Реферати українською » Физика » Розрахунок спрощеної схеми паротурбінної установки


Реферат Розрахунок спрощеної схеми паротурбінної установки

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

>ГОУВПО Уральський Державний ТехнічнийУниверситет-УПИ

Кафедра Турбіни і двигуни

Курсова робота з курсу ПТУ і ГТУ

Розрахунок спрощеної схемипаротурбинной установки

2008


Зміст

Вихідні дані

Запровадження

>1.Разработка і опис принципової схеми ПТУ

>2.Расчет і його побудоваh,S-диаграмми розширення пара в проточній частини

турбіни

>3.Определение параметрів пара та води в характерних точках ПТС

3.1 Визначення параметрів пара та води у верхній відборі іподогревателеП1

3.2 Визначення параметрів пара та води вподогревателеП2, підключеному довихлопуЦВД

3.3 Розподіл підігріву води міжподогревателямиП2-П5

3.4 Визначення параметрів пара та води вподогревателяхП3,П4,П5 і відборах, до яких підключені

3.5 Визначення параметрів води в живильному насосі, параметрів і витрат пара в приводний турбіни насоса

>4.Определение потоків пара та води в відносних величинах (пайовому вираженні)

4.1 Загальні засади

4.2 Послідовність розрахунку

4.3 Перевірка правильності розрахунку

4.4 Розрахунок поверхневихподогревателей

4.5 Розрахунокдеаератора

4.6 Розрахуноксмешивающегоподогревателя

4.7 Визначення витрати пара натурбопривод живильного насоса

>5.Определение абсолютних витрат пара та води

>6.Расчет показників економічну ефективністьпаротурбинной установки

Укладання

>Библиографический список


Вихідні дані

 

Електрична потужність генератора:Nе=300 МВт

Тиск свіжого пара:Ро=23,5МПа

Температура свіжого пара:tо =tпп =5450C

Тиск парапромперегрева передЦСД:Рпп=3,9МПа

Температура парапромперегрева передЦСД:tпп=5450C

Тиск пара в конденсаторі турбіни:Рк=3,5кПа

Температура живильним води:tпв=2650C

Принципова теплова схема для розрахунку:рис.1.2. [1]


Запровадження

Важливим етапом проектуванняпаротурбинной установки є розробка й розрахунок принципової теплової схеми. Метою розрахунку є визначення технічних характеристик ПТУ і входить у нього устаткування: витрат і параметрів пара та води в характерних точках схеми, які забезпечують задану величину потужності електричного генератора,приводимого проектованої турбіною, і навіть показників економічності установки (ККД, удільні витрати виробництва тепла й палива).

У цьому курсової роботі розраховується ПТСконденсационной ПТУ для теплової електростанції. Спрощення схеми залежить від скороченні по рівнянню з реальними сучасними турбінами числа щабліврегенеративного підігріву живильним води (>РППВ). З ПТС виключені схемипротечек пара через кінцеві ущільнення циліндрів. Не включені урассчитиваемую схемурасширителидренажей,испарители, бойлери (>теплофикационние теплообмінники),деаератор додаткової води та низку інших елементів.


1. Розробка і опис принципової схеми ПТУ

У розрахункову схему (ПТС) охоплюють усі елементи, у яких повинні прагнути бути розраховані параметри та витрати пара та води, і навіть трубопроводи (лінії), якими робоче тіло рухається від елемента до елементу. При графічному зображенні однотипне устаткування змальовується лише одне раз. Наприклад, у реальномутурбоустановке встановлюється двоє чи троє однаковихконденсатних насоса, працюючих паралельно; на ПТС змальовується лише одне такий насос. Той-таки принцип діє і за зображенні трубопроводів (ліній): кілька паралельних ліній між двома елементами замінюються (зображуються) однієї лінією. На ПТС наводяться лише ті лінії зв'язку, які визначають послідовність руху робочого тіла в технологічному процесі змін і пов'язані зрассчитиваемими потоками робочого тіла.Арматура (засувки, клапани) на ПТС, зазвичай, не вказується, крім тієї, що безпосередньо у своїй «розраховується».

