Описание проточной части цнд

имеет несколько модификаций. Первая из них была изготовлена в одном экземпляре как двухвальный агрегат с частотой вращения обоих валов 50 1/с и успешно эксплуатируется на Славянской ГРЭС. Двухвальное исполнение агрегата позволило применить четыре двухпоточных ЦНД с кольцевой площадью последней ступени, равной 7,48 м, -предельной в то время, и тем самым иметь относительно малые выходные потери, и высокую экономичность всей турбоустановки. Однако двухвальный агрегат из-за повышенной стоимости двух электрогенераторов по технико-экономическим показателям проигрывает одновальному агрегату. Следует учитывать, что двухвальный агрегат требует большей площади машинного зала, повышенных затрат на строительные работы. Однако в то время наша промышленность не имела генераторов мощностью 800 МВт. Конструкция двухвальной турбины К-800-23,5-1 описана в предыдущем издании книги .

Вслед за первой модификацией ЛМЗ спроектировал и изготовил одновальные турбины К-800-23,5; третья модификация турбины рассмотрена в .

В настоящее время ЛМЗ изготавливает турбину К-800-23,5-5, ! конструкция которой представлена на рис. 1.4, тепловая схема! на рис. 1.26, принципиальная схема регулирования на рис. 1.5.

На рис. 4.34, а и 4.36 показана регулирующая ступень этой турбины, на рис. 10.11- типовая ступень среднего давления, а на рис. 4.44,а- -последняя лопатка длиной 960 мм. Описание турбины дается в § 1.2. 1

Дополним описание, особо оговорив изменения, внесенные ЛМЗ в эту конструкцию по сравнению с предшествующими модификациями.

При разработке и отладке пятой модификации уделялось большое внимание повышению экономичности: удельный расход теплоты, по оценкам ЛМЗ, но сравнению с турбиной К-800-23,5-3 снижается более чем на 0,7%. Повышение эко-; номичности обеспечивается модернизированной проточной частью ЦНД с бандажированием всех лопаток и более плавным; периферийным меридиональным обводом, улучшенной кон-, фигурацией выходного патрубка, применением смешивающих подогревателей низкого давления и рядом других конструктивных и схемных решений.

Улучшены показатели маневренности - примерно в два раза сокращено время пуска после длительного простоя-и надежности, в частности, более чем на 10% по сравнению с регламентироваиным по стандарту повышена гарантийная наработка на отказ.

Многие из мер, направленных на обеспечение более высокой надежности, такие, как конструкция лопаток регулирующей ступени (рис. 4.34, а и 4.36), использование корытообразных бандажей (рис. 4.18,я), что ведет к повышению пороговой мощности агрегата (по низкочастотной вибрации), организация тепловых расширений, рассмотрены выше при описании других турбин ЛМЗ, в частности турбины К-500-23,5-4. При этом увеличен срок службы между капитальными ремонтами. По сравнению с третьей модификацией снижена удельная масса турбоагрегата.

Турбина рассчитана на максимальный расход свежего пара 736 кг/с (см. табл. 1.4). При этом расходе пара, температуре охлаждающей воды 12 С и его расходе 73 000 м3/ч максимальная длительная мощность составляет 850 МВт. Общая длина собственно турбины равна 39,5 м, всего агрегата с генератором - 59,5 м.

В 1,22 раза меньше, чем у турбины К-500-23,5.

В пятой модификации турбины на основе опыта эксплуатации предыдущих модификаций усилено крепление сопловых сегментов регулирующей ступени; для снижения осевого усилия в ЦВД несколько изменены диаметры концевых уплотнений.

Кроме упомянутого выше использования подогревателей смешивающего типа ПНД 1 и ПНД 2, между которыми установлен дополнительный конденсатный насос, что позволило расположить оба подогревателя ниже отметки машинного зала, укажем и на некоторые другие особенности турбоустановки.

Развитая система регенеративного подогрева сетевой воды обеспечивает при нормальном режиме температуру питательной воды 274 С, при этом предусмотрены отборы пара: за ступенью № 9 (из ЦВД) при 6,05 МПа; за ступенью № 12 (за ЦВД) при 3,78 МПа, за ступенью № 15 (из обоих потоков ЦСД) при 1,64 МПа.

