2020-05-21
179
С учетом прототипных данных, а также с учетом мер, которые могут быть приняты для повышения экономичности проточной части турбины, в расчет приняты средние значения внутренних КПД цилиндров турбоагрегата: hiцвд =0,81; hiцнд =0,85.
Для построения процессов расширения пара в проточной части турбоагрегата (в том числе в агрегатах промежуточной сепарации и промежуточного пароперегрева) приняты следующие параметры расширения пара:
- разделительное давление:
Pразд.опт = 0,12 Ргт + 0,13=0,85 МПа;
- потери давления от выхода из ЦВД до входа в ЦНД приняты в расчет 4% разделительного давления;
- давление пара на входе в ЦНД
Рцнд = 0,96.Рразд.опт = 0,94. 0,85 = 0,816 МПа;
- температура перегретого пара на выходе из пароперегревателя
tпп = tпг – Dtпп.min = 280 – 25 = 255 °C.
При таком сочетании исходных значений параметров пара в результате построений процессов расширения пара в i-S – диаграмме получены значения сухости пара на выходе из ЦВД и ЦНД:
Xцвд = 0,87; Xцнд = 0,886.
Эти значения степени сухости находятся в приемлемых диапазонах: от 0,85 на выходе из ЦВД для тихоходных турбин и от 0,87 до 0,93 на выходе из ЦНД.
После окончательного определения положения точек начала и конца расширения пара в ЦВД и ЦНД можно определить энтальпии пара в этих точках.
Параметры пара турбопривода питательного насоса
Турбопривод питательного насоса (ТПН) представляет собой агрегат большой мощности – 10…15 МВт. Для получения высокой экономичности его турбину в расчете принимаем многоступенчатой – 10 ступеней.
В курсовом проекте принимаем, что отбор пара на ТПН осуществляется после СПП, а сброс пара – на автономный конденсатор ТПН. Гидравлические сопротивления тракта подводящего паропровода принимаем в расчет Dр = 10%. На рисунке 3 показана точка АТПН. Параметры пара в точке АТПН:
рТПН = 0,9 × рЦНД = 0,9 × 0,816 = 0,7344 МПа.
В расчете принимаем рТПН = 0,7МПа, tТПН = 254 0С.
Внутренний КПД турбопривода ТПН согласно задания - hiТПН = 0,82.
В результате построения процесса расширения пара в турбине ТПН (см.рисунок 3) получены параметры пара за последней ступенью турбины:
рZ ТПН = 5 кПа; х = 0,898.
iZ ТПН = i (рZ ТПН = 5кПа, хТПН = 0,898) =
= i¢ (рZ ТПН) × (1 - хZ ТПН) +i¢¢ (рZ ТПН) × хТПН =
= 137,77 × (1 – 0,898) + 2561,2 × 0,898 = 2314,01 кДж/кг;
Внутренний теплоперепад турбины ТПН:
Нi ТПН = i ТПН - iZ ТПН = 2962,028 – 23140,1= 648,07 кДж/кг.
Компоновка системы рабочего контура
Предварительное распределение теплоперепада по ступеням турбины
Согласно задания в курсовом проекте принята тихоходная турбина с количеством ступеней в одном потоке - 7 в ЦВД и 7 в ЦНД.
В первом приближении производим равномерную разбивку теплоперепада отдельно на ЦВД и на ЦНД.
Согласно произведенных расчетов:
- энтальпия пара на входе в ЦВД: iвхЦВД = 2778,8кДж/кг,
- энтальпия пара на выходе из ЦВД: iвыхЦВД = 2505,76 кДж/кг,
- внутренний теплоперепад ЦВД:
НiЦВД = i вх ЦВД - iвых ЦВД = 2778,8-2505,76= 273,04 кДж/кг,
- средний теплоперепад одной ступени ЦВД:
hiЦВД = НiЦВД /ZстЦВД = 273,04/7 = 39,01 кДж/кг,
- энтальпия пара на входе в ЦНД: iвхЦНД = 2960,15 кДж/кг,
- энтальпия пара на выходе из ЦНД: iвыхЦНД = 2276,77 кДж/кг,
- внутренний теплоперепад ЦНД:
НiЦНД = i вх ЦНД - iвых ЦНД = 2960,15 – 2276,77 = 683,38 кДж/кг,
- средний теплоперепад одной ступени ЦНД:
hiЦНД = НiЦНД /ZстЦНД = 683,38/ 7 = 97,625 кДж/кг,
Предварительная равномерная разбивка теплоперепадов цилиндров показана на рисунке 3 в диаграмме i – s, а результаты равномерной разбивки теплоперепадов сведены в таблицу 1.
