Тепловой расчет паровой турбины ПТ-60-75-12,7-1,27 в конденсационном режиме

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теплоэнергетики

Допускаю к защите

Руководитель ________ Кудряшов А. Н.

Тепловой расчет паровой турбины

ПТ-60/75-12,7/1,27 в конденсационном режиме

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Турбины тепловых и атомных электростанций

1.018.00.00 ПЗ

Выполнил студент группы ЭСТ - 10 - 1 ________ Березовский Н.И.

Нормокотроль ________ Кудряшов А.Н.

Курсовая работа защищена с оценкой _______________________

Иркутск 2013

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (КУРСОВУЮ РАБОТУ)

По курсу Турбины тепловых и атомных электростанций

Студенту Березовскому Н.И. гр. ЭСТ-10-1

Тема проекта Тепловой расчет паровой турбины ПТ-60/75-12,7/1,27 в конденсационном режиме

Исходные данные: турбоагрегат ПТ-60/75-12,8/1,28, Р0=12,7 МПа, Т0=838 К, рк=3,4кПа, рп=1,27 МПа, рт=34-98 кПа, Тпв=522 К, рд=1,275 МПа, Nн=60 МВт, Nm=75МВт, NЭ=74 МВт.

Рекомендуемая литература :

«Тепловой расчет паровой турбины», учебное пособие для студентов теплоэнергетических специальностей, А.Н. Кудряшов, А.Г. Фролов. – Иркутск, 2004.-87с;

2. «Стационарные паровые турбины», А.Д. Трухний . – М.: Энергоатомиздат, 1990.- 640с.;«Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара», А.А. Александров, М.: издательство МЭИ, 1999. – 168с.

Графическая часть на листах формата А4.

Дата выдачи задания “9” марта 2013г.

Дата представления проекта руководителю “11” мая 2013г.

Руководитель курсового проектирования (курсовой работы) ___________

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

1. Описание турбоустановки ПТ-60/75-12,7/1,27….............…………....….…...5

2. Предварительное построение теплового процесса турбины в h,s – диаграмме и оценка расхода пара………............................................………….9

3. Тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки………….........…………………….……………………......…..13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................19

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………….………....20

ВВЕДЕНИЕ

Паровая турбина является двигателем, в котором потенциальная энергия перегретого пара преобразуется в кинетическую энергию и, затем в механическую энергию вращения ротора. Тепловой расчет турбины выполняется на заданную мощность, заданные начальные и конечные параметры пара, число оборотов; при расчете турбины с регулируемыми отборами пара, кроме того, на заданные давления и величину отборов. В данной курсовой работе произведен тепловой расчет турбины ПТ-60/75-12,7/1,27.

Цели курсовой работы заключаются в следующем: закрепление и углубление знаний теоретического курса, научиться пользоваться справочной литературой, таблицами, расчетными номограммами и чертежами.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки, включающей в себя описание паровой турбины и ее узлов, предварительное построение теплового процесса турбины в h,s-диаграмме, тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды.

Описание турбоустановки ПТ-60/75-12,7/1,27

Турбина ПТ-60/75-12,7/1,27 номинальной мощностью 60 МВт, с двумя отборами пара спроектирована на начальные параметры пара 12,8 MПa и 565 и частоту вращения 50 1/с. При номинальной мощности и нулевом отопительном отборе производственный отбор можно увеличить до 69,4 кг/с. Наоборот, при нулевом производственном отборе и номинальной мощности отопительный отбор можно увеличить до 33,3 кг/с.

На рис. 1 показана принципиальная тепловая схема турбоустановки. Регенеративная система турбины имеет четыре ПНД, деаэратор и три ПВД, за которыми температура питательной воды при номинальном режиме составляет 247 °С. Типы и количество подогревателей сетевой воды выбираются при проектировании ТЭЦ. Нагрев сетевой воды — одноступенчатый.

От стопорного клапана пар подводится к четырем регулирующим клапанам, установленным на корпусе ЦВД турбины. Турбина имеет комбинированное парораспределение: при нормальных расходах пара через ЦВД пар подводится последовательно через четыре группы сопл к регулирующей ступени, а для перегрузки обводной внутренний клапан увеличивает расход через последние 13 ступеней ЦВД и остальные cтyпени.

Пар из ЦВД подводится по четырем трубам к регулирующим клапанам, установленным непосредственно на корпусе ЦНД. Парораспределение ЦНД (вернее ЧСД ЦНД) — сопловое. Проточная часть ЧСД состоит из регулирующей ступени, к которой подастся пар из четырех сопловых коробок, и восьми нерегулируемых ступеней.

Поддержание давления пара в отопительном отборе осуществляется поворотной двухъярусной диафрагмой. Часть низкою давления включает четыре ступени.

Валопровод турбоагрегата состоит из роторов ЦВД, ЦНД и генератора. Каждый из роторов турбины опирается на свои подшипники, причем передний подшипник каждого из них является комбинированным опорно-упорным, а задний — опорным. Таким образом, валопровод имеет два упорных подшипника. Поэтому ротор турбины соединяется гибкой муфтой. Роторы генератора и турбины соединяются полугибкой муфтой.

