Иркутский Государственный Технический Университет
Кафедра теплоэнергетики
Тепловой расчет паровой турбины
ПТ-60/75-130/13
Выполнил: студент
группы ЭСТ-03-1
Золотарев Д.С.
Проверил:
Кудряшов А.Н.
Иркутск 2006
Исходные данные:
-турбоагрегат ПТ-80/100-130/13
-абсолютное давление пара Ро=12,75 МПа
-температура То=838 К=564,85 оС;
-абсолютное давление пара в производственном отборе Рп=1280 КПа
-абсолютное давление пара в верхнем теплофикационном отборе Рт1=98 КПа
-абсолютное давление пара в нажнем теплофикационном отборе Рт2=34 КПа
-номинальная электрическая мощность Nэл=75 МВт;
-абсолютное давление пара в конденсаторе Рк=3 кПа
-температура питательной воды Тпв=522 К=248,85 оС;
-номинальная частота вращения ротора турбины n=50 с-1;
-число регенеративных отборов пара 7
Описание турбины ПТ-80/100-130/13
Турбину ПТ-80/100-130/13 можно рассматривать как модернизированную турбину ПТ-60/75-12,8/1,3, однако модернизация ее столь значительна, что по существу это новая турбина.
Турбина спроектирована на номинальную мощность 80 МВт, начальные параметры пара 12,8 МПа и 555 ОС, с производственным отбором при 1,3 МПа и отопительным отбором.
Основное отличие тепловой схемы этой турбоустановки от тепловой схемы турбоустановки ПТ-60/75-12,8/1,3 состоит в использовании двухступенчатого подогрева сетевой воды.
Верхний отопительный отбор производится при давлении 0,05-0,25 МПа, а нижний - при 0,03-0,1 МПа. При нагреве сетевой воды в двух сетевых подогревателях регулятор давления поддерживает постоянство давления в верхнем отопительном отборе, а расход пара в нижний отопительный отбор - нерегулируемый. При работе только одно сетевого подогревателя давление поддерживается в нижнем отопительном отборе.
|
Конденсатор турбины имеет встроенный теплофикационный пучок, утилизирующий теплоту вентиляционного пропуска пара при работе турбины в режиме с противодавлением. Охлаждающим aгентом пучка является сетевая вода. Развитая регенеративная система подогрева питательной воды обеспечивает на выходе ее температуру 249 оС.
Коренной переделке подвергся валопровод турбины. Вместо двух опорно-упорных подшипников для каждого ротора установлен только один. Естественно, что при этом гибкую муфту, допускающую смещение, пришлось заменить жесткой. Ее полумуфты откованы заодно с валами. Для уменьшения осевого усилия на колодки упорного подшипника в нерасчетных режимах направления потока пара в ЦВД и ЦНД выполнены противоположными
Конструктивные различия турбин ПТ-60/75-12,8/1,3 и ПТ-80/100-130/13 имеются и в ЦНД. Две последние ступени ЧСД (промежуточный отсек) отделены от остальной проточной части большими камерами, первая из которых используется для верхнего теплофикационного отбора, а вторая - для нижнего
Ротор ЦНД является комбинированным, однако в отличие от турбины ПТ-60/75-12,8/l,3 насадными выполнены только диски ЧНД.
Системы регулирования турбины включает в себя электрогидравлический преобразователь, повышающий быстродействие и улучшающий качество регулирования.
Принципиальная тепловая схема турбины приведена на рис. 1.
Предварительное построение теплового процесса
турбины в h-S диаграмме
Потеря давления в стопорном и регулирующем клапанах вследствие дросселирования составляет 3-5% от Ро.
|
Давление перед сопловым аппаратом регулирующей ступени будет равно.
ему соответствует температура То’=562,5оС и энтальпия hо=3510 кДж/кг.
Потеря давления в выхлопном патрубке
где, Сп- скорость пара в выхлопном патрубке.
Принимаю Сп=110м/с, λ=0,03
Давление пара за последней ступенью турбины
Рz=Рк+ΔРк=3+0,1089=3,1089 кПа.
Энтальпия пара в конце изоэнтропного расширения h2t=1986 кДж/кг
Располагаемый теплоперепад, приходящийся на турбину
Но= h0-h2t =3510-1986=1524 кДж/кг
Ноп=638 кДж/кг
кДж/кг
МПа
КПа
КПа
НоТ1=468 кДж/кг
кДж/кг
НоТ2=154 кДж/кг
кДж/кг
Нок=300 кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
Расход пара на турбину определяется из формулы:
,
где kp коэффициент регенерации, принимаю kp=1,15;
ηм, ηэг –механический кпд и кпд электрогенератора соответственно, принимаю по 0,99.
Расход пара в конденсационном режиме
кг/с
кг/с
Процесс расширения пара в турбине с величинами энтальпий и их перепадов приведен на рис. 2.