тепловой расчет паровой турбины к-100-8,8. Содержание Введение Целью курсового проекта является закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине Турбины тепловых и атомных электрических станций

Название	Содержание Введение Целью курсового проекта является закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине Турбины тепловых и атомных электрических станций
Анкор	тепловой расчет паровой турбины к-100-8,8
Дата	28.03.2023
Размер	312.24 Kb.
Формат файла
Имя файла	Turbiny_Belousov_M_A_ESTb-18-1 (1).docx
Тип	Реферат #1020125

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 N_э = 105 МВт – номинальная электрическая мощность турбины;

H_i =

кДж/кг – действительный перепад энтальпий на турбину;

η_м = 0,99;

η_г = 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

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

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:

ПНД 6

Уравнение теплового баланса шестого подогревателя:

,

откуда:

ПНД 7

Уравнение теплового баланса седьмого подогревателя:

,

откуда:

ПНД 8

Уравнение теплового баланса восьмого подогревателя:

откуда:

5 Расходы пара в регенеративном подогревателе
Расходы пара в регенеративные подогреватели рассчитываются по следующим формулам:

1,9896

1,9324

1,8952

2,5369

4,1321

3,9327

4,1342

4,0419

3,5127

6 Внутренние мощности отсеков турбины
I отсек:

кВт.

II отсек:

кВт.

III отсек:

кВт.

IV отсек:

кВт.

V отсек:

кВт.

VI отсек:

кВт.

VII отсек:

кВт.

VIII отсек:

кВт.

отсек:

кВт.

отсек:

кВт.
Суммарная мощность турбины:

кВт.

Относительная ошибка:

что не превышает допустимость значения (1,19% < 5%).
Заключение
В ходе курсового проекта был построен процесс теплового расширения турбины К-100-8,8 в h,s – диаграмме; определен действительный перепад энтальпий на турбину

; определен расход свежего пара на турбину

; произведен тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки: определены температуры входа и выхода питательной воды подогревателя, а так же подогрев в ПНД

иподогрев в ПВД

; определены энтальпии питательной воды на входе и выходе подогревателя; давление отбираемого пара и энтальпии отбираемого пара . Далее были рассчитаны расходы пара в регенеративные подогреватели:

Так же рассчитаны мощности отсеков турбины

и суммарная мощность турбины

. Погрешность составила 1,19 %, что не превышает допустимость значения.

Список использованных источников

E. A. Бойко, Г. В. Баженов, П. А. Грачев. Паротурбинные энергетические установки ТЭС (справочное пособие). Красноярск: ИПЦ КГТУ-2006.
Кудряшов А.Н. Турбины тепловых и атомных электрических станций: учебное пособие/ А.Н. Кудряшов – Иркутск: Изд-во ИрНИТУ, 2018. – 317 с.
А.А. Александров, Б.А. Григорьев. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных ГССД Р-776-98. – 2-е изд., стереот. - М.: Издательство МЭИ, 2006. – 168 с.; ил.