Ротор ЦВД цельнокованый; конструкция типичная для турбин ЛM3.

Корпус ЦВД отлит из хромомолибденовой стали. На его крышке расположен перегрузочный обводной (внутренний) клапан. Из нижней части ЦВД предусмотрены два отбора на ПВД (третий отбор производится из паропровода за ЦВД)

Ротор ЦНД — комбинированный: диски ЧСД откованы заодно с валом, а диски ЧНД — насадные. Для разгрузки подшипников от осевого усилия в передней части выполнен разгрузочный диск.

Корпус ЦНД, кроме горизонтального, имеет вертикальный разъем: передняя часть — литая, задняя — сварная. Диафрагмы всех ступеней ЦВД и ЦНД установлены в обоймах, пространство между которыми использовано для размещения патрубков отбора.

Датчиками системы регулирования служат регулятор частоты вращения, расположенный на валу турбины, и два регулятора давления в отборах (промышленного и теплофикационного). Все эти датчики подают сигналы на блок суммирующих золотников, который вырабатывает соответствующие сигналы для работы отсечных золотников трех сервомоторов: ЦВД. ЧСД и ЧНД

Пар из деаэратора подается в коллектор, из которого подводится ко всем предпоследним камерам концевых уплотнений и на эжектор, создающий небольшое разрежение в эжекторном холодильнике, пространство которого связано с последними камерами концевых уплотнений. Система включает два сильфонных датчика, один из которых управляет давлением пара в коллекторе, а второй — в эжекторном холодильнике. При отклонении давлений от заданных значений сильфоны изменяют расход масла из верхних плоскостей над золотниками, которые с помощью сервомоторов переставляют клапаны, регулирующие подачу пара из деаэратора в коллектор на эжектор холодильника. В настоящее время для регулирования уплотнений ЛМЗ использует электронные регуляторы.

Система защиты турбины от разгона включает сдвоенный бойковый автомат безопасности и его золотники, подающие импульс на закрытие регулирующих органов и стопорного клапана, который выдаст сигнал на принудительное закрытие обратных клапанов на линиях регулируемых и нерегулируемых отборов. [2].

2. Предварительное построение теплового процесса турбины

в h,s-диаграмме и расчет расхода пара на турбину

На рис. 2− показан процесс расширения пара в турбине ПТ-60/75-12,7/1,27 в h,s диаграмме[3]

Потеря давления в стопорном и регулирующем клапанах 5% от Р0, определяем давление перед соплами регулирующей ступени:

P0’= 0,95 ∙ 12,75 = 12,1 МПа, ему соответствует T0’=5620C и h0=3512,6кДж/кг.

Потеря давления в выхлопном патрубке ,

где Сn- скорость пара в выхлопном патрубке.

Принимаю Сn=100м/с, λ=0,02;

Давление пара за последней ступенью турбины:

Р2=Рк+ΔРк=3,4+0,068=3,468 кПа.

Энтальпия пара в конце изоэнтропного расширения при S=6689 Дж/кг∙К

H2t ’=1999,2 кДж/кг.

Располагаемый и действительный теплоперепады, приходящийся на турбину:

Но= h0 – h2t’ =3512,6-1999,2=1513,4 кДж/кг;

Нi= H0 =1513,40,8=1220,452 кДж/кг.

ЦВД турбины:

при Рп=1280 кПа и S0=6689 Дж/кг∙К

=2877 кДж/кг;

= h0 - =3512-2877=635 кДж/кг;

кДж/кг;

hп= h0 - = 3512,6-508 = 3004 кДж/кг;

Pп’ = Рп0,9=1280=1152 кПа.

ЦНД турбины:

при Рт=90кПа и Sп=7000 кДж/кг∙К

=2524 кДж/кг;

=hп=3004-2524=480 кДж/кг;

кДж/кг;

hт =hп=3017−384=2633 кДж/кг;

Р’т =Pт ∙0,9=98∙0,9=81 кПа.

При Р2=3,468кПа и Sт=7340 Дж/кг∙К

h2t=2194 кДж/кг;

-=2633-2194=437 кДж/кг;

Дж/кг;

h2 =hт -2633-340=2292 кДж/кг.

Разность энтальпий h0-h2 дает значение действительного перепада энтальпий , сбрасываемого в турбине:

кДж/кг.

Расход пара в конденсационном режиме:

где kp коэффициент регенерации, его принимаем по таблице, и он равен kp=1,15 ;ηм, ηэг –механический кпд и кпд электрогенератора соответственно, принимаем по 0,99.

кг/с.

3. Тепловой расчет системы регенеративного подогрева

питательной воды турбоустановки

Для определения подогрева питательной воды в ПВД и ПНД определим:

Температура питательной воды tпв=2490С, hпв’=1080 кДж/кг.
По давлению Pk=3,4 кПа находим tk=260C, hk=109 кДж/кг.
По давлению в деаэраторе Pд=1,275 МПа находим tд=1910С. Энтальпия питательной воды на выходе из деаэратора hд= 810 кДж/кг.
Подогрев питательной воды в одном ПВД:

0С.

5. Принимаем нагрев в деаэраторе , тогда температура питательной воды на входе в деаэратор:

0С.

Энтальпия питательной воды (основного конденсата турбины) на входе в деаэратор hд’=767 кДж/кг.

6. Принимаем для ПТ-турбины , тогда температура питательной воды после ЭЖ:

0С.

Энтальпия питательной воды после ЭЖ hЭЖ=150кДж/кг.

7. Принимаем , тогда температура питательной воды после ОУ:

Энтальпия питательной воды после ОУ hОУ=172кДж/кг.

8. Подогрев питательной воды в одном ПНД:

0С.

8. Повышение энтальпии в каждом ПВД:

кДж/кг.

9. Повышение энтальпии в каждом ПНД:

кДж/кг.

Параметры воды и пара для расчета системы регенеративного подогрева питательной воды представлены в табл. 1.

Расчет подогревателей

ПВД 7

7(h7− h7’)= − .

Откуда:

ПВД 6

6(h6 − h’6)+7(h’7 − h’6)= .

Откуда:

ПВД 5

Откуда:

Деаэратор

Откуда:

ПНД 4

Откуда:

ПНД 3

Откуда:

ПНД 2

Откуда:

ПНД 1

Откуда:

Расходы пара в регенеративные подогреватели

кг/с;

кг/с.

Мощности отсеков турбины

1 отсек:

2 отсек:

3 отсек:

4 отсек:

5 отсек:

6 отсек:

7 отсек:

8 отсек:

Относительная ошибка:

Таблица 1- Параметры воды и пара для расчета системы регенеративного подогрева питательной воды

Наименование величины	ПВД7	ПВД6	ПВД5	Д	ПНД4	ПНД3	ПНД2	ПНД1	ОУ	ОЭ	К
Температура воды на входе в подогреватель, С	229,7	210,4	191	181	146	111	76	41	36	26
Температура воды на выходе из подогревателя, С	249	229,7	210,4	191	181	146	111	76	41	36	26
Энтальпия воды на входе в подогреватель, кДж/кг	990	900	810	767	619	470	321	172	151	109
Энтальпия воды на выходе из подогревателя, кДж/кг	1080	990	900	810	767	619	470	321	172	151	109
Температура конденсата греющего пара отбора, С	254	234,7	215,4	191	186	151	116	81
Энтальпия конденсата греющего пара отбора, кДж/кг	1105	1012	922	810	790	636	487	339
Давление отбираемого пара, МПа	4,25	3	2,1	1,29	1,1	0,49	0,17	0,05			0,003468
Энтальпия отбираемого пара, кДж/кг	3252	3178	3100	3017	3008	2880	2712	2560			2292

Рисунок 2−Процесс расширения пара в турбине ПТ-60/75-12,7/1,27 в h,s диаграмме

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в курсовой работе приведено описание турбины и ее принципиальная схема, построен предварительный тепловой процесс турбины в h,s-диаграмме, произведен тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды. В завершении расчета паровой турбины ПТ-60/75-12,7/1,27 эффективная мощность составила 50625,9 кВт, относительная ошибка расчета – 2,6%, что говорит о высокой точности расчетов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кудряшов А.Н., Фролов А.Г. Тепловой расчет паровой турбины: учеб.пособие для студентов теплоэнергетических специальностей, – Иркутск, 2004.-87с.

2. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины,. – М.: Энергоатомиздат, 1990.-640с.

3. h,s-диаграмма для водяного пара.

1. Субъекты гражданского права. Трудовой договор (контракт)
2. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата філологічних наук.4
3. ВИКА 3.1. Общая характеристика деятельности и персонала фирмы ВИКА 3.
4. Приборы и принадлежности- Установка для измерения коэффициента теплопроводности воздуха
5. К вопросу о конструктивном знании
6. Башкирский государственный университет Утверждено на заседание кафедры гражданского пра
7. 13 лет- 30 33 36 39 42 45 48 48 [2000 2003 г
8. Вопрос 21 УТОПИЗМ ЭПОХИ ВОЗРОЖДЕНИЯ
9. Самоубийство, как девиантное поведение zip
10. Александр Грэм Белл никогда не планировал быть изобретателем он хотел быть музыкантом или преподава
11. Методы организации производства
12. вариант и встретились в кафе Вояж в 7
13. .Естетичні уявлення в первісному суспільстві Первісне суспільство охоплює значний період в історії людств
14. Технические приёмы и приспособления для сцеживания грудного молока
15. Концептуальные и нормативно-методические основы экологического менеджмента
16. тема виділяють наступні- І- виявлення особливостей покрокової методики навчання кожної КМФ; 2- створення сис
17. Графовая модель композитного документооборот
18. гуманитарное познание специфика и важнейшие проблемы
19. наличие сырья свободных рабочих рук и капиталов в руках предпринимателей
20. относительно доброкачественную клиническую форму и острую системную тяжело протекающую

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе