145886 (728902), страница 2
Текст из файла (страница 2)
i=Gi/G
1=27,1/382,6=0,0708
2=40,97/382,6=0,107
3=21,38/382,6=0,0558
4=9,4/382,6=0,0243
5=12,8/382,6=0,0331
6=12,3/382,6=0,0318
7=9,4/382,6=0,0243
8=3,58/382,6=0,009
9=7.7/382,6=0,019
к примем исходя из условия, что расход в конденсатор составляет 0,674
i=1,04
-
На h-s диаграмме по известным данным отложим параметры отборов.
h01= 3010-2975=35 кДж/кг
h02=2930-2875=55 кДж/кг
h03=3360-3340=20 кДж/кг
h04=3240-3218=22 кДж/кг
h05=3040-3015=25 кДж/кг
h06=2910-2875=35 кДж/кг
h07=2790-2750=40 кДж/кг
h08=2675-2620=65 кДж/кг
h09=2430-2375=55 кДж/кг
(Этот раздел (3) советую проверять)
Определение размеров регулирующей ступени.
Диаметр регулирующей ступени определяется величиной теплового перепада, и отношением U/C1
1)Тепловой перепад на регулирующую ступень выбирается для конденсационной турбины большой мощности h0рс = 100 кДж/кг
1) Принимаем степень реакции. = 0, 14
2) Определяем теплоперепад.
h0с = h0рс(1-) = 100(1-0,1) = 86 кДж/кг
3) Определяем скорость пара на выходе из сопел.
С1= 44,72h0с = 44,720,9486= 389,8м/с
Где ~ =0,94 – скоростной коэффициент сопел
4) Принимаем отношение скоростей наивыгоднейшее для данной ступени.
U/Сф = 0,45
5) Определяем окружную скорость
U = С1(U/Сф) = 389,80,45= 175,4м/с
6) Определяем средний диаметр ступени
dср = 60U/n = 60219,2/3,14~3000 = 1,11м.
Где =3,14 n = 3000 об./мин.
Определяем размер 1 не регулируемой ступени.
Задаемся рядом тепловых перепадов.
Для активной ступени, примем тепоперепад ступени равным h0 =
60 кДж/кг. (для активной 30-60 кДж/кг),
Степень реакции примем = 0,2
-
Определяем скорость пара на выходе из сопел.
С1= 44,72h0.1. = 44,720,9560 = 329,1м/с
Где ф = 0,95 - скоростной коэффициент сопел;
2) Задаем отношение скоростей для 1 не регулируемой активной ступени.
U/Сф = 0,45
3) Определяем окружную скорость 1 не регулируемой ступени.
U = С1(U/Сф) = 329,10,45 = 148,1м/с
4) Определяем средний диаметр 1 не регулируемой ступени
dср = 60 U/n = 60148,2/3,14 3000 = 0,94 м.
Где и =3,14 п = 3000 об./мин.
5) Определяем высоту сопловой решетки.
L1=10³GчвдV1t/dсрС1tsin1е
Где Gчвд – расход пара на чвд, рваный 336 кг/с
V1t - удельный объем пара в конце изоэнторпийного расширения в соплах, определяется из hs диаграммы. И равен 0,028 м'/кг
С1t – Теоретическая скорость истечения пара из сопловой решетки.
С1t=44,724h0.1=346 м/с
е – степень парциальности, принимается равным единице.
1э – эффективный угол выхода потока из сопловой части. Принимаем 12.
- коэффициент расхода сопловой решетки 0,97
L1=50 мм
Высота рабочей решетки первой не регулируемой ступени.
L2=L1+1+2 мм. Значения 1 – внутренней, 2 – внешней перекыш принимаем из таблиц. 1=1мм, 2=2,5 мм
L2=53,5 мм.
Построим треугольники скоростей для 1 не регулируемой ступени.
Масштаб: в 1 мм – 5 м/с
Построив входной треугольник, находим угол входа на рабочие
лопатки 1=23, и W1=180 м/с.
Для построения выходного треугольника, найдем выходной угол
рабочих лопаток
2=1-(24), 2=20
Располагаемый теплоперепад на рабочих лопатках:
h02=h0=0,260=12 кДж/кг
Найдем энергию торможения пара перед рабочими лопатками:
hw1=hw1²/2000=180²/2000=16,2 кДж/кг
Найдем полное теплопадение на рабочих лопатках:
h02*=h02+hw1=12+16,2=28,2 кДж/кг
Относительная скорость на выходе из рабочих лопаток.