Отборы пара на ПВД могут на время отключаться, что позволяет повысить мощность турбины при том же расходе свежего пара. Однако в этом случае перегружаются ступени ЧСД и ЧНД, особенно последняя ступень ЧНД, что в определенных пределах и с учетом давления в конденсаторе при этих условиях допускается ЛМЗ. Поскольку в случае отключения ПВД снижается температура питательной воды и возрастают выходные потери, то естественно, что уменьшается КПД всего энергоблока: при отключении группы ПВД относительное повышение удельного расхода теплоты составляет примерно 2,5%. Преимуществом такого экономически невыгодного режима является получение довольно значительной дополнительной (пиковой) мощности - в данном примере около 100 МВт.

Следует учитывать, что такую дополнительную мощность в ином случае приходится получать включением специальных пиковых агрегатов - газовых турбин или паровых турбин относительно небольшой мощности и невысоких начальных параметров пара, например паровых турбин К-100-8,8.

Экономичность этих установок (ПТУ и ГТУ) не столь высока, как у ПТУ на 23,5 МПа с полностью включенной: системой регенерации, она примерно равна экономичности: ПТУ с турбиной К-800-23,5 (так же как турбины К-300-23,5 ; и К-500-23,5) с отключением ПВД. Кроме того, при получении пиковой мощности таким образом нет неизбежных при пуске, и остановке потерь топлива, характерных при включении специальных пиковых агрегатов, да и время набора пиковой мощности существенно меньше при отключении ПВД.

К линии отбора на ПВД 6 подключены две параллельно работающие конденсационные турбины для привода питатель-1 ных насосов, каждый половинной производительности. Турбины | имеют свои конденсаторы. Деаэратор питается паром из 1 отбора за ступенью № 17 из обоих потоков ЦСД при? 1,08 МПа. Постоянно поддерживаемое давление в деаэраторе составляет 0,7 МПа. Отборы на ПНД осуществляются после ступени № 19 из обоих потоков ЦСД при 0,588 МПа, за ЦСД при 0,284 МПа, из шести потоков ЦН Д за ступенью № 32 при 0,114 МПа и за ступенью № 34 при 0,02 МПа. Слив конденсата-каскадный, из ПНД 6 производится в деаэратор, а при малых нагрузках - непосредственно в конденсатор. Конденсаторная группа состоит из двух продольно расположенных конденсаторов с одинаковой поверхностью теплопередачи. Охлаждающая вода двумя параллельными потоками, каждый из которых при необходимости (например, при чистке трубок) может быть отключен во время работы, проходит последовательно через корпуса конденсаторов. При этом можно разделить конденсаторную группу по длине на две секции с присоединением каждой секции к отдельным выходам из ЦНД. В этом случае, во-первых, давление за последними ступенями разных потоков также будет разным, что, как ранее указывалось, дает дополнительный выигрыш в мощности.

Особенно большой выигрыш в экономичности всей турбоустановки в такой схеме достигается при высокой температуре охлаждающей воды и в данной турбоустановке при!

Где осуществляется дополнительный нагрев конденсата первой секции. Благодаря этому. несколько сокращается отбор пара на ПНД1.

Рассчитана на максимальную мощность 1400 МВт и является одной из самых крупных в мире. Как одновальная, на сверхкритическое начальное давление она превосходит более

чем в полтора раза по мощности то, что создано за рубежом (в США, Японии, ФРГ).

Основные технические характеристики турбины и турбо-установки представлены в табл. 1.4. Продольный разрез турбины показан на рис. 10.13.

Турбина состоит из пяти цилиндров: противоточного ЦВД, двухпоточных ЦСД и трех ЦНД. Особенностью турбины является дроссельное парораспределение. Выбор его определялся несколькими причинами: уникальной по мощности (примерно 75 МВт) регулирующей ступени в случае соплового парораспределения, что ставило под сомнение обеспечение надежности рабочих лопаток такой ступени и необходимость для них аэродинамически неблагоприятной весьма большой хорды; стремлением повысить экономичность проточной части ЦВД при нагрузках, близких к номинальной; использованием для энергоблока способа регулирования мощности скользящим давлением.

Хотя но расчетной экономичности турбоустаиовка с турбиной К-1200-23,5 по сравнению с турбоустановкой с турбиной К-800-23,5-5 примерно одинакова, большая единичная мощность турбоагрегата позволяет сократить удельные капитальные затраты как на оборудование блока, так и на строительную часть ТЭС. Практически в полтора раза снижается удельная стоимость системы автоматического управления.

) последняя лопатка, выполненная из

титанового сплава длиной 1200 мм и кольцевой площадью 11,3 м2.

