КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ЭДИКА. 1. Построение рабочего процесса турбины и определение расхода пара на турбину. Для турбин типа к и Р

• Название: 1. Построение рабочего процесса турбины и определение расхода пара на турбину. Для турбин типа к и Р
• Дата: 03.09.2020
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ЭДИКА.doc
• Тип: Документы; #136636
• страница: 1 из 4

1. Построение рабочего процесса турбины и определение расхода пара на турбину.
1.1. Для турбин типа К и Р.

По параметрам пара p_0, t₀ определяем точку состояния пара перед стопорным клапаном (рис. 1 и 1а) в hs – диаграмме.

Давление пара перед соплами регулирующей ступени с учетом потерь в стопорном, регулирующих клапанах и перепускных паропроводах Р_0, МПа

Р = Р₀ (0,95 0,96) (1.1)

Р = 127,8 х 0,95 = 121,41 бар = 12,141 МПа
Точка А определяет состояние пара перед соплами регулирующей ступени в hs – диаграмме.

Давление за последней ступенью турбины с учетом потерь в выхлопном патрубке Р_2z, МПа
Р_2z = [1+ ] P_k , (1.2)

Р_2z = [1 + 0,1(100/100)²] _{0,05 = 0,055 бар = 0,0055 МПа}
где Р_{k –} давление в конденсаторе или на выхлопе турбины с противодавлением, МПа;

Р_k = 0,05 бар = 0,0052 МПа

С_вп – средняя скорость потока в выхлопном патрубке, м/с; для конденсационных турбин

С_вп = 100 120 м/с,
С_вп = 100 м/с.

для турбин с противодавлением

С_вп = 50 80 м/с;

- коэффициент, учитывающий аэродинамические качества выхлопного патрубка:

для конденсационных турбин = 0,08 0,1;
= 0,1.
для противодавленческих турбин = 0,05 0,07.

Расход пара на турбину по предварительно заданному к.п.д. (без утечек через концевые уплотнения) G, кг/с.
G = (1.3)
G = 50000 = 45,13 кг/с

1416,89 х 0,782

где Р – расчетная мощность турбины, равная номинальной, кВт;
Р _{= 50000 кВт.}
Н – располагаемый тепловой перепад турбины, определяемый из hs - диаграммы по расстоянию между точками А и F (см. рис.1) кДж/кг,
Н = 1416,89 кДж/кг.

h P₀ P₀^|

к Дж

кг A₀ t₀




A₀^|


H_i

P_2Z

P_k

h_i^pc



H_o^|
H_o

F




кДж

S кг К

Рисунок 1 Ориентировочный процесс в турбине без отборов в h-S диаграмме

h P_o P_o^| a₁

к Дж A_o

кг t_o

A_o^|


H_i^|

H_i^||

H_o^|


H_o^||





кДж

S кгК
Рисунок 1а – Ориентировочный процесс расширения пара в турбине с

промперегревом без отборов в h-S диаграмме.
h P_o P_o^|

к Дж t_o

кг A_o

A_o^|

P_п P_п^|




H_i^I
H_o^I P_T

P_T^|


H_i^II

P_2Z

H_o^II P_k


H_i^III



H_o^III




кДж

S кг К

H_o^| = H_o^I + H_o^II + H_o^III
H_o^| = 592 + 424, 48 + 400, 41 = 1416,89 кДж/кг

Рисунок 1б – Ориентировочный процесс расширения пара в турбине с

регулируемыми отборами в h-S диаграмме
- относительный электрический к.п.д. паротурбинного агрегата

(ориентировочные значения даны в табл. 1.1):

Для турбин с промежуточным перегревом пара величина давления за ЦВД Р_{I ,} МПа

Р_I = (0,15 0,18) Р₀ (1.4)
Р¹_п = Р_п х η^r_др МПа
Р¹_п = 1,3 х 0,8 = 1,04 МПа

Где η^r_др = 0,8 – 0,85

Потеря давления в промежуточном пароперегревателе и паропроводах составляет от 10 до 12,5%.

Давление в промежуточном пароперегревателе Р _{, МПа}

Р = (0,875 0,9) Р_I (1.5)
Р¹_т = Р_т х η^т_др МПа
Р¹_т = 0,12 х 0,7 = 0,084 МПа

Располагаемый тепловой перепад турбины

Н = Н + Н + Н (см. рис.1а)
где Н = А К, Н = а В.

Таблица 1.1-Значения КПД паротурбинного агрегата

Сред-ние значения к.п.д.	Мощность турбины, Мвт
	12	25	50	100	150	200	300 и более
	0,78–0,81	0,79 – 0,825	0,81 – 0,835	0,835 – 0,84	0,84 – 0,86	0,84 – 0,86	0,84 – 0,86
	0,975 – 0,99	0,98 – 0,99	0,985 – 0,99	0,99 – 0,995	0,99 – 0,995	0,99 – 0,995	0,99 – 0,995
	0,96 – 0,965	0,965 – 0,97	0,975 – 0,985	0,98 – 0,99	0,989 – 0,991	0,988	0,9875

Ŋ_оэ = ŋ_оį х ŋ_м х ŋ_ŕ = 0,81 х 0,985 х 0,950 = 0,782.

1.2. Для турбин с регулируемыми отборами пара
Определение расхода пара на турбину с отборами производим в той же последовательности, что и для турбин без отборов, но с учетом величины отборов. Определяем значения Р и Р_2Z по формулам (1.1), (1.2), проводим изобары по заданным давлениям в отборах (рис. 1б). В дополнение к операциям, проводимым в разделе 1.1., подсчитываем коэффициенты недовыработки мощности отборами и, задав значение в зависимости от мощности по таблице 1.1, подсчитываем расход пара G, кгс (без утечек через концевые уплотнения):

G = +У_П G_П+У_Т G_Т (1.6)
G = 45,13 х 0,58 х 100,8 + 0,28 х 187,2 = 156,01 кг/с
где У_П – коэффициент недовыработки мощности паром производственного отбора;
У_Т - коэффициент недовыработки мощности паром отопительного

отбора; (рисунок 1б)

У_П = ;

У_П = 1416,89 – 592/1416,89 = 0,58
У_Т =
У_Т = 1416,89 – 592 – 424,48/1416,89 = 0,28

2. Тепловой расчет регулирующей ступени
2.1. Определение среднего диаметра ступени
Диаметр регулирующей ступени определяем величиной теплового перепада и отношением (рисунок 2)

_{= 0,397}

Нанесение линии состояния пара в рабочем процессе турбины в диаграмме hs осуществляем в следующей последовательности.

Выбираем тип регулирующей ступени и перепад на нее.

В конденсационных турбинах свыше 100 Мвт берем одновенечную регулирующую ступень с перепадом h = 80 120

h = 90

В турбинах типа Р в качестве регулирующих ступеней устанавливают до мощности 40 Мвт включительно как одновенечные, так и двухвенечные ступени, свыше 50 Мвт -–одновенечные. Двухвенечные ступени устанавливают с перепадом h = 135 160 , одновенечные – h = 75 95 .

Отношение окружной скорости к условной (фиктивной) изоэнтропийной скорости, вычисляемой по располагаемому тепловому перепаду на всю ступень, определяем по графикам на рисунке

- степень реакции ступени, принимается в пределах 0,05 0,1;

= 0,07 - эффективный угол выхода потока из сопловой решетки; для одновенечной ступени =11⁰ 14⁰, _{= 11} ^о_.

- коэффициент скорости сопловой решетки, = 0,93 0,97, _{= 0,95.}

Фиктивная изоэнтропийная скорость пара подсчитываем по располагаемому теплоперепаду ступени, С_ф, мс

h P₀ P₀^|

к Дж

кг A₀ A₀^|



P₁^pc




P₂^pc


h_o1^pc



h_o^pc V_1t

V_2t
h_o2^pc

d



кДж

S кг К

Рисунок 3 – К выбору типа сопловой решетки регулирующей ступени

С_Ф= (2.1)

С_Ф= _{√2 х 10}³ _{х 90 = 424,26 м/с}

Окружная скорость вращения диска по среднему диаметру ступени U,мс

U= (2.2)
U=0,397 х 424,26 = 168,43 м/с

Средний диаметр ступени d^PC, м
d^РС = (2.3)
где n = 3000 об/мин
d^РС =(60 х 168,43)/(3,14 х 3000) = 1,07 м.