150775 (621409), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Состояние пара перед стопорным клапаном турбины определяется параметрами Р₀, t₀, х₀, которые обычно задаются либо определяются по прототипу.

Можно также в проектном расчете исходить из того, что известны термодинамические свойства пара на выходе из парогенератора (ПГ) и гидравлические сопротивления парового тракта от ПГ до СРК. Это сопротивление можно оценить величиной 4 – 6 % от давления в ПГ. Тогда давление перед СРК турбины определится как

Р₀ = Р_пг(1 – Р_пар) = (0,94…0,96)Р_пг

Р₀ = 0,96Р_пг=0,96.6,27=6,019 МПа

По [5] можно определить значения

h₀ = h^’₀(1–x₀) + h^”₀x₀, (4)

где h^’₀ и h^”₀ – энтальпия воды и сухого насыщенного пара на линии насыщения, соответственно.

х₀ – степень сухости пара перед регулирующими органами турбины.

Один из способов расчета параметров в узловых точках на линии процесса расширения пара в турбине – использование программы МЭИ Water Steam Pro для расчета термодинамических параметров воды и водяного пара.

х₀ =0.995

h₀ = f (Р₀,x₀)

h₀ =2776.504 кДж/кг

Потери давления в паровпускных устройствах турбины (Р_пу) в соответствии с рекомендациями [2, 3] принимают равными

Р_пу = (0,03 0,05)Р₀ , (5)

где Р₀ – давление перед регулирующими органами турбины;

Давление пара перед соплами первой ступени ЦВД (Р₀), с учетом величины Р_пу определится как

Р₀ = (1 – Р_пу)Р₀ (6)

Р₀ = 0,95Р₀=0,95.6,019= 5,718 МПа

x’₀=f(p’₀,h₀)=0.993

s₀ = f(p’₀,h₀)=5,892 кДж/(кг.К)

Точка, характеризующая начало процесса расширения в ЦВД находится на пересечении изобары Р₀ с линией энтальпии h₀ (рис. 2).

Энтальпия в конце действительного процесса расширения в ЦВД при заданном разделительном давлении (давлении за последней ступенью ЦВД) определится как

h_III = h₀ – (h₀ – h^Т_III)_oi^ЦВД, (7)

h^Т_III = f (Р_III,s₀)= 2503,5 кДж/кг

_oi^ЦВД=0,83

h_III = h₀ – (h₀ – h^Т_III)_oi^ЦВД=2776,5-(2776,5-2503,5)0,83=2549,9 кДж/кг

где h^Т_III – энтальпия в конце адиабатического процесса расширения пара в ЦВД (определяется по h,S-диаграмме при s₀ = s₀);

Когда разделительное давление не задано (в проектном расчете) его можно определить, исходя из расчетной температуры ОК и ПВ на выходе из ПНД и ПВД системы регенерации (см. раздел 4).

(h₀ – h^Т_III) – располагаемый или адиабатический теплоперепад в ЦВД.

Н_рас=h₀-h^Т_III=2776,5 – 2503,5=272,9 кДж/кг

Разность h₀ – h_III называется действительным теплоперепадом ЦВД.

Н_Д=H_рас.η_oi^ЦВД= h₀ – h_III=2776,5 – 2503,5– 2549,9=226,6 кДж/кг

Точка на h,S – диаграмме, характеризующая конец действительного процесса расширения в ЦВД, находится на пересечении изобары Р_III с линией энтальпии h_III (рис. 2). Эта же точка определяет влажность пара на выходе из ЦВД (на входе в сепаратор), х_III = х_с.

х_III = х_с= f (Р_III, h_III)=0,880

В [3, 4] приведены усредненные значения _oi по цилиндрам в целом, без учета изменений этого КПД по отдельным ступеням (группам ступеней). Поэтому для получения условной линии действительного процесса расширения пара в цилиндре, достаточно соединить точки на h,S – диаграмме, характеризующие начало и конец этого процесса.

Определяем энтальпии в отборах и на выходе из ЦВД при идеальном процессе расширения.

h_I^ид=f(p_I,s₀)= 2621,7 кДж/кг

h_II^ид=f(p_II,s₀)= 2564,0 кДж/кг

h_III^ид=f(p_III,s₀)= 2503,5 кДж/кг

Определим значения энтальпий в отборах и на выходе из ЦВД в действительном процессе расширения пара в ЦВД (с учетом значения η =0,83)

h_I=h₀-(h₀-h_I^ид).η_oi^ЦВД= 2776,5-(2776,5-2621,7).0,83= 2648,0 кДж/кг

h_II=h₀-(h₀-h_II^ид).η_oi^ЦВД= 2776,5-(2776,5-2564,0).0,83=2600,0 кДж/кг

h_III=h₀-(h₀-h_III^ид).η_oi^ЦВД= 2776,5-(2776,5-2503,5).0,83=2549,9 кДж/кг

На основании полученных давлений в отборах и полученных энтальпий пара определим значения энтропий, температуры и степени сухости пара в характерных точках процесса в ЦВД.

