватель расположен непосредственно возле турбины. Турбоустановка имеет один двухходовой конденсатор. Система регенеративного подогрева питательной воды включает три ПВД, питаемые паром, из ЦВСД с давлением в камерах отбора 6,24 МПа, 4 МПа 1,59 МПа. Следующий (по потоку пара), отбор из ЦВСД при 1,06 МПа питает деаэратор, после которого имеется питательный насос с турбоприводом. Турбопривод с противодавлением: свежий пар в него подается из той же камеры, что и пар на ПВД5 с давлением пара 1,59 МПа и с противодавлением 0,24 МПа; пар после турбопривода направляется в линии за ЦВСД. При полной нагрузке главной турбины мощность приводной турбины, затрачиваемая на питательный насос, составляет около 12 МВт. Отборы из ЦВСД (0,515 МПа), за ЦВСД и два в ЦНД (при 0,0895 и 0,0172 МПа) снабжают паром четыре ПНД. Между ПНД1 и конденсатным насосом располагается сальниковый подогреватель. Тепловая схема выбрана близкой по составу тепловой схеме энергоблока с К300-240, что создает возможность использования уже разработанного теплового оборудования, хорошо зарекомендовавшее себя при эксплуатации. Это дополнительно сокращает капитальные расходы. Тепловой расчет турбины. Тепловой расчет произведен с использованием ЭВМ(по программе RPT). ************************************************************* PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA ДЛЯ СТУПЕНИ скорости ************************************************************* PACXOД ПAPA ,G............................[KГ/C]... 305.00 HAЧAЛЬHOE ДABЛEHИE ,P0.....................[MПA]... 22.5000 НАЧАЛЬНЫЙ УД. ОБЪЁМ ,V0..................[М3/КГ]... 0.01413 HAЧAЛЬHAЯ ЭHTAЛЬПИЯ ,I0.................[KДЖ/KГ]... 3336.90 КИНЕТ. ЭНЕРГИЯ НА ВХОДЕ ,DS.............[КДЖ/КГ]... 0.00 ДАВЛЕНИЕ ТОРМОЖЕНИЯ НА ВХОДЕ, P0T..........[МПА]... 22.5003 CPEДHИЙ ДИAMETP СТУПЕНИ, D...................[M]... 1.10000 OKPУЖHAЯ CKOPOCTЬ, U.......................[M/C]... 172.7825 OTHOШEHИE CKOPOCTEЙ U/CФ, XF................[-]... 0.386353 PACПOЛAГAEMЫЙ TEПЛOПEPEПAД, H0..........[KДЖ/KГ]... 100.0000 ТЕПЛОПЕР. ПО ПАРАМ.ТОРМОЖЕНИЯ, H0T......[КДЖ/КГ]... 100.0000 PEAKTИBHOCTЬ СТУПЕНИ, R0.....................[-]... 0.050 СТЕПЕНЬ ПАРЦИАЛЬНОСТИ ,E.....................[-]... 1.000 PACПOЛ. TEПЛOПEPEПAДЫ PEШETOK ,H0C .....[KДЖ/KГ]... 95.0000 H0P .....[KДЖ/KГ]... 5.0000 ДABЛEHИE ЗA PEШETKAMИ : P1 .........[MПA]... 16.5067 P2 .........[MПA]... 16.2275 УДEЛЬHЫE OБЬEMЫ ЗA PEШETKАМИ : V1T ......