Лабораторная работа №2 «Влияние противодавления на эффективность работы паротурбинной установки»
Работа №2 выполняется с целью определения влияния давления в отборе (противодавления) на экономичность турбоустановки в зависимости от температуры питательной воды.
В работе моделируется работа турбины с противодавлением, аналогом которой служит модель турбины Т-50-130, работающей при близком к нулю расходе пара в ЧНД, причем мощность ЧНД при расчете режимов моделируемой турбины с противодавлением не учитывается.
Расчет производится при отключенном
ВСП (
=0%),
поэтому весь пар, прошедший предотборный
отсек и не уходящий на регенеративный
подогрев, направляется после промежуточного
отсека в НСП, что идентично работе
турбины с противодавлением, равным
фактическому давлению в нижнем отборе.
Кроме того, для лучшего представления
зависимостей работа проводится каждой
бригадой студентов при постоянных
значениях
и
,задаваемых
преподавателем.
Величина давления в нижнем отборе
варьируется от минимального р7=70 кПа
до максимального, при котором достигается
р7=190 кПа. Рекомендуемый
набор задаваемых значений противодавления
для проведения расчетов
р7=70,100,130,160,190 кПа
(при этом
рассчитывается автоматически).
Электрическая мощность турбины с противодавлением определяется как
|
(19) |
|
|
,
где
.
Тепловая нагрузка турбины с противодавлением
.
Основным показателем экономичности турбины с противодавлением является величина удельной выработки электроэнергии на базе отпуска теплоты
|
(20) |
|
|
.Исследование влияния на эффективность работы турбины системы регенерации осуществляется путем проведения серии расчетов при изменении р7 для четырех вариантов состояния системы регенерации:
при всех включенных подогревателях;
при отключенном ПВД-7 (Н7=0);
при отключенных ПВД-7 и ПВД-6 (Н7=0; Н6=0);
при отключенных ПВД-7, ПВД-6 и ПВД-5 (Н7=0; Н6=0; Н5=0).
Для анализа результатов расчетов следует
представить при различных состояниях
системы регенерации зависимости
,
а также зависимости
при различных значениях р7.
Кроме того, необходимо привести
зависимости
и
.
Лабораторная работа №2 выполняется каждым студентом или двумя студентами в соответствии с номером варианта, получаемым от преподавателя. Исходные данные по параметрам приведены в таблице 3.
При выполнении работы №2 в исходном
варианте задают значение
,
в соответствии с данными таблицы 3,
=0,
а также
=0
(одноступенчатый подогрев).
Дальнейшие расчеты проводят, устанавливая заданные уровни р7, для четырех состояний системы регенерации: полностью включена, отключен ПВД-7, отключены ПВД-7 и ПВД-6, отключены все три ПВД. Результаты компьютерных расчетов заносят в таблицы исходных данных (таблица 4), а вычислений – в таблицы результатов (таблица 5), причем количество таблиц каждого типа равно четырем – по числу вариантов состояния системы регенерации.
На основании полученных результатов строят зависимости, указанные выше, анализируют их и делают вывод по работе.
Отчет (правила оформления см. в разделе 8) оформляется на листах формата А4, которые нумеруются и скрепляются степлером.
При защите лабораторных работ студент отвечает на вопросы преподавателя о причинах изменения тех или иных исследованных параметров в их взаимной зависимости, по сущности выявленных закономерностей, а также по особенностям тепловой схемы турбоустановки типа Т-50-130. Некоторые типичные вопросы по лабораторным работам №1 и №2 приведены далее (раздел 8).
Таблица 3 – Исходные данные для выполнения лабораторной работы №2
Предпоследняя цифра номера |
кг/с |
Последняя цифра номера |
, кг/с |
0 |
70 |
0 |
750 |
1 |
69 |
1 |
700 |
2 |
68 |
2 |
725 |
3 |
67 |
3 |
680 |
4 |
66 |
4 |
660 |
5 |
65 |
5 |
640 |
6 |
64 |
6 |
620 |
7 |
63 |
7 |
600 |
8 |
62 |
8 |
580 |
9 |
61 |
9 |
560 |
,
Таблица 4 – Результаты компьютерных расчетов по работе №2
№ п/п |
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
р7, кПа |
||||
70 |
100 |
130 |
160 |
190 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Расход свежего пара |
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Мощность внутренняя |
Ni |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Мощность электрическая |
NЭ |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Теплофикационная нагрузка |
|
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Расход сетевой воды |
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Температура обратной сетевой воды |
τ2 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|
Температура питательной воды |
|
°C |
|
|
|
|
|
|
|
Расход греющего пара НСП |
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Тепловая нагрузка НСП |
|
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Открытие задвижки |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
Открытие задвижек по пару на ПВД-5 |
Н5 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
Открытие задвижки по пару на ПВД-6 |
Н6 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
Открытие задвижек по пару на ПВД-7 |
Н7 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
Внутренняя мощность ЦВД |
NiЧВД |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Расход пара через 22-ю ступень |
G22 |
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Давление в 6-м отборе |
p6 |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия пара в 6-м отборе |
i6 |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
Давление в 7-м отборе |
p7 |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия в 7-м отборе |
i7 |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
Внутренняя мощность ЧСД |
NiЧСД |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Расход пара в конденсатор |
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Внутренняя мощность ЧНД |
NiЧНД |
МВт |
|
|
|
|
|
Таблица 5 – Результаты вычислений для построения и анализа
зависимостей по работе №2
№ п/п |
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Значение р7, кПа |
||||
70 |
100 |
130 |
160 |
190 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Внутренняя мощность турбины с противодавлением |
Niпр=NiЧВД+NiЧСД |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Потери механические и в генераторе |
|
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Электрическая мощность турбины с противодавлением |
|
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Величина противодавления |
р7 |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
Теплофикационная нагрузка |
|
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Выработка электроэнергии на тепловом потреблении |
Эт= |
– |
|
|
|
|
|
|
|
Мощность промежуточного отсека |
Ni22-23 |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Температура питательной воды |
|
°C |
|
|
|
|
|
=
Примечание – Количество таблиц по формам 4 и 5 соответствует числу вариантов состояний системы регенерации, то есть равно четырем.