s_I=f(p_I,h_I)= 5,945 кДж/(кг.K)

s_II=f(p_II,h_II)= 5,967 кДж/(кг.K)

s_III(p_III,h_III)= 5,992 кДж/(кг.K)

t_I=t_s=f(p_I)= 224,1 °С

t_II=t_s=f (p_II)= 207,4 °С

t_III=t_s=f (p_III)= 190,6 °С

x_I=f(t_I,h_I)= 0,916

x_II=f(t_II,h_II)= 0,897

x_III=f(t_III,h_III)= 0,880

Аналогично выполняется построение процесса расширения пара в других цилиндрах главной турбины и турбины привода питательного насоса.

Для определения параметров пара в камерах отборов главной турбины на линию действительного процесса расширения пара наносятся изобары, соответствующие давлениям в камерах отборов турбины. В точках пересечения изобар с линией действительного процесса расширения пара определяются энтальпии пара в камерах отборов.

Рис. 2. Построение процесса расширения пара в турбине и в приводной турбине питательного насоса в h,S–диаграмме

Построение процесса расширения пара в ЦНД.

Параметры пара на входе в ЦНД определяются параметрами пара на выходе из СПП.

Потери давления до СПП (Р_Т)

Δp_Т=0.02%

P_Т=p_III.(1-Δp_Т)=1,273.(1-0,02)= 1,247 МПа

s_Т= f(p_Т,x_III)= 6,508 кДж/(кг.K)

h_Т= f(p_Т,x_III)=2781,1 кДж/кг

Потери давления в СПП (Р_спп), согласно [3, 4] определяют по формуле

Р_спп = 0,08Р_разд, (8)

Этот перепад равномерно распределяем между сепаратором и ступенями перегрева пара. Обозначив число ступеней в СПП (сепаратор, 1-я и 2-я ступени перегрева).

Состояние пара за сепаратором.

Р_с = Р_разд(1– Р_с) (9)

Δp_c=0.02%

p_с=p_Т.(1-Δp_c)= 1,247.(1-0,02)= 1,222 Мпа

t_с=t_s= f(p_c)= 188,8°С

Конструкция сепарационных устройств современных СПП обеспечивает влажность пара на выходе из сепаратора не более 1 %, т.е. х_с^вых = 0,99.

По Р_с и х_с^вых по h,S – диаграмме или с использованием соотношения (4) и [5] определяем энтальпию пара на выходе из сепаратора (h_c^вых).

s_с= f(p_c, х_с^вых)= 6,515 кДж/(кг.K)

h_с= f(p_c, х_с^вых)= 2784,4 кДж/кг

Состояние пара за первой ступенью пароперегревателя (ПП1) определяется давлением пара за первой ступенью (Р_пп1), которое можно рассчитать с помощью (9), и температурой t_ПП1, которая определяется по заводским данным [3, 4]

Р_пп1 Р_с(1– Р_пп1)

Δp_пп1= 0.03%

p_пп1=p_с.(1-Δp_пп1)= 1,222.(1-0,03)= 1,186 МПа

Для определения температуры и энтальпии на выходе из ПП1, можно задаться величиной перегрева пара на выходе из ПП1. Она обычно колеблется в диапазоне 5… 10 °С. По найденной t_пп1 определяем h_пп1 и s_пп1.

t_s,пп1= f(p_пп1)=187,4

t_пп1=t_s,пп1+10=197,4 °С

s_пп1= f(p_пп1, t_пп1)= 6,584 кДж/(кг.K)

h_пп1= f(p_пп1, t_пп1)= 2810,3 кДж/кг

Состояние пара за второй ступенью пароперегревателя (h_ПП2) определяется аналогично первой ступени.

