Расчет турбины К-50-90

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 16 страниц
В избранное:

Министерство науки и образования Республики Казахстан
Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
Транспортно-энергетический факультет
Кафедра Теплоэнергетика

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: Расчет турбины К-50-90

Выполнил: студент группы
В2-71700-55
Алиханов М.Б
Принял: ст.преподаватель кафедры "Теплоэнергетика"
Торе А.С

Нур-Султан, 2020

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Построение процесса расширения пара в турбине К-50-90 ... ... ... ... 5
1.1 Построение процесса расширения пара в ЦВД ... ... ... ... ... ... ...7
1.2 Построение процесса расширения пара в ЦНД ... ... ... ... ... ... ...8
2 Определение параметров пара и воды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
2.1 Определение расхода питательной воды ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
2.2 Расчет регенеративных подогревателей питательной воды ... ... ..12
2.3 Расчет группы ПВД ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2.3.1 Расчет ПВД-1 ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2.3.2 Расчет ПВД-2 ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2.3.4 Расчет деаэратора ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
2.4 Расчет группы ПНД-3 ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 15
2.4.1 Расчет ПНД-4 ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
2.4.2 Расчет ПНД-5 ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
3 Расчет коэффициентов недовыработки энергии паром из отборов турбины и расхода пара на турбину ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
3.1 Особенности расчета тепловой схемы ТЭС с турбинами типа ПТ и Т ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
4.Технико-экономические показатели турбоустановки ... ... ... ... ... 1 9
Заключение ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
Список использованной литературы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..23
Приложения

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте произведен тепловой расчет турбины К- К-50-90. Целью курсового проекта является приобретение практических навыков выполнения конструкторских и поверочных расчетов турбин, работающих как на паре, так и на газах любого состава.
Конденсационный энергоблок 50 МВт предназначен преимущественно для установки на крупных ГРЭС и спроектирован на начальные параметры - давление перед стопорно-регулирующими клапанами Р0=8,82 МПа, начальная температура пара t0=500 [0]С с промежуточным перегрева пара. Одновальная паровая конденсационная турбина К-50-90 номинальной мощностью 50 МВт состоит из однопоточных цилиндров высокого и среднего давления и двух двухпоточных цилиндров низкого давления. Турбина предназначена для непосредственного привода генераторов переменного тока, который монтируется на общем фундаменте с турбиной. Частота вращения ротора 50 с[-1] (3000 обмин), направление вращения - по часовой стрелке со стороны переднего подшипника турбины в сторону генератора. Турбина представляет собой одновальный агрегат и имеет восемь отборов пара для регенеративного подогрева питательной воды. Конденсаторная установка включает два поверхностных конденсатора, основные эжекторы для удаления воздуха, конденсатные насосы I и II ступеней, циркуляционные насосы, водяные фильтры, трубопроводы, арматура и т.д. Выхлоп отработавшего пара осуществляется из каждого ЦНД в свой конденсатор. Для возможности эксплуатации турбоагрегата с нагрузкой до 70 % номинальной при отключеннном конденсаторе между переходными патрубками конденсаторов выпущены два перепуска коробчатого сечения общей площадью 12 м[2] . Установка конденсаторов - перпендикулярная относительно оси турбоагрегата. Турбоустановка К-100-90 снабжена развитой системой регенеративного подогрева питательной воды и всережимными питательными насосами с конденсационными турбинными приводами. Кроме отборов на регенерацию, обеспечивается отпуск пара на теплофикационную установку, состоящую из двух подогревателей сетевой воды, на подогрев воздуа, подаваемого в котел, а также на подогрев добавка в цикл химически обессоленной воды, подаваемой в конденсаторы. Система регенерации выполнена однониточной, с минимальным количеством параллельных связей по пару, конденсату и питательной воде. 9 Параметры пара, конденсата и питательной воде соответствуют режиму эксплуатации турбины при эксплуатации турбины при расходе свежего пара. Теплофикационная установка предназначена для подогрева сетевой воды, используемой для нужд теплоснабжения. Установка состоит из основного и пикового бойлеров, а также охладителей дренажей бойлеров. Питание основного и пикового бойлеров осуществляется соответственно из VII и V отборов.