Розглянемо опис принципової теплової схеми ПТУ, наведеної на рис. 1.1.Паровая турбіна, входила до складу ПТУ, полягає із трьох циліндрів: циліндра високого тиску (>ЦВД), циліндра середнього тиску (>ЦСД) ідвухпоточного циліндра низький тиск (>ЦНД). Свіжий пар з параметрамиро,to,ho підводиться з казана доЦВД. У розрахунках приймається, що що у схемою ПТУ витоку умовно замінюються витіками величиною = 0,02 з трубопроводу свіжого пара (зентальпиейhо). Така сама умовність використана для облікупротечек через кінцеві ущільнення з турбіни - вони замінені потоком = 0,015,отбираемим з трубопроводу свіжого пара зентальпиейho. Витрата свіжого пара на турбіну (після відводу потоків з витратами і ) дорівнює Go .

Пройшовши проточну частинаЦВД, розширивши у ній і зробивши роботу, пар з параметрами  і надходить у проміжнийпароперегреватель (ПП) казана, де щодо нього підводиться додаткову кількість тепла й здійснюється підвищення його температури до величиниtпп.

Післяпромперегревателя (ПП) пар з параметрами >Рпп,tпп і >hпп підводиться вЦСД; пройшовши проточну частину акцій цього циліндра, він потрапляє (поперепускним трубопроводах -ресиверам) вдвухпоточнийЦНД. ЗЦНДотработавший пар вступає у конденсатор (До). У конденсаторі пар віддає частину свого енергії (приховану теплотупарообразования) охолоджувальноїциркуляционной воді, унаслідок чого відбувається його конденсація, тобто. зміна фазового стану - перехід у воду (конденсат).Конденсат з До відкачуютьконденсатними насосами першому місці (>ПН-1), який прокачує його через охолоджувачіежекторов (ОЕ) і охолоджувач пара з ущільнень (ЗУ).

У схемою використовуютьсяпароструйний основний ежектор (ОЕ), призначення якої полягає -отсос повітря, що надходить конденсатор черезнеплотности вакуумної системи. Як робочого тіла для ОЕ врассчитиваемих схемах використовують сухий насичений пар зентальпией h'' ( РД ),отбираемий здеаератора. Витрата цього пара прийнято = 0,006.Паровоздушная суміш із ежектора подається в теплообмінник ОЕ, який охолоджується конденсатом після конденсатора. У цьому пар з суміші вони вбирають; утворений конденсат (дренаж) з ОЕ направляють у конденсатор.

Другим елементом, який проходить конденсат,смачиваемий з До, є «>сальниковий підігрівник» - охолоджувач пара ущільнень (ЗУ). До нього надходить пар зпротечек кінцевих ущільнень турбіни. При розрахунках приймають, що у ЗУ надходить частинапротечек з ущільнень - з витратою = 0,005.


Для спрощення розрахунків приймають, що коли підвищенняентальпии конденсату (води) під час проходження цих елементів орієнтовно становитьое= 2-3 кДж/кг іоу=6-10кДж/кг відповідно.

Турбіна має п'ять (нерегульованих) регенеративних відборів пара: дві зЦВД; дві зЦСД і тільки - зЦНД. Перші два щаблі -П1 іП2 - поверхового типу, третя щабельП3 -деаератор (Д) четверта і п'ята щаблі (>П4 іП5 відповідно) - підігрівникисмешивающего типу.

>Конденсат з конденсатора з допомогоюKH-I подається в підігрівник ПСсмешивающего типу; туди надходить пар з п'ятого відбору турбіна. При перемішуванні води та пара останній вони вбирають, віддаючи приховану теплотупарообразования воді. Вода у своїй нагрівається до кипіння (стану насичення); томунедогрев води вподогревателяхсмешивающего типу (різницю температури насичення при тиску вподогревателе і температури води виході зподогревателя) нульовий.

ЗП5 нагріта водаконденсатним насосом другого ступеня (>КН-2) подається в підігрівникП4смешивающего типу; потреба у насосі зумовлена тим, що воно тисне вП4 вище, ніж уП5. Процес нагріву води та конденсації пара вП5 протікає аналогічно розглянутому ранішеП4.

