Расчет упрощенной схемы паротурбинной установки

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Расчет упрощенной схемы паротурбинной установки

2008

Содержание

Исходные данные

Введение

1.Разработка и описание принципиальной схемы ПТУ

2.Расчет и построение h,S-диаграммы расширения пара в проточной части

турбины

3.Определение параметров пара и воды в характерных точках ПТС

3.1 Определение параметров пара и воды в верхнем отборе и подогревателе П1

3.2 Определение параметров пара и воды в подогревателе П2, подключенном к выхлопу ЦВД

3.3 Распределение подогрева воды между подогревателями П2-П5

3.4 Определение параметров пара и воды в подогревателях П3,П4, П5 и отборах, к которым они подключены

3.5 Определение параметров воды в питательном насосе, параметров и расходов пара в приводной турбине насоса

4.Определение потоков пара и воды в относительных величинах (долевом выражении)

4.1 Общие положения

4.2 Последовательность расчета

4.3 Проверка правильности расчета

4.4 Расчет поверхностных подогревателей

4.5 Расчет деаэратора

4.6 Расчет смешивающего подогревателя

4.7 Определение расхода пара на турбопривод питательного насоса

5.Определение абсолютных расходов пара и воды

6.Расчет показателей экономической эффективности паротурбинной установки

Заключение

Библиографический список

Исходные данные

Электрическая мощность генератора: Nэ=300 МВт

Давление свежего пара: Ро=23,5 МПа

Температура свежего пара: tо = tпп =545 0C

Давление пара промперегрева перед ЦСД: Рпп=3,9 МПа

Температура пара промперегрева перед ЦСД: tпп=5450C

Давление пара в конденсаторе турбины: Рк=3,5 кПа

Температура питательной воды: tпв=265 0C

Принципиальная тепловая схема для расчёта: рис.1.2. [1]

Введение

Важным этапом проектирования паротурбинной установки является разработка и расчёт принципиальной тепловой схемы. Целью расчёта является определение технических характеристик ПТУ и входящего в него оборудования: расходов и параметров пара и воды в характерных точках схемы, обеспечивающих заданную величину мощности электрического генератора, приводимого проектируемой турбиной, а также показателей экономичности установки (КПД, удельные расходы теплоты и топлива).

В данной курсовой работе рассчитывается ПТС конденсационной ПТУ для тепловой электростанции. Упрощение схемы заключается в сокращении по уравнению с реальными современными турбинами числа ступеней регенеративного подогрева питательной воды (РППВ). Из ПТС исключены схемы протечек пара через концевые уплотнения цилиндров. Не включены в рассчитываемую схему расширители дренажей, испарители, бойлеры (теплофикационные теплообменники), деаэратор добавочной воды и ряд других элементов.

Определение параметров пара и воды в характерных точках ПТС

Таблица 3.3.Распределение подогрева воды между подогревателями П2-П5.

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Размер-ность	Способ определения	Значе-ние
1	Энтальпия воды на выходе П2		кДж/кг	Табл. 3.2.	1089,4
2	Давление в конденсаторе	Рк	кПа	Задано	3,5
3	Энтальпия воды (конденсата) на выходе конденсатора		кДж/кг		111,84
4	Давление в деаэраторе		МПа	Принимается	0,7
5	Давление питательной воды на нагнетании питательного насоса	Рпн	МПа	1,45Ро	34,08
6	Удельный объём воды в питательном насосе		м3/кг	Принимается	1,1
7	КПД (гидравлический) питательного насоса			Принимается	0,81
8	Нагрев воды в питательном насосе (предварительная оценка)		кДж/кг		46,3
9	Нагрев воды в охладителе пара эжектора		кДж/кг	Принимается	2,5
10	Нагрев воды в охладителе пара уплотнений турбины		кДж/кг	Принимается	8
11	Число подогревателей в системе регенеративного подогрева	Z	-	Задано	5
12	Соотношение нагрева воды в подогревателе, подключенном к выхлопу ЦВД и остальными подогревателями	m2	-	Принимается	1,5
13	Нагрев воды в каждом из подогревателей		кДж/кг		206,4
14	Нагрев воды в подогревателе, подключенном к выхлопу ЦВД		кДж/кг		306,9
15	Энтальпия воды:
15.1	На выходе ОЭ		кДж/кг		114,34
15.2	На выходе ОУ		кДж/кг		122,34
15.3	На выходе П5		кДж/кг		326,94
15.4	На выходе П4		кДж/кг		531,54
15.5	На выходе деаэратора (П3)		кДж/кг		736,14
15.6	На выходе питательного насоса		кДж/кг		782,44
15.7	На выходе П2		кДж/кг		1089,34

Общие положения

При расчетах принципиальной тепловой схемы турбоустановки сначало определяют расходы пара и воды в относительных величинах – долевом выражении от расхода свежего пара: для пара i=Gi/G0; для воды вПi=GвПi/G0.

