Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Тепловой расчёт паровой турбины.

Читайте также:
  1. Глава 11. Минимальные расчётные показатели интенсивности использования территорий иного назначения
  2. Глава 22. Минимальные расчётные показатели обеспечения объектами образования.
  3. Глава 8. Минимальные расчётные показатели для определения потребности в территориях различного функционального назначения и интенсивности их использования
  4. Для расчёта схему разделяют на две части
  5. Инструкция к пользованию программой для расчёта фермы на ЭВМ
  6. Исходные данные для расчета тепловой схемы
  7. Исходные данные для расчёта на ЭВМ

З А Д А Н И Е

на практическую работу №6 по дисциплине «Промышленные ТЭС»

 

на тему:

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ паровой турбины

 

Студенту Катасонову Кириллу Викторовичу

ф.и.о.

 

Дата выдачи задания

Дата защиты работы

Руководитель работы В.В. Барановский

ф.и.о.

 


Исходные данные к КУРСОВОЙ РАБОТЕ

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

Содержание работы Примечание
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ паровой турбины 1.1. Расчет параметров процесса в h,s–диаграмме ЦВД до камеры смешения. 1.2. Расчет параметров пара в камере смешения ЦВД. 1.3. Расчет процесса в проточной части ЦВД после камеры смешения. 1.4. Расчет параметров пара перед соплами ЦНД. 1.5. Расчет процесса в проточной части ЦНД. 1.6. Расчет экономических показателей паротурбинной установки.  
2. СФОРМУЛИРОВАТЬ ВЫВОДЫ  

Спецзадание

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

 

 

Тепловой расчёт паровой турбины.

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 = 606,6 OC.

3. Теплосодержание определяется по таблицам воды и пара: hО ВД = 3667,42 кДж/кг.

4. Энтропия: sО ВД= h,s(pО ВД, tО ВД) = 7,12кДж/(кг∙K).

5. Удельный объём: υО ВД = h,s(pО ВД, tО ВД) = 0,05733м3/кг.

 

 

Расчет процесса расширения пара в проточной части ЦВД

до камеры смешения (ступени № 1¸14).

 

1. Принимаем потери в паровпускных органах ЦВД равными 3%.

2. Давление пара перед соплами первой ступени:

pО’ ВД = 0,96 ∙ pО ВД = 0,97 ∙ 66,6 = 66,54 бар.

 

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

tО’ ВД = h,s(p О’ ВД , hО ВД) = 606 OC.

sО’ ВД = h,s(p О’ ВД , hО ВД) = 7,133 кДж/(кг∙K).

υО’ ВД = h,s(p О’ ВД , hО ВД) = 0,05911 м3/кг.

 

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

- номинальный расход: D00 = 85,9 кг/с;

- номинальное начальное давление: p00 = 66,4 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 = 73,2 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) = 488,4 OC.

hа 1-14 = h,s(sО' ВД, p21-14) = 3425,85 кДж/(кг∙K).

υа 1-14 = h,s(sО' ВД, p21-14) = 0,0992 м3/кг.

 

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

H01-14 = hО ВД – hа1-14 = 3667,42 – 3425,85 = 241,5 кДж/кг.

 

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

υср = (υО´ ВД ∙ υа 1-14)0,5 = (0,0992 ∙ 0,05911)0,5 = 0,0766 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 = 0,864 ∙ 241,5 = 208,6 кДж/кг.

 

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

h2 1-14 = hО ВД – Hi1-14 = 3667,42 –208,6 = 3458,8 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) = 503,4 OC.

s2 1-14 = h,s(p21-14, h2 1-14) = 7,1634 кДж/(кг∙K).

υ2 1-14 = h,s(p21-14, h2 1-14) = 0,0985 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 = 35,43 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 = 12.03 ∙ 2 -0.06∙12,03 = 23,34 кг/с.

 

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

DСМ = D0 НД + DО ВД = 23,34 + 73,2 = 96,34 кг/с.

 

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

pСМ = (DСМ / DСМ 0) ∙ pСМ 0 = 96,34/105,275 ∙ 6,5 = 5,95 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) = 413 OC.

s СМ = h,s(pСМ, h СМ) = 7,75 кДж/(кг∙K).

υ СМ = h,s(pСМ, h СМ) = 0,5285 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) = 225,6 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) = 2924,3 кДж/кг.