Зная средний теплоперепад одной ступени ЦВД и одной ступени ЦНД и последовательно вычитая эти значения из энтальпий пара на входе в каждую ступень ЦВД и ЦНД, получили значения энтальпии на выходе из каждой ступени ЦВД и ЦНД. Значения энтальпии на выходе из последних ступеней ЦВД и ЦНД совпадают с определенными ранее значениями. Полученные значения энтальпии внесли во вторую вертикальную графу табл.1.
Значения давления пара и его сухости (или температуры, если пар перегретый) для табл.1 определили графически. Для этого линии Агт-7 (ЦВД) и Ацнд-7 (ЦНД) на рисунке 6 графически разделили на семь одинаковых отрезков. В каждой полученной точке сняли значения давления и сухости пара (или его температуры). Полученные значения параметров внесли в третью и четвертую вертикальные графы табл.1.
По полученным значениям давления и сухости пара (или его температуры) определили расчетные значения энтальпии пара по выражениям i = i¢× (1 – x)+ i²×x или i = i (р, t) соответственно, используя программы «Расчет свойств влажного водяного пара» и «Расчет энтальпии и водяного пара» на ПК.
Полученные расчетные значения энтальпии пара с достаточной степенью точности соответствуют значениям энтальпии, записанным во второй вертикальной графе табл.1
Таблица 1 Параметры пара в ступенях ЦВД и ЦНД при равномерной разбивке
Теплоперепадов
| Место проточной части турбины | Энтальпия пара, кДж/кг. | Сухость (температура п.п.) % (°C) | Давления пара, Мпа | Расчетное значение энтальпии, кДж/кг |
| Вход в 1 ступень ЦВД | 2778,8 | 0,997 | 6,0 | 2778,59 |
| Выход из 1 ступени ЦВД | 2739,82 | 0,966 | 4,5 | 2739,57 |
| Выход из 2 ступени ЦВД | 2700,81 | 0,9425 | 3,45 | 2700,45 |
| Выход из 3 ступени ЦВД | 2661,8 | 0,923 | 2,65 | 2661,79 |
| Выход из 4 ступени ЦВД | 2622,79 | 0,9075 | 2,0 | 2622,69 |
| Выход из 5 ступени ЦВД | 2583,78 | 0,894 | 1,5 | 2584,16 |
| Выход из 6 ступени ЦВД | 2544,77 | 0,881 | 1,14 | 2544,45 |
| Выход из 7 ступени ЦВД | 2505,76 | 0,87 | 0,85 | 2505,76 |
| Вход в 1 ступень ЦНД | 2960,145 | (255) | 0,816 | 2960,148 |
| Выход из 1 ступени ЦНД | 2862,52 | (202) | 0,46 | 2862,23 |
| Выход из 2 ступени ЦНД | 2764,895 | (149) | 0,24 | 2763,78 |
| Выход из 3 ступени ЦНД | 2667,77 | 0,993 | 0,119 | 2667,7 |
| Выход из 4 ступени ЦНД | 2569,645 | 0,965 | 0,055 | 2569,52 |
| Выход из 5 ступени ЦНД | 2472,02 | 0,938 | 0,025 | 2472,64 |
| Выход из 6 ступени ЦНД | 2374,395 | 0,912 | 0,0105 | 2375,75 |
| Выход из 7 ступени ЦНД | 2276,77 | 0,886 | 0,004 | 2276,77 |
В
В
В расчет принята система регенерации, состоящая из шести регенеративных подогревателей поверхностного типа и деаэратора смесительного типа с давлением насыщения 0,7 МПа.
