Расчет цилиндра конденсационной турбины
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?не рабочих лопаток последней ступени со стороны выхода пара составляет 2870 мм, а максимальная окружная скорость на вершине лопатки umax=450 м/сек. Масса ротора турбины низкого давления в собранном виде составляет 36 т.
Полезная мощность по цилиндрам турбины составляет: на валу ЦВД 62 МВт, на валу ЦСД 91 МВт и на валу ЦНД 51 МВТ.
Основные детали турбины, работающие в зонах высоких температур, изготовлены из легированных сталей перлитного класса. Корпус высокого давления, сопловые и паровые коробки, корпуса клапанов и корпус среднего давления до вертикального разъема изготовлены из жаропрочной хромомолибденованадиевой стали марки 15Х1М1Ф. Роторы турбины изготовлены из стали Р2. Все насадные диски изготовлены из стали 34ХН3М. Применение сталей перлитного класса для изготовления турбины позволило значительно снизить ее стоимость.
Схема регулирования турбины К-200-130 в отличие от схем регулирования турбин без промежуточного перегрева пара включает дополнительную защиту турбины от повышения числа оборотов паром из паропроводов промежуточного перегрева. На ЦСД установлены четыре регулирующих клапана, которые управляются тем же сервомотором, что и регулирующие клапаны ЦВД. Кроме того, на паропроводах промежуточного перегрева перед ЦСД установлены два предохранительных клапана, переключающих пар в конденсатор в случае полного сброса нагрузки. Эти клапаны работают так же, как и автоматические стопорные клапаны свежего пара.
Для снабжения турбины маслом предусмотрен масляный насос центробежного типа производительностью 7000 л/мин. Он установлен в корпусе переднего подшипника, и его ротор соединен муфтой с ротором турбины. Масло на регулирование подается с давлением 19,6 бар, масло на подшипники поступает от сдвоенного инжектора, установленного в масляном баке турбины. В системе маслоснабжения нет зубчатого редуктора и редукционного клапана, что повышает надежность её работы.
Для пуска турбины и останова предусмотрен пусковой центробежный масляный электронасос. При падении давления масла на смазку подшипников ниже 0,45 бар автоматически включается в работу аварийный электронасасос, работающий от сети переменного тока. На случай обесточивания фидеров собственных нужд на станции установлен резервный масляный насос с электродвигателем постоянного тока, который питается от аккумуляторной батареи и автоматически включается в работу при падении давления масла на подшипники до 0,45 бар.
3. Тепловой расчет конденсационной паровой турбины
.1 Предварительное определение расходов пара
Для предварительного определения расходов пара на турбину и в конденсатор производим предварительную оценку процесса расширения в i-s диаграмме. Из исходных данных известны параметры пара перед стопорным клапаном - точка 0 на рис. 3.1. Для того, чтобы найти состояние пара перед соплами регулирующей ступени - параметры в точке 0 на диаграмме, оценивают потери давления при течении в паровом сите, в стопорном и регулирующих клапанах по формуле:
(3.1)
Давление промежуточного перегрева на входе в ЦСД, необходимое для построения процесса в i-s диаграмме, принимаем по формуле:
(3.2)
Учитывая потери давления в тракте промежуточного перегрева:
(3.3)
МПа
получаем давление на выходе из ЦВД:
(3.4)
МПа
Таким образом, в диаграмме i-s можно найти точки 1t, 2, kt.
Для приближенного определения расхода пара на турбину вначале определяем предварительный приведенный используемый теплоперепад турбины:
(3.5)
Где i0, i1, iпп - энтальпии пара в точках 0, 1t, 2;
iпв - энтальпия питательной воды;
?tp - абсолютный КПД установки с регенерацией.
Чтобы подсчитать ?tp, в формуле 3.5 вначале вычисляем КПД паротурбинной установки без регенерации:
(3.6)
Где - из диаграммы i-s (рис. 3.1)
- относительные внутренние КПД ЦВД и части среднего и низкого давления
- энтальпия конденсата при давлении в конденсаторе Pк
По данным /5/ можно принять
Выигрыш в экономичности от бесконечно большого числа регенеративных подогревателей:
(3.7)
Где Тк - температура конденсата при давлении Рк по /3/, К;
sпп - энтропия перегретого пара в точке 2 по диаграмме,
sк , sпв - энтропия конденсата и питательной воды по /3/, ,
ii1 - энтальпия пара в точке 1t (по диаграмме i-s).
Абсолютный КПД установки с регенерацией
(3.8)
Где - относительный выигрыш установки с конечным числом регенеративных подогревателей и промежуточным перегревом.
Этот коэффициент находится по рис. П.10.1 /5/ следующим образом. Предварительно определяется отношение:
(3.9)
Где tпв, tк - температуры питательной воды и конденсата;
t0 - температура насыщения при давлении пара Р0;
, откуда находим
Абсолютный КПД установки с регенерацией (по (3.8)):
Используемый теплоперепад турбины (по (3.5)):
Расход пара в первую ступень турбины:
(3.10)
Где ?м - механический КПД турбины. Определяем по рис. П.10.2 /6/;
?эг = 0,987-0,989 - КПД электрогенератора для турбин мощностью ? 100 МВт;
Nэ - электрическая мощность, кВт.
кг/с
Расход пара в конденсатор турбины:
(3.11)
Где iк - энтальпия пара в конце процесса расш?/p>