υаЦВД = h,s(s СМ, p2nЦВД) = 1,525 м3/кг.

 

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

H015-19 = h СМ – hаЦВД = 3298,5 – 2924,3 = 374,2 кДж/кг.

 

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

υср = (υСМ ∙ υа ЦВД)0,5 = (0,5285 ∙ 1,525)0,5 = 0,89775 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 = 0,903 ∙ 374,2 = 337,9 кДж/кг.

 

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

h2 ЦВД = h СМ – Hi15-19 = 3298,5 – 337,9 = 2960,6 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) = 243,8 OC.

s2 ЦВД = h,s(p2nЦВД, h 2 ЦВД) = 7,8214 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) = 1,5821 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 ∙ 1,5= 0,03 бар.

 

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

pО ЦНД = p2nЦВД – ∆p2 = 1,5 – 0,03 = 1,47 бар.

 

3. КПД сепаратора принимается: = 0,98.

4. Массовый расход влаги на входе в сепаратор:

G2 I = y2 ЦВД ∙ D2ЦВД = 0 ∙ 96,34 = 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 = 96,34 + 0 = 96,34 кг/с.

 

8. Степень сухости пара на входе в ЦНД:

x0 ЦНД = D2 II / D0ЦНД = 96,34 / 96,34 = 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) = 2960.6кДж/кг.

t 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) = 243,8 OC.

s 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) = 7,82314 кДж/(кг∙K).

υ 0 ЦНД = h,s(p 0 ЦНД, x0 ЦНД) =1,5821 м3/кг.

 

5. Расчёт процесса в проточной части ЦНД.

1. Расход пара из ЦНД в конденсатор: DК = D0ЦНД = 96,39кг/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 = 17 OC.

 

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

pК = 0,0265 бар = 2,65 кПа.

tК = 22OC.

 

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) = 2255,2138кДж/кг.

t а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 22 OC.

xаЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 0,903.

yаЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = (1- xаЦНД) = (1 – 0,903)∙100% = 9,7 %.

s а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 7,82314 кДж/(кг∙K).

υ а ЦНД = h,s(s 0 ЦНД, p2ЦНД) = 45,3387 м3/кг.

 

6. Располагаемый тепловой перепад ЦНД:

H0ЦНД = h 0 ЦНД – h а ЦНД = 2960,6 – 2255,2138= 705,5кДж/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 + 0,097) ∙ (419,5 / 705,5) = 0,979.

 

11. Относительный внутренний КПД ЦНД:

 

12. Полезно использованный тепловой перепад ЦНД:

HiЦНД = hоi ЦНД ∙ H0 ЦНД = 0,877 ∙ 705,5 = 619,2кДж/кг.

 

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

hК = h2 ЦНД = h 0 ЦНД – HiЦНД = 2960,6 – 619,2 = 2341,4 кДж/кг.

 

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

pК = 0, 0265 бар = 2,65 кПа

hК = 2341,4 кДж/кг.

tК = h,s (pК , hК) = 22 OC.

υК = h,s (pК , hК) = 45,3387 м3/кг.

xК = h,s (pК, hК) = 0,903.

yК = h,s (pК , hК) = (1- xК) = (1 – 0,903) ∙ 100% = 9,7 %.

sК = h,s (pК , hК) = 7,823 кДж/(кг∙K).

 

Параметры основного конденсата на выходе из конденсатосборника конденсатора:

 

- - давление: pОК = pК = 1 бар

- теплосодержание: hОК = h,s(pОК, tОК) = 125.8кДж/кг.

температура: tОК = 22 OC.

 

 

6. Расчёт экономических показателей паротурбинной установки.

 

1. Внутренняя мощность паровой турбины:

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

= 73,2 ∙ 208,6 + 96,34∙ 337,9 + 2 ∙ (96,34/2) ∙ 619,2 = 106238,12 кВт.

 

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

NЭПТУ = NiПТ ∙ hМ ∙ hЭГ = 106238,12 ∙ 0,98 ∙ 0,983 102343,44 кВт.

 

3. Абсолютный электрический КПД ПТУ:

 

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

hЭПСУ = hЭПТУ ∙ hКУ = 0,476∙ 0,9 = 0,476.

 

 

Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 232 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Фиксация хода и результатов допроса.| Утверждено редакционно-издательским Советом университета в качестве учебного пособия.
mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.028 сек.)