W2= 44,72h02=223 м/с
где =0,94
из полученных данных строим выходной треугольник.
По треугольнику находим угол 2=50;
абсолютную скорость пара за ступенью
С2=100м/с.
Полученные данные заносим в таблицу 1.
Ориентировочный расчет последней ступени.
Определяем диаметр последней ступени, высоту сопловой и рабочей лопаток, и теплового перепада.
-
Диаметр последней ступени
dz=DzV2z/C2zsin
где Dz – расход пара через ЧНД, равен 211 кг/с
V2t – удельный объем пара за рабочей решеткой последней ступени,
равен 39 м³/кг
С2z – абсолютная скорость пара за последней ступенью.
принимаем 240 м/с
- отношение диаметра к длине рабочей лопатки.
=dz/L2z =2,43;
2z – угол потока абсолютной скорости; принимаем 90
Подставив приведенные значения, получим:
dz=5,7 м, так как в данной турбине ЧНД выполнена двухпоточной,
dz=dz/2=5,7/2=2,39м.
Определим окружную скорость.
Uz=dz/60 = 2,393,143000/60 = 375,23 м/с
где n – число оборотов турбины, n=3000
Угол выхода 2 находим по формуле:
2=arcsinC2zsin1z =36
W2z
где 1z=33
W2z находим по треугольнику скоростей W2z=440 м/с
масштаб: в 1мм 5м/с
3) Определим длину рабочей лопатки.
L2z=dz/=2,39/2,43=0,983 м.
4) Определяем скорость пара на выходе из сопел.
С1=Uz(U/Сф) = 375,320,7 =263 м/с.
Где (U/Сф) – нивыгоднейшее соотношение скоростей для последней ступени. Для реактивных ступеней принимаем 0,7.
5) Определим угол входа 1 по треугольникам скоростей. 1=40
6) Определяем теплоперепад в соплах последней ступени.
h0с=1/2000[(C1/)²-сС2пр² кДж/кг
Где =0,95
с для реактивной ступени равна единице.
C2пр=0,75С2z = 2400,75 = 180 м/с
Подставив имеющиеся данные получим:
h0с=22,1 кДж/кг
7) Определяем теплоперепад срабатываемый на рабочих лопатках.
h0л=1/2000(W2/)²-W1
где - скоростной коэффициент рабочих лопаток, =0,95
W1 находим по треугольнику скоростей, W1= 210 м/с.
Подставив имеющиеся данные получим:
h0л =85,2 кДж/кг
8) Определяем теплоперепад последней ступени.
h0z=h0с+h0л= 22,1+85,2= 107,3 кДж/кг
9) Определяем степень реакции ступени:
=h0л/h0и=85,2/107,3=0,79.
Таблица 1.
4. Определение показателей тепловой экономичности при номинальном режиме.
4.1 Определение удельного расхода пара.
Мерой технического совершенства конденсационного турбоагрегата в первом приближении может служить удельный расход пара d0
d0= D0 = 1500000 =3 кг/кВт ч
Wэ 500000
где D0 расход пара на турбину в кг/ч; Wэ электрическая мощность турбоагрегата, в кВт/ч.
4.2 КПД ГРЭС.
Общий КПД энергоблока составляется из четырех КПД.
с=пгтртусн
ср КПД собственных нужд 0,95
где пг – КПД парогенератора, пг=0,9175
тр – КПД транспорта тепла, тр= 0,985
ту – КПД турбоустановки равен: ту= 3600
qту
где qту – удельный расход тепла на турбоустановку
q
ту= Qту =4164860000 = 8329,72 кДж/(кВт/ч)
Wэ 500000
где Qту расход тепла на турбоустановку
Qту= D0(h0-hп.в.)+Dпп(hпп``-hпп`)=
= 1500000(3365-1156)+1252000(3580-2900)= =4164860000 кВт
ту= 3600 = 3600 =0,43
qту 8329,
тогда КПД энергоблока будет равен:
с=0,920,9850,430,96= 0,37
Так как на проектируемой ГРЭС устанавливается три одинаковых энергоблока, то общий КПД ГРЭС будет равен КПД блока.
4.3 Определение удельного расхода условного топлива.
удельный расход условного топлива (нетто) определяется по формуле:
bу= 34,12 = 34,12 = 92,21г/МДж=332 г/кВт
с 0,37
5. Определение максимального часового расхода условного топлива.