ЗП4 водаконденсатним насосом третьої щаблі подається вдеаератор (Д). Д виконує функціїподогревателясмешивающего типу (ПЗ); друга його функція - ">деаерация" живильним води, тобто. видалення з її агресивних (чикоррозионно-опасних) газів кисню, вуглекислого газу. Ці гази, розчинені у питній воді, небезпечні,т.к. викликають корозію поверхонь трубок, трубопроводів, поверхонь нагріву казана (назва ">деаератор" перекладається буквально як ">удалитель повітря"). Длядеаерации живильним води необхідно, щоб у неї нагріта до кипіння, і над (чи навколо) водою було заповнене насиченим пором. Тоді розчинений у питній воді газ (через різниці концентрацій у воді й у парі) перетворюється на пар і видаляється. Для нагріву води вдеаераторе використовується пар третього відбору турбіни. У Д подається також гарячий потік дренажу (конденсату) що гріє пара зподогревателяП2. З іншого боку, вдеаераторе роль що гріє пара частково виконує парпротечек з ущільнення, який до нього (витрата = 0,010;ентальпияho). Здеаератора відводиться сухий насичений пар зентальпиейh"(PД) і витратою (= 0,006), що використовується за робочу параежекторов.

Вода здеаератора вступає у поживний насос (>ПН), у якому її тиск підвищується до величини, які забезпечують заданий тиск свіжого пара виході з казана; зазвичай при цьому тиску необхідно, щоб у нагнітанніПН становило (>1,4-1,5)Ро.

Для приводуПН використовуєтьсятурбопривод (>ТПН) конденсаційного типу.ТПН харчується пором з третього відбору турбіни, т. е. Тим самим пором, як іП3.Отработавший вТПН пар вступає у конденсатортурбопривода (До –ТПН), звідки власнимиконденсатними насосами відкачують в конденсатор головною турбіни.

Харчовий вода післяПН проходить після двохподогревателя поверхового типуП1 іП2. Ці підігрівники називаютьсяподогревателями високого тиску (>ПВД) - щодо тиску що проходить них води. У цій тим же принципом підігрівникиП4 іП5 називаютьподогревателями низький тиск (ПНД).

>П1 іП2 харчуються пором з першого і другого відборів турбіни відповідно.Конденсат що гріє пара (дренаж), створений уП1, скидається вП2, де частково бере участь у нагріванні води, так як має температуру вищу, ніж температура насичення при тиску вП2. ЗП2 видаляється дренаж, витрата якого дорівнює сумі витрати що гріє параП2 і дренажу; що надходить зП1.

Уподогревателях поверхового типу вода може бути нагріта до температури насичення, оскільки необхідний температурний натиск передачі теплоти через металеву стінку трубки; томунедогрев в цихподогревателях не нульовий і як1,5-3,0С і більше. На його зниження у разі, якщогреющий пар з відбору дуже перегрітий встановлюютьпароохладители (ПО). У ПО вода додатково нагрівається, що знижує їїнедогрев до 0-1,5 °З. З іншого боку,ПВД,П1 іП2 обладнані умонтованимиохладителями дренажу (>ОД), за рахунок часткового використання теплоти дренажу вода нагрівається, що зменшує необхідний її нагріву витрата пара з відбору. ПройшовшиП2 іП1, живильне вода надходить до котла.

>Восполнение втрат робочого тіла у схемі енергоблоку здійснюється шляхом підживлення чистої водою, що з витратою = 0,02 підводиться в конденсатор головною турбіни.


>2.Расчет й модульна побудоваh,S-диаграмми розширення пара в проточній частини турбіни

Для побудови процесу розширення пара в турбіни необхідно визначити її статки у найхарактерніших точках: «0» – передстопорнимклапанам турбіни; «1» – в камері 1 - го відбору; «2» – на вихлопіЦВД і камері 2-го відбору; «ПП» – післяпромпароперегревателя передЦСД; «3», «4» і «5» –камерах третього, четвертого і п'ятого відборів відповідно; «До» – на вході у конденсатор.

>Расчети для побудови h, P.S – діаграми процесу розширення пара в турбіни зведені в таблицю 2.1.h-S – діаграма процесу розширення пара в проточній частини турбіни представлена на рис. 2.1.

Таблиця2.1.Расчети для побудовиh,S – діаграми процесу розширення пара в турбіни.