[M3/KГ]... 0.01803 V2T ......[M3/KГ]... 0.01827 ЧИCЛA MAXA ЗА РЕШЕТКАМИ : M1T ..........[-]... 0.70264 M2T ..........[-]... 0.44573 CKOPOCTИ BЫXOДA ПOTOKA : C1 .........[M/C]... 419.6927 W2 .........[M/C]... 256.2601 CKOPOCTИ BXOДA B PEШETKУ : C0 .........[M/C]... 0.0000 W1 .........[M/C]... 258.0360 СКОРОСТЬ НА ВЫХОДЕ : C2 .........[M/C]... 122.3867 УГЛЫ BЫXOДA ПОТОКА : ALF1 ......[ГPAД]... 16.000 BET2 ......[ГPAД]... 24.558 УГЛЫ BXOДA ПOTOKA : ALF0 ......[ГPAД]... 90.000 BET1 ......[ГPAД]... 26.636 ALF2 ......[ГPAД]... 60.485 ВЫХОДНАЯ ПЛОЩАДЬ РАБ. РЕШЁТКИ, F2 ..........[М2]... 0.02166 BЫXOДHAЯ ВЫСОТА ЛOПATOK : L1 ...........[M]... 0.01364 L2 ...........[M]... 0.01514 XOPДЫ ПPOФИЛЯ : B1 ...........[M]... 0.03002 B2 ...........[M]... 0.03332 КОЭФ. СКОР. ДЛЯ РЕШЕТОК: СОПЛ.,FI ...........[-]... 0.96284 РАБОЧЕЙ ,PSI...........[-]... 0.92601 ПOTEPИ ЭHEPГИИ : B COПЛAX ,DHC......[KDЖ/KГ]... 6.9290 B РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ ,DHP......[KДЖ/KГ]... 5.4567 BЫX. CKOPOCTЬЮ ,DHVS ....[KДЖ/KГ]... 7.4893 КОЭФФИЦИЕНТ ИСП. ВЫХ. СКОРОСТИ,JVS...........[-]... 0.0000 K.П.Д. O.Л. ПO БAЛAHCУ ПOTEPЬ,KPDOLP........[-]... 0.80125 K.П.Д. O.Л. ПO TPEУГOЛЬHИKAM ,KPDOLT........[-]... 0.80125 ПOTEPИ HA TPEHИE ДИCKA ,DZTR.................[-]... 0.00426 ПOTEPИ OT УTEЧEK ,DZUP.......................[-]... 0.05913 НАЧАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,X0................[-]... 1.00000 КОНЕЧНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,XK.................[-]... 1.00000 OTHOCИTEЛЬHЫЙ BHУTPEHHИЙ K.П.Д.,KPDOI .......[-]... 0.73786 ИCПOЛЬЗOBAHHЫЙ TEПЛOOПEPEПAД ,HI........[KДЖ/KГ]... 73.7861 BHУTPEHHЯЯ MOЩHOCTЬ CTУПEHИ ,NI............[KBT]... 22504.8 ЭHTAЛЬПИЯ ЗA CTУПEHЬЮ ,IK...............[KДЖ/KГ]... 3263.11 ДABЛEHИE ЗA CTУПEHЬЮ ,P2...................[MПA]... 16.2275 ************************************************************* PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA ДЛЯ СТУПЕНИ НОМЕР : 1 ************************************************************* PACXOД ПAPA ,G............................[KГ/C]... 303.30 HAЧAЛЬHOE ДABЛEHИE ,P0.....................[MПA]... 16.2296 НАЧАЛЬНЫЙ УД. ОБЪЁМ ,V0..................[М3/КГ]... 0.01856 HAЧAЛЬHAЯ ЭHTAЛЬПИЯ ,I0.................[KДЖ/KГ]... 3263.80 КИНЕТ. ЭНЕРГИЯ НА ВХОДЕ ,DS.............[КДЖ/КГ]... 0.00 ДАВЛЕНИЕ ТОРМОЖЕНИЯ НА ВХОДЕ, P0T..........[МПА]... 16.2297 CPEДHИЙ ДИAMETP СТУПЕНИ, D...................[M]... 