І Построение процесса расширения пара в турбине К-50-90 ЛМЗ ВК-50-1

1.1 Построение процесса расширения пара в ЦВД

По параметрам свежего пара Р0 = 8,82 МПа и t0 = 500 [0]С в h-s диаграмме находим точку О и в ней энтальпию h0 = 3390 к Джкг.
Перед турбиной находятся регулирующие и стопорные клапаны, в которых происходит процесс дросселирования. Потеря давления от дросселирования составляет (3 - 5)% от Р0.

∆Р = 0,03⸱Р0 = 0,03⸱8,82 = 0,383 МПа; (1.1)

Давление пара перед соплами турбины:

Р0' = Р0 - ∆Р = Р0 - 0,03⸱Р0 = 8,82 -0,265 = 8,555 МПа; (1.2)

В h-s диаграмме на пересечении изобары Р0' и изоэнтальпы h0 находим точку О'. Из точки О' опускаем адиабату до пересечения с изобарой РпрI - давление пара после ЦВД, которое можно принять ориентировочно:

РпрI ≈ МПА; (1.3)
Точное значение РпрI определяем по таблице 4:

РпрI = Р2отб = 1,38 МПа; (1.4)

В h-s диаграмме находим точку Ia и в ней энтальпию пара после адиабатного расширения в ЦВД:

hпрIa = 2890 кДжкг;

Располагаемый теплоперепад:

Н0[ЦВД] = h0 - hпрIa = 3390 - 2890 = 500 кДжкг; (1.5)

Действительный теплоперепад:

Нi[ЦВД] = Н0[ЦВД] ⸱ηОi[ЦВД] = 500 ⸱ 0,81 = 405 кДжкг; (1.6)

Значение ηОi[ЦВД] определяется из таблицы 4.
Энтальпия пара после ЦВД:

hпрI = h0 - Нi[ЦВД] = 3390 - 405= 2985 кДжкг; (1.7)

По давлению пара после ЦВД РпрI в h-s диаграмме определяется точка I, которая характеризует состояние пара перед промежуточным перегревом или, если его нет, перед ЦСД

1.2 Построение процесса расширения пара в ЦНД

Строим в h-s диаграмме процесс адиабатного расширения пара. Для этого из точки IIа опускаем адиабату до пересечения с изобарой Рк = 0,0035 МПа давление отработавшего пара (из таблицы 2), получаем точку Ка и в ней определяем энтальпию:
hКа = 2050 кДжкг;
Располагаемый теплоперепад:

Н0ЦНД = hпрII - hКa = 2985 - 2050 = 935 кДжкг (1.8)

Действительный теплоперепад:

Нi[ЦНД] = Н0[ЦНД] * ηОi[ЦНД] = 935 * 0,82 = 766,7 кДжкг; (1.9)

Энтальпия отработавшего пара:

hК = hпрII - Нi[ЦНД] = 2985 - 766,7= 2218,3 кДжкг; (1.10)

В h-s диаграмме находим точку К, которая характеризует состояние отработавшего пара в турбине (на пересечении hК = const и Рк = const).
О' - I, пп - II, II - К - процессы действительного расширения пара в ЦВД, ЦСД и ЦНД.

Рисунок 1 - Процесс расширения пара в отборах турбины
в is- диаграмме
ІІ Определение параметров пара и воды

По заданным давлениям пара в отборах Рi (таблица 4) по h-s диаграмме определяем температуру ti и энтальпию греющего пара hi. Для того, чтобы найти в h-s диаграмме параметры пара в отборе необходимо определить точку пересечения изобары парав отборе с действительным процессом расширения пара О' - I, пп - II, II - К (рис. 8). Данные сводим в сводную таблицу.

