1 Выбор и обоснование расчетной схемы

1.1 Выбор конструктивной схемы турбины

Подавляющее большинство АЭС с водным теплоносителем имеет турбины на насыщенном паре. Основные конструктивные особенности таких установок связаны с их относительно низкой экономичностью (большие расходы пара) и нарастающей влажностью по ступеням (организация сепарации между цилиндрами).

Влажность пара отрицательно влияет на работу турбины, вызывая эрозию ее лопаток. Существуют разные методы предотвращения этого. Один из них – отвод влаги из проточной части турбины при помощи различных сепарационных устройств. К этим устройствам относятся прежде всего внешние турбинные сепараторы, устанавливаемые между корпусами турбины.

Рабочие процессы турбин насыщенного пара показывают, что допустимые влажности в последних ступенях турбины требуют применения сепарации, а иногда и промежуточного перегрева пара между цилиндрами турбины.

Промежуточный перегрев пара, частично сработавшего перепад в ЦСД и осушенного в сепараторе, производится только в поверхностных перегревателях (греющая среда – острый пар).

Одна из важных задач при разработке сепаратора и промпароперегревателя – выбор давления в этих устройствах. Зависимости выигрыша в тепловой экономичности установки от величины разделительного давления имеют некоторый оптимум, величина которого для обычно применяемой сепарации и однократного промежуточного перегрева дает оптимальную величину разделительного давления, составляющую около 15 от начального. При выборе давления промежуточного перегрева следует иметь ввиду, что поверхность нагрева пароперегревателя тем меньше, чем больше давление и перепад температур греющего и перегреваемого пара.

При постоянной температуре греющего пара выбор более высокой конечной температуры промежуточного перегрева повысит тепловую экономичность, но и приведет к увеличению потребной поверхности нагрева за счет падения температурного напора, что

увеличивает поверхность нагрева ППП и удорожает установку. Оптимальная величина температурного напора, равная разности температур острого пара и конечной температуры перегреваемого пара - 15-25С. Такие параметры дают возможность получить наиболее высокую температуру перегреваемого пара и наибольший выигрыш в т

6

епловой экономичности турбины. Конструктивная схема турбины показана на рис. 2.

Рисунок 2- Конструктивная схема турбины

1.2 Определение параметров пара перед турбиной

[1, стр. 18, табл. 2]

,

где - температура выхода теплоносителя из активной зоны.

,

где - температура теплоносителя во втором контуре;

- потеря температуры теплоносителя на нагрев труб, , .

[1, стр. 13, табл. 1]

,

где - давление на выходе парогенератора;

7

- потеря давления пара на паропроводе, 5 МПа, .

[1, стр. 17, табл. 2]

1.3 Описание построения I-s диаграммы процесса расширения пара в турбине

Графическое отображение процесса расширения пара в турбине приведено в приложении А.

Параметры пара при построении i-s диаграммы приведены в таблице 1.

Таблица 1- Параметры пара при построении i-s диаграммы

Точка	Давление Р, МПа	Температура, t° C	Энтальпия i, кДж/кг
a	Pa=P0=4,8	ta =t0=261,4	2790
a′	Pa′ = 0,95Pa=0,95·4,8=4,56	ta′ = t0 =261,4	2810
b	Pb =15% Pa =0,684	tb =tsP =163,80	2495	хb=0,87
a″	P a″ = Pразд. = Pb =0,684	t a′′ = tsP =163,80	2460
a′′′	Pa′′′=0,76	ta′′′= tsP=168	2487
c	Pc = 0,95Pb =0,649	tc = tsP =162	2750	хс=0,99
c′	Pc′=0,95Pb=0,649	tc′= tsP=162	2750
d	Pd=0.95Pc =0,62	td= t0-20º =241,4	2945
d′	Pd′ =0,95Pd =0,59	td′ = td = 241,4	2947
d″	Pd′′ =Pк =0,0045	td′′ = tsP= 31	2170
d″′	Pd′′′=0,95	td′′′ = tsP = 177,6	2287
e	Pe = Pк =0,0045	te= tsP =31	2260

Энтальпия определена из [i-s диаграмма] и из [1,стр. 13, табл. 1]

Располагаемый теплоперепад:

(H_a)^ЦВД = i_a′ - i_a″ =2810-2460 = 380 (кДж/кг)

(H_d)^ЦHД = i_d′ - i_d″ =2947-2170 = 777 (кДж/кг)

Действительный теплоперепад:

(H_i)^ЦBД = (H_a)^ЦBД = 380 0,85 = 323 (кДж/кг)

(H_i)^ЦHД = (H_d)^ЦHД = 777 0,92 = 660 (кДж/кг)

i_d″′ = i_d′ - (H_i)^ЦHД=2947-660=2287 (кДж/кг)

где аa’-потери давления пара на паровпускных устройствах ЦВД;

a’ a” – идеальный адиабатический процесс расширения пара ЦВД;

a’b - характеризует действительное расширение пара в ЦВД;

c d - характеризует процесс перегрева пара;

d d’ - потери давления пара на паровпускных устройствах ЦНД;

d’ d” – идеальный адиабатический процесс расширения пара ЦHД;

d

8

’е - характеризует процесс расширения пара в ЦНД.