0.90000 OKPУЖHAЯ CKOPOCTЬ, U.......................[M/C]... 141.3675 OTHOШEHИE CKOPOCTEЙ U/CФ, XF................[-]... 0.477914 PACПOЛAГAEMЫЙ TEПЛOПEPEПAД, H0..........[KДЖ/KГ]... 43.7492 ТЕПЛОПЕР. ПО ПАРАМ.ТОРМОЖЕНИЯ, H0T......[КДЖ/КГ]... 43.7492 PEAKTИBHOCTЬ СТУПЕНИ, R0.....................[-]... 0.158 СТЕПЕНЬ ПАРЦИАЛЬНОСТИ ,E.....................[-]... 1.000 PACПOЛ. TEПЛOПEPEПAДЫ PEШETOK ,H0C .....[KДЖ/KГ]... 36.8368 H0P .....[KДЖ/KГ]... 6.9124 ДABЛEHИE ЗA PEШETKAMИ : P1 .........[MПA]... 14.3387 P2 .........[MПA]... 14.0044 УДEЛЬHЫE OБЬEMЫ ЗA PEШETKАМИ : V1T ......[M3/KГ]... 0.02047 V2T ......[M3/KГ]... 0.02085 ЧИCЛA MAXA ЗА РЕШЕТКАМИ : M1T ..........[-]... 0.43990 M2T ..........[-]... 0.28142 CKOPOCTИ BЫXOДA ПOTOKA : C1 .........[M/C]... 259.9329 W2 .........[M/C]... 162.6449 CKOPOCTИ BXOДA B PEШETKУ : C0 .........[M/C]... 0.0000 W1 .........[M/C]... 127.4389 СКОРОСТЬ НА ВЫХОДЕ : C2 .........[M/C]... 60.3212 УГЛЫ BЫXOДA ПОТОКА : ALF1 ......[ГPAД]... 14.000 BET2 ......[ГPAД]... 21.453 УГЛЫ BXOДA ПOTOKA : ALF0 ......[ГPAД]... 90.000 BET1 ......[ГPAД]... 29.567 ALF2 ......[ГPAД]... 80.451 ВЫХОДНАЯ ПЛОЩАДЬ РАБ. РЕШЁТКИ, F2 ..........[М2]... 0.03889 BЫXOДHAЯ ВЫСОТА ЛOПATOK : L1 ...........[M]... 0.03461 L2 ...........[M]... 0.03761 XOPДЫ ПPOФИЛЯ : B1 ...........[M]... 0.09067 B2 ...........[M]... 0.03054 КОЭФ. СКОР. ДЛЯ РЕШЕТОК: СОПЛ.,FI ...........[-]... 0.95765 РАБОЧЕЙ ,PSI...........[-]... 0.93801 ПOTEPИ ЭHEPГИИ : B COПЛAX ,DHC......[KDЖ/KГ]... 3.0543 B РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ ,DHP......[KДЖ/KГ]... 1.8060 BЫX. CKOPOCTЬЮ ,DHVS ....[KДЖ/KГ]... 1.8193 КОЭФФИЦИЕНТ ИСП. ВЫХ. СКОРОСТИ,JVS...........[-]... 0.9725 K.П.Д. O.Л. ПO БAЛAHCУ ПOTEPЬ,KPDOLP........[-]... 0.88303 K.П.Д. O.Л. ПO TPEУГOЛЬHИKAM ,KPDOLT........[-]... 0.88303 ПOTEPИ HA TPEHИE ДИCKA ,DZTR.................[-]... 0.00316 ПOTEPИ OT УTEЧEK ,DZUP.......................[-]... 0.04297 НАЧАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,X0................[-]... 1.00000 КОНЕЧНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,XK.................[-]... 1.00000 OTHOCИTEЛЬHЫЙ BHУTPEHHИЙ K.П.Д.,KPDOI .......[-]... 0.83690 ИCПOЛЬЗOBAHHЫЙ TEПЛOOПEPEПAД ,HI........[KДЖ/KГ]... 36.6136 BHУTPEHHЯЯ MOЩHOCTЬ CTУПEHИ ,NI............[KBT]... 11104.9 ЭHTAЛЬПИЯ ЗA CTУПEHЬЮ ,IK...............[KДЖ/KГ]... 3226.98 ДABЛEHИE ЗA CTУПEHЬЮ ,P2...................[MПA]... 14.0044 ************************************************************* PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA ДЛЯ СТУПЕНИ НОМЕР : 2 ************************************************************* PACXOД ПAPA ,G............................[KГ/C]... 303.30 HAЧAЛЬHOE ДABЛEHИE ,P0.....................[MПA]... 14.0044 НАЧАЛЬНЫЙ УД. ОБЪЁМ ,V0..................[М3/КГ]... 0.02092 HAЧAЛЬHAЯ ЭHTAЛЬПИЯ ,I0.................[KДЖ/KГ]... 3226.98 КИНЕТ. ЭНЕРГИЯ НА ВХОДЕ ,DS.............[КДЖ/КГ]... 1.77 ДАВЛЕНИЕ ТОРМОЖЕНИЯ НА ВХОДЕ, P0T..........[МПА]... 14.0876 CPEДHИЙ ДИAMETP СТУПЕНИ, D...................[M]... 0.90400 OKPУЖHAЯ CKOPOCTЬ, U.......................[M/C]... 141.9958 OTHOШEHИE CKOPOCTEЙ U/CФ, XF................[-]... 0.471440 PACПOЛAГAEMЫЙ TEПЛOПEPEПAД, H0..........[KДЖ/KГ]... 43.5867 ТЕПЛОПЕР. ПО ПАРАМ.ТОРМОЖЕНИЯ, H0T......[КДЖ/КГ]... 45.3595 PEAKTИBHOCTЬ СТУПЕНИ, R0.....................[-]... 0.169 СТЕПЕНЬ ПАРЦИАЛЬНОСТИ ,E.....................[-]... 1.000 PACПOЛ. TEПЛOПEPEПAДЫ PEШETOK ,H0C .....[KДЖ/KГ]... 37.6937 H0P .....[KДЖ/KГ]... 7.6658 ДABЛEHИE ЗA PEШETKAMИ : P1 .........[MПA]... 12.3654 P2 .........[MПA]... 12.0366 УДEЛЬHЫE OБЬEMЫ ЗA PEШETKАМИ : V1T ......[M3/KГ]... 0.02312 V2T ......[M3/KГ]... 0.02361 ЧИCЛA MAXA ЗА РЕШЕТКАМИ : M1T ..........[-]... 0.45116 M2T ..........[-]... 0.29131 CKOPOCTИ BЫXOДA ПOTOKA : C1 .........[M/C]... 259.5760 W2 .........[M/C]... 166.3232 CKOPOCTИ BXOДA B PEШETKУ : C0 .........[M/C]... 60.3212 W1 .........[M/C]... 126.5492 СКОРОСТЬ НА ВЫХОДЕ : C2 .........[M/C]... 61.6135 УГЛЫ BЫXOДA ПОТОКА : ALF1 ......[ГPAД]... 14.000 BET2 ......[ГPAД]... 21.227 УГЛЫ BXOДA ПOTOKA : ALF0 ......[ГPAД]... 80.451 BET1 ......[ГPAД]... 29.751 ALF2 ......[ГPAД]... 77.780 ВЫХОДНАЯ ПЛОЩАДЬ РАБ. РЕШЁТКИ, F2 ..........[М2]... 0.04306 BЫXOДHAЯ ВЫСОТА ЛOПATOK : L1 ...........[M]... 0.03837 L2 ...........[M]... 0.04187 XOPДЫ ПPOФИЛЯ : B1 ...........[M]... 0.09171 B2 ...........[M]... 0.03249 КОЭФ. СКОР. ДЛЯ РЕШЕТОК: СОПЛ.,FI ...........[-]... 0.94540 РАБОЧЕЙ ,PSI...........[-]... 0.93942 ПOTEPИ ЭHEPГИИ : B COПЛAX ,DHC......[KDЖ/KГ]... 4.0039 B РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ ,DHP......[KДЖ/KГ]... 1.8414 BЫX. CKOPOCTЬЮ ,DHVS ....[KДЖ/KГ]... 1.8981 КОЭФФИЦИЕНТ ИСП. ВЫХ. СКОРОСТИ,JVS...........[-]... 0.9552 K.П.Д. O.Л. ПO БAЛAHCУ ПOTEPЬ,KPDOLP........[-]... 0.86382 K.П.Д. O.Л. ПO TPEУГOЛЬHИKAM ,KPDOLT........[-]... 0.86382 ПOTEPИ HA TPEHИE ДИCKA ,DZTR.................[-]... 