Эти показатели и сегодня не достигнуты нигде в мире в турбинах, находящихся в экплуатации. Проточная часть ЦНД сформирована таким образом, что корневой диаметр всех ее ступеней остается неизменным (пять ступеней в каждом потоке). При весьма большой окружной скорости у периферии последних лопаток сначала ожидалась повышенная их эрозия, и лопатки имели антиэрозиопные накладки из нитинола. Однако опыт работы турбины показал, что в данном случае, к тому же при использовании титанового сплава для лопаток,

можно отказаться от дополнительных защитных накладок. Лопатки последней ступени имеют бандаж, выполненный за одно целое с профильной частью (см. рис. 4.44, г).

Цилиндр высокого давления имеет внутренний корпус, в патрубки которого вварены две сопловые коробки. Пар подводится к середине ЦВД через два штуцера - по одному в верхней и нижней половинах,- имеющих сварное соединение с наружным корпусом и подвижное с горловинами сопловых коробок. Таким образом, в зоне паровпуска статор ЦВД имеет трехстенную конструкцию (рис. 10.14), с уменьшенными толщинами стенок и фланцев и тем самым с улучшенными показателями маневренности. Подвод свежего пара осуществляется через два блока клапанов (каждый из одного стопорного и двух регулирующих), располагаемых по обе стороны ЦВД.

Пар после промежуточного перегрева подводится к двум стопорным клапанам, а от них по четырем трубам к четырем регулирующим клапанам. Последние устанавливаются непосредственно на ЦСД. Клапаны перед ЦСД полностью открыты в диапазоне нагрузок более 30% от номинальной. Подвод пара к ЦНД производится по двум трубам, расположенным по обе стороны турбины. Для большей равномерности подвода пара к ЦНД и снижения потерь при входе в цилиндр впуск пара осуществляется через четыре патрубка - по два в верхней и нижней половинах корпуса. Цилиндр низкого давления имеет наружный и внутренний корпуса сварной конструкции. Внутренний корпус имеет возможность расширения относительно наружного. Опоры статора ЦНД выносные, непосредственно опирающиеся на фундамент. В диафрагмах последних ступеней каждого потока ЦНД предусмотрена внутриканальная сепарация.

Следует отметить большие диаметры (при 50 1/с) опорных подшипников-до 620 мм.

На рис. 10.15 показан график изменения мощности и экономичности при использовании скользящего давления. При

В последнее время ЛМЗ разработал новые модификации турбин СКД мощностью 300-800 МВт с последней лопаткой длиной 1200 мм (см. табл. 6.2) и ЦНД, близким к показанному ниже на рис. 10.32, что позволяет уменьшить число потоков ЧНД в 1,5 раза.

Описание модернизированной турбины К-800-240

Турбина представляет собой трехцилиндровый агрегат, рассчитанный на начальные параметры пара:

Турбина выполнена с промежуточным перегревом пара до 540єС. При выходе из ЦВД пар с давлением 38,5 бар направляется на промежуточный пароперегреватель. После промежуточного перегрева пар подается в ЦСД с давлением 32,4 бар. Цилиндр среднего давления выполнен двухпоточным. В ЦСД размещается восемнадцать ступеней давления, по девять в каждом потоке.

Цилиндр низкого давления содержит четыре ступени давления на один поток.

Турбина имеет восемь регенеративных отборов, отборы не регулируемые, а также два выхлопа в конденсатор.

Описание проточной части ЦНД

При выполнении дипломного проекта за базовую конструкцию был принят штатный ЦНД турбины К - 800 - 240, выполненный по традиционной чисто осевой схеме, которая представляет двухпоточную конструкцию с пятью ступенями давления на один поток.

Разрабатываемый вариант конструкции ЦНД отличается от штатного пропускной способностью, устройством разделителя потока и установкой в качестве последней ступени - ступени с двойным выхлопом в конденсатор. Таким образом, схема проточной части является комбинированной и содержит двухпоточную радиально - осевую ступень (ДРОС), вторую и третью ступень - осевые, а четвертую - ступень с двойным выхлопом в конденсатор - на каждый поток.

Конструкция проектируемого ЦНД содержит два отбора в каждом потоке. Первый отбор расположен после двухпоточной радиально-осевой ступени, а второй - после второй ступени, то есть после первой осевой.

Основаниями для использования двухпоточной радиально-осевой ступени для разделения потока послужили следующие положения:

· После входа в ЦНД пар перед первой осевой ступенью должен совершить поворот на 90є, что при больших скоростях связано со значительными потерями;

· При повороте потока пара наблюдается неравномерное расширение потока в первой осевой ступени;

· При работе ЦНД с неподвижными разделителями потока имеет место потеря от протечки пара под разделителем;

· Также имеет место потеря энергии за счет неравномерного подвода пара в ЦНД.

