Курсовая работа: Турбина

Оглавление

I.Введение. 3

II.Принцип работы теплофикационной паротурбинной установки. 4

III.Исходные данные. 6

1. Построение процесса расширения пара в проточной части турбины.. 6

2.Расчет сетевых подогревателей. 10

3.Расчёт сепаратора непрерывной продувки. 12

4.Расчет подогревателя высокого давления. 15

5.Расчет подогревателя низкого давления и деаэратора. 16

6.Расчёт мощности турбоагрегата. 19

7. Расчет мощности привода питательного насоса. 20

8. Энергетические показатели теплофикационной турбоустановки. 20

9. Тепловой и конструктивный расчеты теплообменных аппаратов. 21

IV.Заключение. 25

V. Библиографический список. 26

Приложение. 27

1. Введение

Современные паровые турбины являются основным двигателем тепловых и атомных электростанций, значение которых для энергетики определяется возрастающими потребностями страны в электроэнергии. Паровые турбины позволяют осуществлять совместную выработку электрической энергии и теплоты, что повышает степень полезного использования теплоты органического и ядерного топлива [2].

Паровая турбина получила широкое распространение в качестве двигателя для кораблей военного и гражданского флота. Паровые турбины используются, кроме того, для привода различных машин — насосов и др.

Паровая турбина, обладая большой быстроходностью, отличается сравнительно малыми размерами и массой и может быть построена на очень большую мощность (миллион киловатт и более), вместе с тем паровая турбина достигает высокой экономичности и имеет высокий КПД [3].

Для организации рационального энергоснабжения страны особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным технологическим способом производства электрической и тепловой энергии и одним из основных путей снижения расхода топлива на выработку указанных видов энергии. В комбинированной выработке заключается основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода энергоснабжения, при котором электрическая энергия вырабатывается на конденсационных тепловых электростанциях (КЭС), а тепловая – в котельных.

Ориентация российской энергетики на комбинированное производство электрической энергии и теплоты на крупных ТЭС была предусмотрена еще в государственном плане электрификации России – плане ГОЭЛРО. Эта идея, полностью оправдавшая себя опытом развития советской теплофикации, широко реализуется в городах и промышленных районах нашей страны [4].

1. Принцип работы теплофикационной паротурбинной установки

Схема 1. Теплофикационная паротурбинная установка

Принятые на схеме обозначения агрегатов:

СП1 – нижний сетевой подогреватель

СП2 – верхний сетевой подогреватель

ОП – охладитель продувки

Д – деаэратор

ПН – питательный насос

ПВД – регенеративный подогреватель высокого давления

ПГ – парогенератор ПЕ – пароперегреватель

СК – стопорный клапан

ЦВД – цилиндр высокого давления ЦСД – цилиндр среднего давления

ЦНД – цилиндр низкого давления

ВЭ – водяной экономайзер

ПНД – регенеративный подогреватель низкого давления

ДН – дренажный насос

ЭГ – электрогенератор

С – сепаратор непрерывной продувки

Р – редуктор непрерывной продувки

К – конденсатор турбины

КН – конденсатный насос

ПВК – пиковый водогрейный котел РОУ – редукционно-охладительная установка

Обратная из теплосети (схема 1) возвращается на ТЭЦ и с помощью сетевого насоса СН1 подается в сетевой подогреватель СП1, где подогревается с помощью 5-го отбора пара. Затем вода поступает в СП2 и подогревается с помощью 4-го отбора пара из ЦСД. Сетевая вода сетевым насосом СН2 поступает в пиковый водогрейный котел ПВК и уходит потребителям.

2-ой отбор пара из ЦСД турбины поступает в деаэрационную колонку Д для того, чтобы создать кипение воды и выделить лишние газы. Из деаэратора Д питательная вода с помощью питательного насоса ПН поступает на регенеративный подогреватель высокого давления ПВД где нагревается с помощью 1-го отбора пара из ЦВД турбины, далее поступает в водяной экономайзер ВЭ, затем в парогенератор ПГ, в котором вода преобразуется во влажный пар. Отработанный пар из ПВД поступает в деаэрационную колонку Д. Из ПГ часть пара поступает в редуктор непрерывной продувки Р для поддержания постоянного давления пара. После чего пар поступает в сепаратор непрерывной продувки С, в котором влажный пар разделяется на пар и воду. Продувочная вода из сепаратора С поступает на охладитель продувки ОП, который охлаждает умягченную воду на выходе из системы ХВО, затем эта вода поступает в деаэрационную колонку Д. Пар из сепаратора С также поступает в деаэрационную колонку Д.

Вторая часть пара из ПГ поступает в пароперегреватель ПЕ, где часть пара через стопорный клапан СК попадает в турбину, а другая часть через редукционно-охладительную установку РОУ отправляется на производство.

Отработанный пар из ЦНД поступает в конденсатор К. Образовавшийся конденсат с помощью конденсационного насоса КН подается в подогреватель низкого давления ПНД, где конденсат подогревается с помощью 3-го отбора пара (температура пара и конденсата становится одинаковой). Затем с помощью дренажного насоса ДН подогретый конденсат поступает в деаэрационную колонку Д. Механическая энергия, выработанная путем вращения вала турбины под действием адиабатного расширения водяного пара, преобразуется с помощью электрогенератора ЭГ в электрический ток.

1. Исходные данные

D_п.п - количество пара, вырабатываемого парогенератором (расход пара);

p₀, t₀ - давление и температура пара перед стопорным клапаном турбины;

p₁, p₂, p₃, p₅ - давления отборов пара;

η_оi - внутренние относительные КПД;

p_к - давление в конденсаторе турбины;

- температура наружного воздуха.