Р_пп2 Р_пп1(1– Р_спп/n),

t_пп2= 250 °С

Δp_пп2= 0.03%

p_пп2=p_пп1.(1-Δp_пп2)= 1,186.(1-0,03)= 1,150 МПа

s_пп2= f(p_пп2, t_пп2)= 6,853 кДж/(кг.K)

h_пп2= f(p_пп2, t_пп2)= 2937,5 кДж/кг

t_пп2 – определяется по заводским данным [3, 4]

Процесс расширения пара в части среднего давления строится аналогично ЦВД. Состояние пара перед соплами первой ступени ЦСД, принимая дросселирование в клапанах ЦСД в соответствии с (2), определится

Р_цсд (1 – Р_пу)Р_пп2, h_цсд = h_пп2

Начальная точка процесса расширения пара в ЦСД находится на пересечении изобары Р_ЦСД и линии энтальпии h_ЦСД. Конечная точка процесса расширения пара в ЦСД определяется давлением за последней ступенью ЦСД (Р_цсд^вых, см. [3, 4]).

p₀^ЦCД=p_п2.(1-Δp_пу)= 1,150.(1-0,02)= 1.127 МПа

t₀^ЦCД= 250 °С

h₀=h_пп2= 2937.5 кДж/кг

s₀(p₀,t₀)= 6.864 кДж/(кг.K)

Построение процесса расширения пара в ЦНД.

В турбинах, где отсутствует ЦСД, состояние пара на входе в ЦНД определяется аналогично тому, как описано выше для ЦСД.

Для турбин, в которых присутствует ЦСД, состояние пара перед соплами первой ступени ЦНД (Р_цнд, h_цнд), принимая величину дросселирования в размере, рекомендуемом [3, 4], определится

Р_цнд = (1 – Р_пу) Р_цсд^вых h_цнд = h_цсд^вых

Начальная точка процесса расширения в ЦНД на h,S – диаграмме находится на пересечении изобары Р_ЦНД и линии энтальпии h_ЦНД.

p₀^ЦНД=p_вых^ЦСД.(1-Δp_ПУ)= 0,275.(1-0,05)= 0.261 МПа

h₀=h_V= 2708.1 кДж/кг

s₀(p₀,h₀)= 7.011 кДж/(кг.K)

Параметры в конце действительного процесса расширения пара в ЦНД определятся давлением за последней ступенью Р_к и _oi^ЦНД [3, 4].

Р_к =0,0045 Мпа

_oi^ЦНД=0,82

h_к^ид= f (p_к, s₀^цнд)= 2125,6 кДж/кг

Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения в ЦНД (h_k^д) определится из соотношения

h_k^д = h_цнд – (h_цнд – h_к^ад) _oi^цнд,

где h_к^ад – энтальпия в конце адиабатического процесса расширения пара в ЦНД.

Параметры пара в камерах отборов ЦСД и ЦНД определяются аналогично тому, как это описано для ЦВД.

h_k^д = h₀^цнд – (h₀^цнд – h_к^ид) _oi^цнд =2708-(2708-2125,6) .0,82= 2230,5 кДж/кг

Состояние пара на входе в конденсатор главной турбины с учетом потерь с выходной скоростью в последней ступени ЦНД (h_в.с.) определится

h_к = h_k^д + h_в.с. (10)

по [4]: h_в.с.= 24 кДж/кг

h_к = h_k^д + h_в.с.= 2254,5 кДж/кг

Аналогично выполняется построение процесса расширения пара в других цилиндрах главной турбины и турбины привода питательного насоса.

Для определения параметров пара в камерах отборов главной турбины на линию действительного процесса расширения пара наносятся изобары, соответствующие давлениям в камерах отборов турбины. В точках пересечения изобар с линией действительного процесса расширения пара определяются энтальпии пара в камерах отборов.

Определяем энтальпии в отборах и на выходе из ЦНД при идеальном процессе расширения.

h_IV^ид(p_IV,s₀)= 2811,9 кДж/кг

h_V^ид(p_V,s₀)= 2657,7 кДж/кг

h_VI^ид(p_VI,s₀)= 2550,2 кДж/кг

h_VII^ид(p_VII,s₀)= 2372,6 кДж/кг

Определим значения энтальпий в отборах и на выходе из ЦНД в действительном процессе расширения пара в ЦНД (с учетом значения η =0,82)

h_IV=h₀-(h₀-h_IV^ид).η_oi^ЦНД=2937,6-(2937,6-2811,9).0,82=2834,5кДж/кг

h_V=h₀-(h₀-h_V^ид).η_oi^ЦНД=2937,6-(2937,6-2657,7).0,82=2708,0 кДж/кг

h_VI=h₀-(h₀-h_VI^ид).η_oi^ЦНД=2937,6-(2937,6-2550,2).0,82=2578,6 кДж/кг

h_VII=h₀-(h₀-h_VII^ид).η_oi^ЦНД=2937,6-(2937,6-2372,6).0,82=2433,0 кДж/кг

h_к^д=h₀-(h₀-h_k^ид).η_oi^ЦНД=2937,6-(2937,6-2125,6).0,82=2230,5 кДж/кг

На основании полученных давлений в отборах и полученных энтальпий пара определим значения энтропий, температуры и степени сухости пара в характерных точках процесса в ЦНД.

Характеристики

Список файлов курсовой работы