Радиальное течение пара к оси турбины можно использовать для получения механической работы, при этом большую роль играет работа кориолисовых сил. Для этого первую ступень ЦНД целесообразно выполнить радиального типа, разместив ее в пространстве, которое в чисто осевой турбине не используется. Проектируемая двухпоточная радиально - осевая ступень заменяет четыре осевые ступени, по две в каждом потоке ЦНД. Благодаря этому значительно сокращается длина проточной части турбины и открывается возможность за счет освободившегося пространства усовершенствовать проточную часть последующих осевых ступеней. Поэтому, в качестве последней осевой ступени мы устанавливаем ступень с двойным выхлопом.

Применение ДРОС дает следующие преимущества:

· существенно повышается КПД ЦНД турбины. Это объясняется более совершенным преобразованием энергии пара в радиально - осевой ступени, чем в заменяемых осевых ступенях;

· позволяет существенно улучшить проточную часть осевых ступеней путем уменьшения угла раскрытия при помощи раздвижки ступеней;

· уменьшается влияние нестационарности потока;

· снижаются концевые потери в направляющем аппарате.

Цилиндр низкого давления является наиболее металлоемким и дорогостоящим элементом турбины. В штатной турбине К-800-240 используется 3 ЦНД. В проектируемом варианте турбины мы предлагаем один ЦНД. Это достигается путем увеличения пропускной способности цилиндра низкого давления благодаря использованию ступени с двойным выхлопом в конденсатор.

Перед последней ступенью поток пара делится на два равных полупотока, которые затем поступают в ступени с одинаковой высотой лопаток. Одна ступень выполнена с длиной лопаток l=1200 мм при среднем диаметре, другая - с длиной лопаток l=1200 мм при среднем диаметре. Лопатки изготовлены из титанового сплава ТС-5. Давление пара перед обеими ступенями одинаковое.

Сокращение числа цилиндров низкого давления позволяет заметно снизить стоимость таких турбин.

Введение

Краткая характеристика турбоустановки

Тепловая схема установки

Построение процесса расширения пара в турбине в H-S диаграмме

3.1 Предварительная оценка расхода пара на турбину

4. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы

4.1 Составление тепловых балансов для сетевых подогревателей

4.2 Турбопривод питательного насоса

3 Подогреватели высокого давления

4 Деаэратор повышенного давления

5 Подогреватели низкого давления

5. Проверка правильности результатов расчета

5.1 Сведение балансов

5.2 Определение показателей тепловой экономичности

6. Выбор вспомогательного оборудования

Литература

Введение

Принципиальная тепловая схема электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса, и входящее в состав пароводяного тракта электростанции.

На чертеже, изображающем принципиальную тепловую схему, показывают теплоэнергетическое оборудование вместе с трубопроводами пара и воды (конденсата), связывающими это оборудование в единую установку. Принципиальная тепловая схема изображается обычно как одноагрегатная и однолинейная схема.

При неблочной структуре электростанции, имеющей одинаковые котлы и турбины, ПТС сводится к принципиальной тепловой схеме одноагрегатной электростанции.

В состав ПТС, кроме основных агрегатов и связывающих их линий пара и воды, входят регенеративные подогреватели высокого и низкого давления с охладителями пара и дренажей, сетевые подогревательные установки, деаэраторы питательной и добавочной воды, трубопроводы отборов пара от турбин к подогревателям, питательные, конденсатные и дренажные насосы, линии основного конденсата и дренажей, добавочной воды. В состав ПТС входят также вспомогательные устройства и теплообменники, линии отвода пара из уплотнений турбин к различным подогревателям воды.

ПТС является основной расчетной технологической схемой проектируемой электростанции, позволяющей по заданным энергетическим нагрузкам определить расходы пара и воды во всех частях установки, ее энергетические показатели.

На основе расчета ПТС определяют технические характеристики и выбирают тепловое оборудование, разрабатывают развернутую (детальную) тепловую схему энергоблоков и электростанции в целом.