Максимальный часовой расход условного топлива будем считать по формуле.
В max= nQка.max 4,19/10³
каQраб. усл.
Где n – число котлов;
Qка max - максимальный расход тепла на парогенератор;
Qраб. усл – низшая теплота сгорания условного топлива 7000 ккал или 29330 кДж;
ка – КПД котлоагрегата;
В у.max = n4562850000 4,19/10³= 510,т/ч
0,927000
Максимальный часовой расход натурального топлива будем считать по формуле
В max= nQка.max 4,19/10³
каQраб. нат.
Где n – число котлов;
Qка max - максимальный расход тепла на парогенератор;
Qраб. усл – низшая теплота сгорания натурального топлива (экибастузский каменный уголь марки СС) 4000 ккал или 16760 кДж;
ка – КПД котлоагрегата;
В н.max= n4562850000 4,19/10³= 893,т/ч
0,924000
6.Выбор типа , единичной мощности и количество устанавливаемых котлов. Краткая характеристика котла.
6.1 По данным задания, и характеристике устанавливаемой турбины, выбор котла произведем по рекомендации (л2; стр5). Выбираем прямоточный однокорпусный котел СКД типа П-57, котороый предназначен для сжигания углей Экибастузского месторождения. На проектируемой ГРЭС установим три котла данного типа, по одному на каждый энергоблок.
6.2 Расчет тепловой нагрузки парогенератора.
Qка=D0(h0-hп.в.)+Dпп(hпп``-hпп`).
где D0 - производительность парогенератора в кг/ч.
Dпп – расход вторичного пара.
Qка= 1650000(3365-1156)+ 1350000 (3580-2900)= 4562850000 кВт.
6.2 Расход топлива подаваемого в топку.
Вр= Qка = 296726, кг/ч, или 296,7 т/ч
Qрка4,19
где Qр – низшая теплота сгорания топлива 4000 ккал
(Экибастузский каменный уголь марки СС)
ка – КПД парогенератора.
Суточное потребление одного котла:
Всут= 296,724= 7121,5 т.
Суточное потребление топлива электростанцией на три энергоблока:
Вст. сут= 7121,53= 21364,3 т.
Месячное потребление:
Вмес.= 21364,330= 640929 т.
6.3 Котел П-57 энергоблока 500 МВт
Однокорпусный прямоточный паровой котел (моноблок) для сжигания экибастузских каменных углей, отличающимися многозольностью, абразивностью и тугоплавкостью золы, получил маркировку П-57
(Пп-1650-255). В связи с особыми свойствами золы компоновка агрегата выполнена ЗиО по Т -образной схеме с твердым шлакоудалением . Паропроизводительность котла 460 кг/с (1650 т/ч) давление пара 24,5 МПа, температура 545С, расход вторичного пара 375 кг/с, температура промперегрева -545С, температура" питательной воды 270С, КПД- 91,75 %.
Рабочая среда в котле движется двумя подъемными потоками. Зона максимальной теплоемкости вынесена в конвективный газоход. Средняя массовая скорость в НРЧ -2000 кг/(м³с). Экраны из плавниковых труб, агрегат цельносварной с уравновешенной тягой. Панели СРЧ, экранирующие боковые стены; на уровне выходного окна из топки образуют фестон. Змеевики конвективных поверхностей перпендикулярны фронту, длиной в половину глубины конвективной шахты, поэтому все камеры трубных пакетов расположены на фронте и задней стене; пакеты опираются через стойки на пять балок. Все поверхности нагрева размещены симметрично относительно вертикальной оси котла, что облегчает регулирование параметров по потокам воздействием подачи вода - топливо: На растопочных режимах включают - рециркуляционные насосы ограниченной производительности.
Промперегреватель размещен по ходу газов после конвективного перегревателя высокого давления (КПВД) в зоне умеренных температур газов Тракт промперегревателя выполнен в четыре потока, которые направляются последовательно в паро-паровой теплообменник 1, конвективные поверхности первой 5 и второй 4 ступеней. Регулирование промперегрева осуществляется изменением пропуска вторичного пара через ППТО.
На котле установлено восемь углеразмольных мельниц, одна из них резервная, система пылеприготовления с прямым вдуванием. 24 горелки установлены в два яруса на боковых стенах топки. Очистка стен топки осуществляется аппаратами ОПР-5, а устройства по очистке конвективных поверхностей отсутствуют в расчете на самоочистку за счет наличия в зоне экибастузских каменных углей песка.