Таблица 1.1
Сводная таблица

Подогре-
ватель
№
отбора
Рi,
МПа
ti,
[0]С
hi,
кДжкг
Р'i,
МПа
tнi,
[0]С
hнi,
кДжкг
tпi,
[0]С
hпi,
кДжкг
-
0
8,82
500
3390
-
-
-
-
-
-
0'
8,55
500
3390
-
-
-
-
-
ПВД1
1
2,52
340
3100
2,26
219
939
216
925
ПВД2
2
1,38
275
2985
1,24
190
808
187
794
Деаэратор
Д
-
-
-
0,3
134
564
134
564
ПНД3
3
0,3
134
2740
0,27
130
547
127
534
ПНД4
4
0,108
102
2590
0,097
99
415
96
402
ПНД5
5
0,03
70
2450
0,027
67
280
64
268

К
0,0035
27
2218
-
-
-
-
112

где: Р'i - давление пара в подогревателе (с учетом потери давления от дросселирования пара при его транспортировке по трубопроводам, которая составляет ∆Рi = 0,1∙ Рi.
Р'i = Рi∙0,9
например, для 1-го отбора Р'i = Р1*0,9 = 0,9*2,64 = 2,376 МПа.
Температура tнi и энтальпия hнi конденсата греющего пара на линии насыщения определяются по давлению в подогревателе Р, при помощи таблиц 1.
Температура воды после подогревателя tпi определяется с учетом ее подогрева относительно температуры греющего пара:
tпi = tнi - (35) 0С
Энтальпия воды hпi определяется по ее температуре tпi по таблицам 1. Полученные значения Р'i , tнi , hнi , tпi , hпi сводим в таблицу 5:
Примечание:
1. Деаэратор - теплообменник смесительного типа, поэтому tпд=tнд и hпд=hнд
2. Температура воды после ПВД - 1 tп1 принимается равной температуре питательной воды (из задания, таблица 2):
tп1=tпв=245[0]С
3. По давлению в конденсаторе Рк = 0,0035 МПа из таблиц 1 tнк = 25,5[0]С.

2.1 Определение расхода питательной воды

Расход питательной воды на турбоустановку с учетом потерь пара и воды:
Dпв = D0 +Dпр + Dут, кгс
где: D0 - расход пара на турбину;
Dпр - потери воды при непрерывной продувке из барабана;
Dут - потери пара и воды с утечками.
Если все расходы пара и воды выразить в долях от расхода свежего пара на турбину:
α0 = = 1; αпр = = (0,0180,025); αут = = (0,0080,018);

Расход питательной воды в долях: αпв = α0 + αпр + αут,
Принимаем αпв = 1+0,025+0,015=1,04

2.2 Расчет регенеративных подогревателей питательной воды

Задача расчета подогревателей - определение расхода греющего пара из отбора турбины. Для этого составляется уравнение теплового баланса подогревателя:

Qгр∙ηп = Qнагр,

Где ηп - к. п. д. подогревателя (0,980,99).

Количество тепла, отданное или воспринятое теплоносителем:
Q = D*(h1-h2) или при выражении расхода в долях = α*(h1-h2).
Расчет тепловой схемы начинаем с последнего по ходу питательной воды подогревателя, т. е. с ПВД-1.

2.3 Расчет группы ПВД

2.3.1 Расчет ПВД-1

Расход греющего пара на ПВД-1 Di (αi), изменение энтальпии (hi - hнi), следовательно, количество отданного тепла:

Qгр = D1∙ (h1 - hн2) ∙ ηп, Вт

Энтальпия питательной воды увеличивается на (hпв - hп2), количество тепла, воспринимаемое питательной водой:

Qнагр = Dпв∙ (hпв - hп2), Вт

Уравнение теплового баланса ПВД-1:

D1∙ (h1 - hн2) ∙ ηп = Dпв∙ (hпв - hп2) или α1∙ (h1 - hн2) ∙ ηп = αпв∙ (hпв - hп2)

Значения энтальпий определяются по сводной таблице.
Из уравнения теплового баланса ПВД-1 определяем значение α1:

α1=αпв∙hпв-hп2h1-hп1∙ηп (2.1)

α1=1,04∙925-7943100-939∙0,98=0,0643

Здесь hпв = hп1

2.3.3 Расчет ПВД-2

Уравнение теплового баланса ПВД-2:
α2∙ (hн3 - hн4) + (α1 + α2) *(hн2 - hн3) = αпв*(hп3 - hпн)ηп

Отсюда
... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.