Расчёт паровой турбины К-2000-300
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Введение
Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Установленные на электростанциях генераторы в подавляющем большинстве имеют привод от паровых турбин.
Таким образом, паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции, в том числе на атомной.
Обладая большой быстроходностью, паровая турбина отличается малыми размерами и массой и может быть построена на большую единичную мощность. Вместе с тем у данного типа турбин достигнута высокая экономичность работы. Это главным образом и определило широкое распространение паровых турбин в современной энергетике. К недостаткам её стоит отнести невысокую маневренность, долгий пуск и набор мощности, что стоит препятствием для эффективного и экономичного использования паровых турбин для покрытия пиковой части графика потребления электроэнергии.
Схема расширения пара в турбине К-2000-300
Рис. 1 процесс расширения пара в турбине.
Турбина имеет 5 цилиндров: цвд, цсд и три цнд.
Таблица. Параметров пара в отборах турбины
Точки процессаЭлемент тепловой схемыР, атаt, оСi0 1 1 2 2 3 4 5 6 7 8 9 к- Д9 - Д8 - Д7 Д6 Д5 Д4 Д3 Д2 Д1 конденсатор300 64,1 81 39 24 18,6 9,2 5 2,64 1,29 0,58 0,205 0,036610 345 610 295 610 450 355 280 218 150 80 60 Х=94,13474 3046 3663 2941 3708 3358 3169 3020 2903 2774 2650 2609 2550
Расчет тепловой схемы энергоблока
Турбина К-2000-300 имеет 9 регенеративных отборов пара. Конденсат турбины подогревается в 5 ПНД. После деаэратора питательная вода питательным насосом, приводимым в движение турбоприводом, прокачивается через 3 линии ПВД по 2 подогревателя в каждой линии.
Все ПВД и ПНД имеют встроенные пароохладители и охладители дренажа греющего пара.
Питательная установка имеет конденсационный турбопривод, питаемый паром из линии СПП (после промперегрева). Пар, отработавший в турбоприводе, конденсационным насосом направляется в конденсатор, а затем в основной конденсатор.
Дренажи ПВД каскадно сливаются в деаэратор.
Определение доли расхода пара на турбопривод
П-9
Составим балансы подогревателей, дэаэратора ПН
а) температурный напор в ПВД равен 0
б) дренаж в состоянии насыщения
Рис.
П-8
Рис.
Составим тепловой баланс:
?пв ?пв8 iпв8 ?пв(iв9-iв8)=?9(iотб9 -iдр9 )
iпв9Потери пара от турбины к подогревателю принимаем 6%.
iдр9 ротб=64,1*6%=60,3 ата
ts=276,1оС
Температурный напор принимаем 3оС
tпв9=273,1 оС, рпв=1,3*р0=1,3*300=390 ата.
Опредеоим при рпв=390 ата и tпв=273,1 оС iпв9=1200,7кДж/кг
?9=
?8 iотб8 ротб8
Составим тепловой баланс:
?пв ?пв iпв7 ?пв8(iпв8-iпв7)=[?8(iотб8 -iдр8)+ ?9(iдр9 -iдр9)]?охл
пв8ротб=36*6%=36,7 ата=248,8оС, tпв=248,8-3=245,8 оСпв8=1065,3 кДж/кг, iпв7=862,3 кДж/кгдр9 iдр8 iдр8=1063,1 кДж/кг
?8=
П-7
?7 iотб7 ротб7
Составим тепловой баланс:
пв6 ?пв(iпв7-iпв6)=[?7(iотб7 -iдр7)+ (?9+ ?8)(iдр8 -iдр7)]?охл
пв7ротб=18,6*6%=18,5 ата=205,3оС, tпв=205,3-3=202,3 оСпв7=862,3 кДж/кг,др8 iдр7 iдр7=878,3 кДж/кг
рд=9,2 ата h=746,8 кДж/кг ts=176,3 оС ?=0.0011226 м3/кг
iпв6=50,3+746,8=797,1 кДж/кг
?7=
Дэаэратор
Рис.
?9+ ?8+?7?ок iок5
iд
?пв
iок5 =602кДж/кг, р=4,7 ата, ts=145 оС
температурный напор в системе ПНД 2оС tв5=145-2=143оС
П5-П4
iдр5=630,1 кДж/кг
iотб5 iотб4 iдр4=535,4 кДж/кг (р=2,48 ата)
Рис.
?5 ?4 iок4=522 кДж/кг (ts=126,6оС)
ijок3=427,4 кДж/кг (ts=104оС)
?ок ?ок4 ?ок3
iok5 iок4 iок3
iдр4
iдр5
tок4=126,6-2=124,6оС
tок3=104-2=102оС
П3-П2
iдр3=440,2 кДж/кг ротб=1,21 ата
iотб5 iотб4 iдр2=348,3 кДж/кг ротб=0,54 ата
?5 ?4 iок3=427,4 кДж/кг
Рис.
iок2=343,92 кДж/кг
tок3=103,96-2=101,96 оС
?ок ?ок4 ?ок3 tок2=81,53-2=79,53 оС
iok5 iок4 iок3 tок1=57,37-2=55,37 оС
iдр4 iок1=231,53 кДж/кг
iдр5
П-1
Рис.
?1 iотб1 ротб1
При р=0,036 ата i=111,84 кДж/кг
?ок1 iок0 ротб=0,250*6%=0,19 ата
iок1iдр1=246,83 кДж/кг
iдр1
Турбопривод питательного насоса
Определение расхода пара на турбину
GТ=2000*103/(3474-3046)+[(1-0,075)(3663-2941)+(1-0,075-0,103)(3708-
)+(0,822-0,013)(3358-3169)+(0,809-0,0356-0,0424)(3169-3020)+(0,7314-
,0269)(3020-2903)+(0,7041-0,0287)(2903-2774)+(0,6754-0,03183)(2774-
)+(0,64357-0,0335)(2650-2609)+(0,61007-0,0345)(2609-2550)0,992]=
=1039,86 т/ч
Расходы пара в отборы:
G1=1039,86 *0,075=c кг/с
G2=1039,86 *0,103=107.11 кг/с
G3=1039,86 *0,013=13.52 кг/с
Gд=1039,86 *0,0356=37.02 кг/с
Gтп=1039,86 *0,068=70.71 кг/с
G4=1039,86 *0,0287=29.84 кг/с
G5=1039,86 *0,0269=27.97 кг/с
G6=1039,86 *0,03183=33.09 кг/с
G7=1039,86 *0,0335=34.84 кг/с
G8=1039,86 *0,0345=35.87 кг/с
Gк=Gт-?Gотб=1039.9-467.97=571.9 кг/с
Мощность, полученная на всех потоках пара:
N0=[?Gотб(hо-hотбj-?hпп)]?м ?г=[77.99(3474-3046) +107.1(3663-2941+666)+13.52(3708-3356+666+813)+37.02(3708-3169+1479)+70.71(3708-3169+1479)+29.84(3708-2903+1479)+27.97(3708-2774+1479)+33.09(3708-2650+1479)+34.84(3708-2609+1479)+571.9(3708-2550+1479)]0,99*0,99=2197.09 МВт
Расчет цилиндра среднего давления
Принимаем d2к=1,4м, L2=0,370 м.
Распределение теплоперепада по ступням турбины.
Хopt=0,52
Окружная скорость:
Скорость пара на входе в ступень:
Располагаемый теплоперепад:
Коэффициент возврата теплоты:
Уточнённое число ступеней:
ступеней
Расчет турбинных ступеней. Расчёт первой ступени
&