Относительные величины расходов могут быть найдены, если для каждого элемента схемы составить уравнение материального и (или) уравнение теплового (энергетического) балансов.

Материальный баланс определяет: сумма расходов, входящих в элементы схемы потоков, равна сумме расходов потоков, выходящих из элементов схемы.

Тепловой (энергетический) баланс определяет: сумма энергий, всех входящих в элемент схемы потоков, равна сумме энергий всех потоков, выходящих из элемента схемы.

Последовательность расчета

Расчет схемы начинается с подогревателя П1, подключенного к верхнему отбору. Расход питательной воды через этот подогреватель пв=Gпв/G0=1+ут+упл=1,0+0,02+0,015=1,035. Этот расход выбран, исходя из принятой величины утечек рабочего тела в схеме, равного 0,02 (2%), и величины потерь пара из системы концевых уплотнений, принятой 0,015 (1,5%).

Последовательность расчета ПВД, деаэратора (Д) и питательного насоса (ПН) с турбоприводом определяется следующей схемой:

При этих расчетах определяются следующие величины:

П1 – 1

П2 - 2

П3(Д) - 3д и пн

ТПН - тпн

П4 - 4 и вП5

П5 - 5 и вкн-1

К - к=1-2-3д-4-5-тпн.

Расчет деаэратора

Таблица

дрп1=1+2

упл=

0,015

пв=

1,035

э=

0,006

hд"

2772,1 кДж/кг

пв = 3д + ( 1+2 ) + вп4 + упл(1) - э

пвhв2п3 = 3дh3 + ( 1+2 )hдрп2 + вп4hв2п4 + упл(1)h - эhд"

1,035 = 3д + ( 0,03+0,13) + вп4 + 0,01 - 0,006

1,035*736,14= 3д3337,62+ ( 0,03+0,13)762,51+ вп4531,54+ 0,01*3338,9-0,006*2772,1

0,871=3д+вп4

3д3337,62+вп4531,54=603,27

3д=,05

вп4 =0,821

Заключение

Проделав данную курсовую работу, мы выполнили основные этапы проектирования и расчета тепловой схемы:

1. Разработана и описана принципиальная тепловая схема .

2. Рассчитана и построена h,S-диаграмма расширения пара в проточной части турбины .

3. Определены параметры пара и воды в характерных точках схемы, в том

числе: определены параметры пара и воды в верхнем отборе и подключенном к нему подогревателе П1.

3.2. Определены параметры пара и воды в подогревателе П2, подключенном к выхлопу ЦВД.

3.3. Определено распределение подогрева воды между подогревателями П2-ПZ.

3.4. Определены параметры пара и воды в подогревателях ПЗ, П4, П5.

3.5. Определены параметры воды в питательном насосе (ПН) и параметры пара в приводной турбине насоса (ТПН).

4.Составлены и решены уравнения материального и теплового. (энергетического баланса) для элементов схемы, с целью определения расходов пара и воды в относительных величинах.

5. Определен расход свежего пара на турбину и расход пара отборов в абсолютном выражении. Сделана проверка правильности расчета.

Полученные показатели эффективности рассчитываемой ПТУ имеют большие значения, чем турбина-аналог. Это объясняется тем что мы проектировали идеальную турбину и не учитывали некоторые технические сложности в создании паротурбинной установки.

Библиографический список

1.В.Л.Похорилер, В.М.Марковский: Расчет упрощенной схемы паротурбинной установки. Свердловск: УПИ, 1991. 44с

2.С.Л.Ревкин, А.А.Александров: Термодинамические свойства воды и водяного пара. Москва: Энергоатомиздат, 1984. 79с.

3. Д.П.Елизаров: Теплоэнергетические установки электростанций. Москва: Энергоиздат, 1982. 264 с.