В курсовом проекте рассчитывается тепловая схема турбины К-800-240 и оцениваются её технико-экономические показатели. Цель расчёта тепловой схемы - определение параметров и расходов пара и воды на электростанции и показателей её тепловой экономичности. Расчёт начинается с выбора давлений пара в отборах и построения h, s - диаграммы процесса работы пара в турбине. КПД проточной части турбины оценивается предварительно, а в дальнейшем, при проектировании турбины и тепловом расчёте её ступеней, может быть уточнён. Давление пара в отборах на регенерацию выбираются из условия оптимального распределения подогрева воды по ступеням. При этом ίΠΒ обычно задаётся на основе технико-экономических расчётов. Далее составляется таблица расчётных параметров пара и воды, и подсчитываются коэффициенты недовыработки отбираемого пара.

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОУСТАНОВКИ

Конденсационная паровая турбина К-800-240-4 производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод» (ПОТ ЛМЗ) номинальной мощностью 800 МВт предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТВВ-800-2 мощностью 800 МВт и для работы в блоке с прямоточным котлом. Номинальные значения основных параметров турбины приведены в табл. 1.1.

Таблица 1. 1 Номинальные значения основных параметров турбины

К-800 -2401. Мощность, МВтноминальная8002. Начальные параметры пара:давление, МПа24температура. °С5603. Параметры пара после промежуточного перегрева:давление, МПа3,36температура, °С5604. Максимальный расход свежего пара, т/ч26505. Температура воды, °Спитательной274охлаждающей126. Расход охлаждающей воды, т/ч730007. Давление пара в конденсаторе, кПа4,5

Конструкция турбины. Турбина представляет собой одновальный пятицилиндровый агрегат, состоящий из ЦВД+ЦСД + 3ЦНД. Пар из котла подводится по двум паропроводам к двум стопорным клапанам. Каждый из них сблокирован с двумя регулирующими клапанами, от которых пар по четырем трубам поступает к ЦВД. Во внутренний корпус ЦВД вварены четыре сопловые коробки патрубков. Пароподводящие штуцера имеют сварные соединения с наружным корпусом цилиндра и подвижные - с горловинами сопловых коробок.

Пройдя сопловой аппарат, пар поступает в левый поток, состоящий из регулирующей ступени и пяти ступеней давления, поворачивает на 180° и перепускается в правый поток, состоящий из шести ступеней давления, и далее отводится на промежуточный перегрев по двум паропроводам. После промежуточного перегрева пар по двум трубам подводится к двум стопорным клапанам ЦСД, установленным по обе стороны цилиндра, и от них к четырем коробкам регулирующих клапанов, находящихся непосредственно на цилиндре.

Двухпоточный ЦСД имеет по 9 ступеней в каждом потоке, причем первые ступени каждого потока размещены в общем внутреннем корпусе. Из выхлопных патрубков ЦСД пар по четырем трубам подводится к трем ЦНД.

Роторы ВД и СД - цельнокованые, роторы НД - с насадными дисками, с высотой рабочих лопаток последних ступеней 960 мм. Средний диаметр этой ступени -2480 мм. Роторы имеют жесткие соединительные муфты и лежат на двух опорах.

Фикспункт вадопровода расположен между ЦВД и ЦСД. Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние отсеки концевых уплотнений ЦНД подается пар с давлением 0,101-0,103 МПа из коллектора, давление в котором регулятором поддерживается равным 0,107-0,117 МПа. Концевые уплотнения ЦВД и ЦСД работают по принципу самоуплотнения. Отсосы из предпоследних отсеков сведены в общий коллектор, в котором регулятором «до себя» поддерживается давление 0,118-0,127 МПа

Из концевых каминных камер уплотнений всех цилиндров паровоздушная смесь отсасывается эжектором через вакуумный охладитель. Схема питания концевых уплотнений ЦВД и ЦСД позволяет подавать горячий пар от постороннего источника при пусках турбины из неостывшего состояния.

2. ТЕПЛОВАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ

Принципиальная тепловая схема установки изображена на листе 1 графической части проекта.

Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара, предназначенных для

подогрева питательной воды (основного конденсата) в ПНД, деаэраторе и ПВД до температуры 274 °С (при номинальной мощности турбины и питании приводных турбин главных питательных насосов паром из отборов турбины).

Допускается работа турбины с отключенными регенеративными ПНД: при отключении одной нитки ПВД мощность турбины не должна превышать 785 МВт;

при отключении двух ниток ПВД мощность турбины не должна превышать 730 МВт.

