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
![]()
|
![]() , ![]() 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 ![]() ![]() Опустив изоинтропу из точки 0’ до давления ![]() ![]() Далее вычислим располагаемый теплоперепад: ![]() Приняв относительный внутренний КПД турбины равным 80%, найдём действительный теплоперепад турбины: ![]() Потеря давления в выхлопном патрубке: ![]() где ![]() ![]() ![]() 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 = ![]() ηм = 0,99; ηг = 0,99; ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() Температура питательной воды на входе в котел равна ![]() ![]() Температура конденсата после конденсатора (состояния насыщения при ![]() ![]() ![]() Температура воды после после охладителей эжекторов: ![]() ![]() ![]() ![]() Температура воды после охладителей уплотнений: ![]() ![]() ![]() Подогрев воды в ПНД: ![]() Подогрев воды в ПВД: ![]() Далее с учетом недогрева в регенеративных подогревателях (1,5 ![]() ![]() ![]() где с = 4,19 ![]() ![]() 9 ![]() Рисунок 2 - Принципиальная схема турбины К-100-8,8 ![]() ![]()
![]() ![]() 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: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 6 Внутренние мощности отсеков турбины I отсек: ![]() ![]() II отсек: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() IV отсек: ![]() ![]() ![]() V отсек: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() VII отсек: ![]() ![]() ![]() VIII отсек: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Суммарная мощность турбины: ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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. |