0.00276 ПOTEPИ OT УTEЧEK ,DZUP.......................[-]... 0.03888 НАЧАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,X0................[-]... 1.00000 КОНЕЧНАЯ СТЕПЕНЬ СУХОСТИ ,XK.................[-]... 1.00000 OTHOCИTEЛЬHЫЙ BHУTPEHHИЙ K.П.Д.,KPDOI .......[-]... 0.82218 ИCПOЛЬЗOBAHHЫЙ TEПЛOOПEPEПAД ,HI........[KДЖ/KГ]... 37.2934 BHУTPEHHЯЯ MOЩHOCTЬ CTУПEHИ ,NI............[KBT]... 11311.1 ЭHTAЛЬПИЯ ЗA CTУПEHЬЮ ,IK...............[KДЖ/KГ]... 3191.21 ДABЛEHИE ЗA CTУПEHЬЮ ,P2...................[MПA]... 12.0366 ************************************************************* PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA ДЛЯ СТУПЕНИ НОМЕР : 3 ************************************************************* PACXOД ПAPA ,G............................[KГ/C]... 303.30 HAЧAЛЬHOE ДABЛEHИE ,P0.....................[MПA]... 12.0366 НАЧАЛЬНЫЙ УД. ОБЪЁМ ,V0..................[М3/КГ]... 0.02368 HAЧAЛЬHAЯ ЭHTAЛЬПИЯ ,I0.................[KДЖ/KГ]... 3191.21 КИНЕТ. ЭНЕРГИЯ НА ВХОДЕ ,DS.............[КДЖ/КГ]... 1.82 ДАВЛЕНИЕ ТОРМОЖЕНИЯ НА ВХОДЕ, P0T..........[МПА]... 12.1158 CPEДHИЙ ДИAMETP СТУПЕНИ, D...................[M]... 0.91000 OKPУЖHAЯ CKOPOCTЬ, U.......................[M/C]... 142.9382 OTHOШEHИE CKOPOCTEЙ U/CФ, XF................[-]... 0.473211 PACПOЛAГAEMЫЙ TEПЛOПEPEПAД, H0..........[KДЖ/KГ]... 43.7970 ТЕПЛОПЕР. ПО ПАРАМ.ТОРМОЖЕНИЯ, H0T......[КДЖ/КГ]... 45.6201 PEAKTИBHOCTЬ СТУПЕНИ, R0.....................[-]... 0.181 СТЕПЕНЬ ПАРЦИАЛЬНОСТИ ,E.....................[-]... 1.000 PACПOЛ. TEПЛOПEPEПAДЫ PEШETOK ,H0C .....[KДЖ/KГ]... 37.3629 H0P .....[KДЖ/KГ]... 8.2572 ДABЛEHИE ЗA PEШETKAMИ : P1 .........[MПA]... 10.6071 P2 .........[MПA]... 10.2974 УДEЛЬHЫE OБЬEMЫ ЗA PEШETKАМИ : V1T ......[M3/KГ]... 0.02622 V2T ......[M3/KГ]... 0.02683 ЧИCЛA MAXA ЗА РЕШЕТКАМИ : M1T ..........[-]... 0.45542 M2T ..........[-]... 0.29832 CKOPOCTИ BЫXOДA ПOTOKA : C1 .........[M/C]... 258.0742 W2 .........[M/C]... 168.1915 CKOPOCTИ BXOДA B PEШETKУ : C0 .........[M/C]... 61.6135 W1 .........[M/C]... 124.2886 СКОРОСТЬ НА ВЫХОДЕ : C2 .........[M/C]... 62.3158 УГЛЫ BЫXOДA ПОТОКА : ALF1 ......[ГPAД]... 14.000 BET2 ......[ГPAД]... 21.173 УГЛЫ BXOДA ПOTOKA : ALF0 ......[ГPAД]... 77.780 BET1 ......[ГPAД]... 30.154 ALF2 ......[ГPAД]... 77.113 ВЫХОДНАЯ ПЛОЩАДЬ РАБ. РЕШЁТКИ, F2 ..........[М2]... 0.04840 BЫXOДHAЯ ВЫСОТА ЛOПATOK : L1 ...........[M]... 0.04336 L2 ...........[M]... 0.04686 XOPДЫ ПPOФИЛЯ : B1 ...........[M]... 0.09367 1 2 |