Допускается длительная работа при отклонениях (в любых сочетаниях) параметров (пара и охлаждающей воды) от номинальных в следующих пределах: давление пара перед стопорными клапанами от 23,04 до 24,02 МПа; температура пара перед стопорными клапанами 540±10°С; температура охлаждающей воды на входе в конденсаторы не выше 33 °С. Допускается кратковременная непрерывная работа турбины в течение не более 30 мин при повышении выше номинальных температуры свежего пара и температуры промежуточного перегрева на 10 °С или начального давления на 0,98 МПа. При достижении этих значений в любых сочетаниях суммарная продолжительность работы турбины не более 200 ч в год.

Турбина может длительно работать с минимальной мощностью 240 МВт при номинальных параметрах пара. При этом время постепенного перехода от номинальной мощности до 30 % составляет не менее 60 мин.

В диапазоне мощности от 100 до 60 % температура свежего пара и пара промежуточного перегрева должна быть номинальной. При снижении мощности от 60 до 30 % возможно плавное снижение температуры от номинальной до 505 °С за время не менее 60 мин.

Турбина может работать при скользящем давлении свежего пара. Допускается устойчивая работа турбины с мощностью менее 30 % номинальной вплоть до нагрузки на собственные нужды, а также работа на собственные нужды и на холостом ходу после сброса нагрузки. При этом длительность работы на холостом ходу и нагрузке на собственные нужды не более 40 мин.

Допускается работа турбины в беспаровом режиме длительностью до 3 мин. Конденсаторы турбины оборудованы водо- и пароприемными устройствами. Водоприемные устройства рассчитаны на прием при пуске турбины

Конденсационная установка состоит из конденсаторной группы, воздухо- удаляющего устройства, конденсатных насосов, эжекторов для отсоса воздуха из водяных камер, циркуляционных насосов.

Конденсаторная группа включает в себя два продольных конденсатора с одинаковой поверхностью теплопередачи. Общая поверхность теплопередачи конденсаторной группы составляет 41200 м2.

Конденсаторы устанавливаются на пружинных опорах.

Воздухоудаляющее устройство, обеспечивающее нормальный процесс теплообмена в конденсаторе и прочих теплообменных аппаратах, состоит из трех основных эжекторов, один из которых резервный, и двух пускового.

Турбоагрегат обслуживается тремя конденсатными насосами (один из них резервный). Для срыва вакуума предусматриваются две параллельно установленные задвижки с электроприводами. Управление задвижками осуществляется со щита управления.

Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной воды (конденсата турбины) паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины.

Установка состоит из подогревателя замкнутого контура газоохладителей генератора, двух охладителей шара лабиринтовых уплотнений, четырех ПНД, деаэратора, трех ПВД и насосов.

Установка сетевых подогревателей предназначена для снабжения потребителя горячей водой и состоит из двух ПСВ (основного и пикового). Производительность установки - 586 ГДж/ч.

3. ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ В H- S ДИАГРАММЕ

Давление пара на входе в ЦВД:

Рцвд= Ро = 0,96Ро=0,96∙24 = 23,04 МПа

где Ро - давление острого пара, МПа;

Ро = 24 МПа. Давление пара на выходе из ЦВД:

Р"цвд = Р"пп = 3,78 Мпа

где Р пп - давление пара в камере отбора на П-2, МПа. Давление пара на входе в ЦСД:

Рцсд = Р"пп = 3,36 Мпа

где Р пп- давление пара после промперегрева,Па.

Давление пара на выходе из ЦСД:

Рцсд = Рп6 = 0,28 МПа ,

где Рп6 - давление в камере отбора на П-6, МПа.

Давление пара на входе в ЦНД: Рцнд = Рцсд=0,275 МПа

Потеря давления в перепускных трубах между ЦСД и ЦНД 1-2%:

Давление пара на выходе из ЦНД:

где Рк - давление пара в конденсаторе турбины, МПа.

Располагаемый теплоперепад пара в ЦВД:

Нцвд = 488 кДж/кг.

Использованный теплоперепад пара в ЦВД:

Hiцвд = hoiцвд×Hoцвд = 0,85 × 488 = 414,8 кДж/кг,

где hoiцвд- относительный внутренний КПД ЦВД, %:

hoiцвд= 85 % .

Располагаемый теплоперепад пара в ЦСД:

Нoцсд = 736 кДж/кг

Использованный теплоперепад пара в ЦСД:

Hiцсд = hoiцсд×Hoцсд = 0,89 · 736 = 655 кДж/кг,

где hoiцсд- относительный внутренний КПД ЦСД, %:

hoiцсд= 89 % .

Располагаемый теплоперепад пара в ЦНД:

Нoцнд = 648 кДж/кг.

Hiцнд = hoiцнд× Hoцнд = 0,8 · 648 = 518,4 кДж/кг,

где hoiцнд- относительный внутренний КПД ЦНД, %: hoiцнд= 80 % .

Использованный теплоперепад пара в турбине:

Hi = Нiцвд + Нiцcд + Нiцнд = 414,18 + 655 + 518,4 = 1587,58 кДж/кг.

Давление пара в камере отбора на приводную турбину:

Ртнотб = Р3 = 1,63 Мпа .

Давление пара на входе в приводную турбину:

Ртнвх = 0,9 · Ртнотб = 0,9 · 1,63 = 1,47 МПа .

Давление пара на выходе из приводной турбины:

Ртнвых =Ртнк = 0,006 МПа.

Располагаемый теплоперепад пара в приводной турбине:

Нтн = 1040 кДж/кг.

Использованный теплоперепад пара в ЦНД:

Нiтн = hoiтн× Нoтн = 0,82 × 1040 = 852,8 кДж/кг,

где hoiтн - относительный внутренний КПД ТН, %:

hoiтн = 82 % .

.1 Предварительная оценка расхода пара на турбину

Расчёт принципиальной тепловой схемы по методу последовательных приближений основан на предварительной оценке расхода пара на турбину с помощью диаграммы режимов или по приближенным формулам. В настоящее время этот метод нашёл очень широкое применение в связи с удобством его применения при расчётах на ЭВМ.

Предварительный расход пара на конденсационную турбину определяется по следующей приближённой формуле:

Gк.э. = Nэ× 103 /(Hi × hмех × hг),

где: i0 - энтальпия пара в начале процесса расширения его в турбине

iотб - энтальпия пара теплофикационного отбора

iконд - энтальпия пара на выходе из последней ступени турбины

где Nэ - заданная электрическая мощность турбоустановки, МВт;

Hi - используемое теплопадение в турбине, кДж/кг;

hмех, hг - механический КПД турбины и КПД электрического генератора (принимаются в пределах 0,98 - 0,995);

кр - коэффициент регенерации, зависящий от температуры питательной воды, числа регенеративных подогревателей и начальных параметров пара:

Gк.э. = 800 × 103 / (1587,58 × 0,98 × 0,99) = 519,4 кг/с » 1869,8 т/ч;

Go » 1,26 × (1869,8+0,28*6,6) » 2355,9 т/ч.

паропроизводительность котлоагрегата;

Доля от расхода пара на турбину G0;

Расход питательной воды:

Где -доля непрерывной продувки котлоагрегата; =0, т.к. используется прямоточный котёл;

4. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы

4.1 Составление тепловых балансов для сетевых подогревателей

t2=140 °C t1 Gсв

Расход сетевой воды на ТЭС:

Gсв = Qт /((с × Dt)) = 30 × 103 / (4,19 × (150-70)) = 89,5 кг/с,

где Dt - разность температур сетевой воды в подающей и обратной магистрали,

с - теплоемкость воды,

с = 4,19 кДж/(кг × °C),

Qт = 30 МВт.

Определение температуры t1:

где t2 - температура в подающей магистрали,

Определение температуры, давления и энтальпии насыщенного пара, идущего на сетевые подогреватели:

tвон = t2 + (3 ¸ 6 °С) = 150 + 3 = 153°С;

tнон = t1 + (3 ¸6 °С) = 110 + 3 = 113 °С;

по определяются давления по найденным tвон, tнон:

рво = 0,114 Мпа- шестой отбор;

рно = 0,02 Мпа - седьмой отбор;

пo h,s-диаграмме определяются энтальпии:

hвон = 2770 кДж/кг,

hнон =2611 кДж/кг.

Энтальпии конденсата греющего пара находятся по :

hвок = 425 кДж/кг,

hнок = 246 кДж/кг.

Определение энтальпии сетевой воды:

hобр = tобр × с = 70 × 4,19 = 293,3 кДж/кг,

h1 =t1×с = 110 × 4,19 = 460,9 кДж/кг,

h2 = t2 · с = 150 · 4,19 = 628,5 кДж/кг.

где h1- энтальпия сетевой воды после нижнего сетевого подогревателя;

h2- энтальпия сетевой воды в подающей магистрали.

Из уравнение теплового баланса верхнего сетевого подогревателя:

Gвоп = Gсв × Ср(t2 - t1) /((hвоп - hвок) × h)

Gвоп =89,5 4.19 (150-110) / ((2770- 425) 0,99) = 6.5 кг/с

Уравнение теплового баланса нижнего сетевого подогревателя:

Gноп = (Gсв×Ср (t1 - tобр) / ((hноп - hнок) ×h)

Gноп = (89.5 ×4.19 (110 - 70) / ((2611-246) × 0.99)=6.4 кг/с.