№п/п Найменування величини Позначення >Размерность Спосіб визначення Значення
1 2 3 4 5 6
1 Параметри свіжого пара
1.1 Тиск Ро >МПа >Заданно 23,5
1.2 Температура >t0 градусів >Заданно 545
1.3 >Энтальпия >h0 кДж/кг >f(Po;to) 3338,9
2 Параметри парапромперегрева
2.1 Тиск >Рпп >МПа >Задано 3,9
2.2 Температура >tпп градусів >Задано 545
2.3 >Энтальпия >hпп кДж/кг >f(Pпп;tпп) 3548,7
3 Втрата тиску в трактіпромперегрева >Рпп >МПа >0,12Рпп=0,08*3,8 0,39
4 Тиск пара на вихлопіЦВД (у2-ом відборі)

>МПа >Рпп+Рпп 4,3
5 >Энтальпия пара на вихлопіЦВД при теоретичному розширенні пара (без втрат)

кДж/кг

>f(;Sо)

2889,3
6 >РасполагаемийтеплоперепадЦВД

кДж/кг

>ho-

449,6
7

Внутрішній відносний ККДЦВД

>К-300-240 0,781
8 Використанийтеплоперепад 2-го відбору

кДж/кг

351,14
9 >Энтальпия пара на вихлопіЦВД й у камері 2-го відбору

кДж/кг

2987,8
10 Температура пара на вихлопіЦВД і камері 2-го відбору

градусів

>f()

320
11 Параметри пара у 1-му відборі
11.1 Тиск >Р1 >МПа >Табл. 3.1. 5,43
11.2 >Энтальпия при теоретичному розширенні пара

кДж/кг >f(P1;so) 2942,5
11.3 >Располагаемийтеплоперепад для потоку пара 1-го відбору >Н01 кДж/кг >h0-h1t 396,4
11.4 Використанийтеплоперепад для потоку пара 1-го відбору >Hi1 кДж/кг

309,59
11.5 >Энтальпия >h1 кДж/кг >h0-Hi1 3029,3
11.6 Температура >t1 градусів >f(Р1;h1) 340
12 Внутрішній відносний ККДЦСД

>К-300-240 0,878
13 Параметри пара в камері 3-го відбору:
13.1 Тиск >Р3 >МПа >Табл 3.4. 0,88
13.2 >Энтальпия при теоретичному розширенні пара від входу вЦСД (точки ПП) доР3 >h3t кДж/кг >f(sпп;Р3) 3080,5
13.3 >Распологаемийтеплоперепад для потоку пара 3-го відбору у результаті розширення вЦСД

кДж/кг

468,2
13.4 >Использованийтеплоперепад для потоку пара 3-го відбору у результаті розширення вЦСД

кДж/кг

411,08
13.5 >Энтальпия >h3 кДж/кг

3137,6
13.6 Температура >t3 >0C

339
14 Параметри пара в камері 4-го відбору (на вихлопіЦСД)
14.1 Тиск

Р4=

>МПа >Табл. 3.4. 0,240
14.2 >Энтальпия при теоретичному розширенні пара від входу вЦСД (точки ПП) до Р4 >h4t кДж/кг >f(sпп;Р4) 2786,7
14.3 >Располагаемийтеплоперепад для потоку пара 4-го відбору у результаті розширення вЦСД

кДж/кг >hпп-h4t 762
14.4 Використанийтеплоперепад для потоку 4-го відбору у результаті розширення вЦСД

кДж/кг

669,04
14.5 >Энтальпия

кДж/кг

>hпп-

2879,6
14.6 Температура >t4 >0C

210
15 Внутрішній відносний ККД

>К-300-240 0,805
16 Параметри пара в камері 5-го відбору
16.1 Тиск >P5 >МПа >Табл. 3.4. 0,04
16.2 >Энтальпия при теоретичному розширенні потоку пара 5-го добору уЦНД >h5t кДж/кг >f(s4;Р5) 2580
16.3 >Располагаемийтеплоперепад для потоку пара 5-го відбору у результаті розширення вЦНД

кДж/кг

299,6
16.4 Використанийтеплоперепад для потоку пара 5-го відбору у результаті розширення вЦНД

кДж/кг

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація