АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Тепловой расчёт паровой турбины

Читайте также:
  1. I Предварительный расчёт.
  2. II Проверочный расчёт
  3. III. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (НД) двухконтурного котла-утилизатора (КУ).
  4. V. Расчёт процесса в проточной части ЦНД.
  5. Адиабатический тепловой взрыв
  6. Безнапорные дорожные трубы . Основные схемы протекания воды при уклоне дна ik. Условия подтопления . Методика расчёта Косогорные трубы(стр276,257(пгр),293)
  7. Биологические аспекты расчёта дозы
  8. БОЛЕЗНЕТВОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ. ПЕРЕГРЕВАНИЕ. ТЕПЛОВОЙ УДАР
  9. В ПРАКТИКЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
  10. Валютные отношения и валютные расчёты
  11. Внешние характеристики и методика расчётов выпрямителя
  12. Внешний и внутренний тепловой баланс

1. Расчёт параметров процесса в h,s-диаграмме ЦВД

до камеры смешения.

 

Параметры пара перед стопорным клапаном паровой турбины.

Из расчёта котла-утилизатора:

 

1. Давление: pО ВД = pППВД = 68,6 бар.

2. Температура: tО ВД = 519,3 OC.

3. Теплосодержание определяется по таблицам воды и пара: hО ВД = 3459,43 кДж/кг.

4. Энтропия: sО ВД= h,s(pО ВД, tО ВД) = 6,8703 кДж/(кг∙K).

5. Удельный объём: υО ВД = h,s(pО ВД, tО ВД) = 0,05077 м3/кг.

 

 

Расчет процесса расширения пара в проточной части ЦВД

до камеры смешения (ступени № 1¸14).

 

1. Принимаем потери в паровпускных органах ЦВД равными 4%.

2. Давление пара перед соплами первой ступени:

pО ВД = 0,96 ∙ pО ВД = 0,96 ∙ 68,6 = 65,856 бар.

 

3. Параметры пара перед соплами первой ступени ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

tО ВД = h,s(p О ВД , hО ВД) = 518,1 OC.

sО ВД = h,s(p О ВД , hО ВД) = 6,8882 кДж/(кг∙K).

υО ВД = h,s(p О ВД , hО ВД) = 0,05288 м3/кг.

 

4. Опорные величины расчетного режима 1-й ¸ 14-й ступеней ЦВД для вычислений по формуле Стодолы-Флюгеля

- номинальный расход: D00 = 85,275 кг/с;

- номинальное начальное давление: p00 = 66,435 бар;

- номинальное конечное давление: p20 = 6,04 бар.

 

5. Расход пара через сопла первой ступени ЦВД (из двух котлов-утилизаторов) определено ранее при расчёте котла-утилизатора: DО ВД = 70,266 кг/с.

 

6. Давление за 14-ой ступенью ЦВД (по формуле Стодолы-Флюгеля для докритического режима работы группы ступеней):

7. Параметры пара в изоэнтропийном процессе расширения пара за ступенью №14 ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

tа 1-14 = h,s(sО' ВД, p21-14) = 421,6 OC.

hа 1-14 = h,s(sО' ВД, p21-14) = 3269,9 кДж/(кг∙K).

υа 1-14 = h,s(sО' ВД, p21-14) = 0,08334 м3/кг.

 

8. Располагаемый тепловой перепад ступеней ЦВД № 1¸14:

H01-14 = hО ВД – hа1-14 = 3459,43 – 3269,9 = 189,53 кДж/кг.

 

9. Средний удельный объём пара в проточной части ступеней № 1¸14 ЦВД:

υср = (υО´ ВД ∙ υа 1-14)0,5 = (0,05288 ∙ 0,08334)0,5 = 0,06639 м3/кг.

 

10. Относительный внутренний КПД ступеней ЦВД № 1¸14:

11. Полезно использованный тепловой перепад в ступенях № 1¸14:

Hi1-14 = hоi1-14 ∙ H01-14 = 0,855 ∙ 189,53 = 162,05 кДж/кг.

 

12. Теплосодержание пара на выходе из 14-ой ступени ЦВД в действительном процессе:

h2 1-14 = hО ВД – Hi1-14 = 3459,43 – 162,05 = 3297,38 кДж/кг.

 

13. Параметры пара в действительном процессе на выходе из ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

t2 1-14 = h,s(p21-14, h2 1-14) = 433,5 OC.

s2 1-14 = h,s(p21-14, h2 1-14) = 6,9274 кДж/(кг∙K).

υ2 1-14 = h,s(p21-14, h2 1-14) = 0,08503 м3/кг.

 

 

2. Расчёт параметров пара в камере смешения ЦВД.

Расчетные (проектные) данные камеры смешения ЦВД.

1. Суммарный расход пара из камеры смешения в расчетном режиме (исходя из проектных данных): DСМ 0 = 105,275 кг/с.

 

2. Давление пара в камере смешения в расчетном режиме (исходя из проектных данных): pСМ 0 = 6,5 бар.

 

Расчет параметров пара в камере смешения ЦВД.

1. Давление пара ЦВД на входе в камеру смешения (из расчёта процесса расширения в ЦВД до камеры смешения): p21-14 = 36,947 бар.

 

2. Расход пара контура НД в камеру смешения (в работе два котла-утилизатора):

D0 НД = DПП НД – DСН = DПП НД – 0,006 ∙ DПП НД = 0,994 ∙ 2 ∙ 11,544 = 22,949 кг/с.

 

3. Расход пара из камеры смешения через 15-ю ¸ 19-ю ступени ЦВД:

DСМ = D0 НД + DО ВД = 22,949 + 70,266 = 93,215 кг/с.

 

4. Давление пара в камере смешения (перед 15-ой ступенью ЦВД):

pСМ = (DСМ / DСМ 0) ∙ pСМ 0 = 93,215/105,275 ∙ 6,5 = 5,755 бар.

 

5. Теплосодержание пара на входе в 15-ю ступень ЦВД:

 

 

3. Расчет процесса в проточной части ЦВД после камеры смешения.

1. Параметры пара на входе в 15-ю ступень ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

t СМ = h,s(pСМ, h СМ) = 350,1 OC.

s СМ = h,s(pСМ, h СМ) = 7,5685 кДж/(кг∙K).

υ СМ = h,s(pСМ, h СМ) = 0,49566 м3/кг.

 

2. Давление пара за последней ступенью ЦВД (по формуле Стодолы - Флюгеля):

3. Параметры в изоэнтропийном процессе расширения за ступенью №19 (за ЦВД) определяются по таблицам воды и пара:

tаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = 178,1 OC.

xаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

yаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

hаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = 2829,7 кДж/кг.

υаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = 1,44369 м3/кг.

 

4. Располагаемый тепловой перепад ступеней ЦВД № 15¸19:

H015-19 = h СМ – hаЦВД = 3166,68 – 2829,7 = 336,98 кДж/кг.

 

5. Средний удельный объём пара в проточной части ступеней № 15¸19 ЦВД:

υср = (υСМ ∙ υа ЦВД)0,5 = (0,49566 ∙ 1,44369)0,5 = 0,84592 м3/кг.

 

6. Относительный внутренний КПД ступеней ЦВД № 15¸19:

7. Полезно использованный тепловой перепад в ступенях ЦВД № 15¸19:

Hi15-19 = hоi15-19 ∙ H015-19 = 0,901 ∙ 336,98 = 303,62 кДж/кг.

 

8. Теплосодержание пара на выходе из ЦВД в действительном процессе:

h2 ЦВД = h СМ – Hi15-19 = 3166,68 – 303,62 = 2863,06 кДж/кг.

 

9. Параметры пара в действительном процессе на выходе из ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

t2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = 194,8 OC.

s2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = 7,6414 кДж/(кг∙K).

x2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

y2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

υ2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = 1,49956 м3/кг.

 

4. Расчет параметров пара перед соплами ЦНД.

1. Потеря давления пара p2 ЦВД в перепускных трубах (ресиверах) из ЦВД в ЦНД и в выносных сепараторах:

∆p2 = 0,02 ∙ p2nЦВД = ∆pРЕС + ∆pС = 0,02 ∙ 1,451= 0,029 бар.

 

2. Давление пара на входе в сопла первой ступени ЦНД:

pО ЦНД = p2nЦВД – ∆p2 = 1,451 – 0,029 = 1,422 бар.

 

3. КПД сепаратора принимается: = 0,98.

4. Массовый расход влаги на входе в сепаратор:

G2 I = y2 ЦВД ∙ D2ЦВД = 0 ∙ 93,215 = 0 кг/с.

 

5. Масса отсепарированной влаги:

GСЕП = φ ∙ G2 I = 0,98 ∙ 0 = 0 кг/с.

6. Масса влаги, оставшаяся в потоке пара после сепаратора (на входе в сопла первой ступени ЦНД):

G0 I ЦНД = G2 I – GСЕП = 0 – 0 = 0 кг/с.

 

7. Расход насыщенного пара из сепараторов в ЦНД:

D0ЦНД = D2 II + G0 I ЦНД = 93,215 + 0 = 93,215 кг/с.

 

8. Степень сухости пара на входе в ЦНД:

x0 ЦНД = D2 II / D0ЦНД = 93,215/ 93,215 = 1.

 

9. Параметры пара на входе в сопла первой ступени ЦНД определяются по таблицам воды и пара:

h 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) = 2863,06 кДж/кг.

t 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) = 194,77 OC.

s 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) = 7,6522 кДж/(кг∙K).

υ 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) =1,54157 м3/кг.

 

5. Расчёт процесса в проточной части ЦНД.

1. Расход пара из ЦНД в конденсатор: DК = D0ЦНД = 93,215 кг/с.

2. Массовый расход охлаждающей воды в конденсатор (принимаем по характеристикам конденсатора): WЦВ = 21000 т/ч = 5833,3 кг/с.

 

3. Температура циркуляционной (охлаждающей) воды на входе в конденсатор (принимается по условиям водоснабжения и времени года): tЦВ = 4 OC.

 

4. Абсолютное давление пара и температура пара в конденсаторе (принимается по характеристикам конденсатора в зависимости от температуры наружного воздуха):

pК = 0,011 бар = 1,1 кПа.

tК = 9 OC.

 

5. Параметры пара в изоэнтропийном процессе за последней ступенью ЦНД определяются по таблицам воды и пара:

h а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 2153,7 кДж/кг.

t а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 9 OC.

xаЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 0,854.

yаЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = (1- xаЦНД) = (1 – 0,854)∙100% = 14,6 %.

s а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 7,6522 кДж/(кг∙K).

υ а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 100,78412 м3/кг.

 

6. Располагаемый тепловой перепад ЦНД:

H0ЦНД = h 0 ЦНД – h а ЦНД = 2863,06 – 2153,7 = 709,36 кДж/кг.

 

7. Торцевая (аксиальная) площадь выхода потока пара из последней ступени паровой конденсационной турбины К-110-6,5:

ΩZ = π ∙ dСР Z ∙ ℓ2 Z = 3,14 ∙ 2,48 ∙ 960,0∙10–3 = 7,475712 м2.

 

8. Веерность последней ступени паровой конденсационной турбины К-110-6,5:

θZ = dСР Z / ℓ2 Z = 2,48 / (960,0 ∙ 10–3) = 2,583.

 

9. Потери энергии потока пара с выходной скоростью, покидающего ЦНД:

 

10. Коэффициент, учитывающий потери энергии влажного пара в ступенях ЦВД:

kвл = 1 – 0,4∙(1 – γвл)∙ (y0ЦНД + y2ЦНД)∙(H0 ВЛЦНД / H0 ЦНД) =

=1 – 0,4∙(1 – 0,1)∙ (0 + 0,146) ∙ (382,7 / 709,36) = 0,972.

 

11. Относительный внутренний КПД ЦНД:

 

12. Полезно использованный тепловой перепад ЦНД:

HiЦНД = hоi ЦНД ∙ H0 ЦНД = 0,871 ∙ 709,36 = 617,67 кДж/кг.

 

13. Теплосодержание пара на выходе из ЦНД в действительном процессе:

hК = h2 ЦНД = h 0 ЦНД – HiЦНД = 2863,06 – 617,67 = 2245,39 кДж/кг.

 

14. Параметры пара на входе в конденсатор определяются по таблицам воды и пара:

pК = 0,011 бар = 1,1 кПа.

hК = 2245,39 кДж/кг.

tК = h,s (pК , hК) = 9 OC.

υК = h,s (pК , hК) = 105,14686 м3/кг.

xК = h,s (pК, hК) = 0,854.

yК = h,s (pК , hК) = (1- xК) = (1 – 0,854) ∙ 100% = 14,6 %.

sК = h,s (pК , hК) = 7,978 кДж/(кг∙K).

 

Параметры основного конденсата на выходе из конденсатосборника конденсатора:

 

- переохлаждение: ∆ tОК = 0,5 OC;

- температура: tОК = tК – Δ tОК = 9 – 0,5 = 8,5 OC;

- давление: pОК = pК = 0,011 бар = 1,1 кПа;

- теплосодержание: hОК = h,s(pОК, tОК) = 35,7 кДж/кг.

 

 

6. Расчёт экономических показателей паротурбинной установки.

 

1. Внутренняя мощность паровой турбины:

NiПТ = D0 ВД ∙ Hi1-14 + D СМ ∙ Hi15-19 + 2 ∙ (D0ЦНД/2) ∙ HiЦНД =

= 70,266 ∙ 162,05 + 93,215 ∙ 303,62 + 2 ∙ (93,215/2) ∙ 617,67 = 97264,7 кВт.

 

2. Электрическая мощность ПТУ (мощность на клеммах генератора):

NЭПТУ = NiПТ ∙ hМ ∙ hЭГ = 97264,7 ∙ 0,98 ∙ 0,983 = 93698,9 кВт.

 

3. Абсолютный электрический КПД ПТУ:

 

4. Абсолютный электрический КПД паросиловой установки (КУ + ПТУ):

hЭПСУ = hЭПТУ ∙ hКУ = 0,656 ∙ 0,852 = 0,558.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.019 сек.)