4.2 Турбопривод питательного насоса

Мощность турбины питательного насоса:

Nimn=Gпв(Pпв-Pд)Vв/(hнhмmn); где

Vв-удельный объём воды при температуре насыщения в деараторе, м3/кг

Vв=0,00111 м3/кг

hн-КПД насоса, принимается равным 0,76…0,82

hмmn- механический КПД турбины, принимается равным 0,97…0,98

Рпв=1,3*Р0

Расчет тепловой схемы турбины К-800-240

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОУСТАНОВКИ

Таблица 1. 1 Номинальные значения основных параметров турбины

Выбор и обоснование структурной и принципиальной электрических схем

В данном дипломном проекте разрабатывается блок поиска захвата и контроля сигнала частоты биений ЧМ радиовысотомера (РВ). Блок собран на отдельной плате и соединяется с остальными блоками РВ с помощью разъема...

Выбор и расчет основных показателей системы золошлакоудаления

Краткая характеристика котельной составлена на основе /2/. Для расчета принимаем паровую котельную, в состав которой входит 4 котлоагрегата БКЗ-160-100Ф (Е-160-9,8-540). Местоположение котельной - г. Хабаровск...

Комплекс томатного сока

Комплекс томатного сока (КТС) предназначен для производства томатного сока из исходного сырья (томатов). КТС имеет технологический участок, в котором установлены поточные линии, а также вспомогательные и бытовые помещения...

Микропроцессорные защиты элементов подстанции

* Функциональные возможности дистанционной защиты: - одновременное измерение различных полных сопротивлений фаза-фаза и фаза-земля в цифровых органах измерения...

Проект осветительной установки молочного блока производительностью 3 тонны молока в сутки

Данный молочный блок предназначен для сбора, хранения и последующей реализации молока населению. Стены здания выполнены из обыкновенного глиняного кирпича. Перекрытие - совмещенное из сборных железобетонных плит. Полы - асфальтобетонные...

Проект системы электроснабжения завода "Уральская кузница"

Открытое акционерное общество “Уральская кузница” (далее предприятие) основан 15 марта 1942 года. Предприятие является крупнейшим в России производителем штамповок из легированных сталей, жаропрочных и титановых сплавов...

Проектирование системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия "Маэстро" с разработкой вопроса диэлектрической сушки пиломатериалов

В таблице 1 приведены сведения требований о категории надежности электроснабжения...

Проектирование системы электроснабжения мостового крана

Проектирование системы электроснабжения населенного пункта

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается вопрос электроснабжения. Основными потребителями электроэнергии являются коммунально-бытовые потребители: - жилые одноэтажные одноквартирные дома...

Проектирование электроснабжения города Нерчинска

Город Нерчинск - административный центр одноимённого района, находится в центральной части Читинской области., на расстоянии 305 километров по железной дороге к востоку от города Читы. Город расположен на берегу реки Нерчи...

Расчет подогревателя высокого давления №6 для турбинной установки К-800-240-5

Паровая конденсационная турбина К-800-240-5 производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод» (ПОТ ЛМЗ) номинальной мощностью 800 МВт с начальным абсолютным давлением пара 23...

Реконструкция электрооборудования подстанции 35/10 кВ "Нюксеница"

Потребителями ПС «Нюксеница» в основном являются сельские населенные пункты такие как Нюксеница, Березовая Слободка, Лесютино, Красавино, Матвеево, Березово и другие населенные пункты, потребители которых имеют III категорию надежности...

Электрооборудование свинарника на 1200 голов СПК "Холопеничи"

Свинарник-откормочник на 1200 голов предназначен для содержания и откорма поросят в течение 135 дней. Стены здания выполнены из кирпича. Перекрытия - сборные железобетонные плиты. Полы - бетонные. Окна, двери - деревянные...

Электроснабжение и электрооборудование насосной станции

Электроснабжение промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ (наиболее распространённым является напряжение 380 В). На выбор схемы и конструктивное исполнение сетей оказывают влияние такие факторы...

Электроснабжение огнеупорного цеха и электрооборудование подстанции

Огнеупорные заводы и цехи металлургических заводов оснащаются современным высокопроизводительным дробильно-помольным, смесительным и формовочным оборудованием. Широкое применение получили мощные дробилки...