Дипломный проект. Конструктивные изменения проточной части турбины Т-100-130 / Расчет номинального режима

3.1 Расчет номинального режима работы турбины Т-100-130

В качестве расчетных используются заводские характеристики турбины Т-100-130 и данные испытаний турбины, проведенных ВТИ. Особенность методики МЭИ заключается в использовании характеристик отдельных отсеков турбины (ЧВД, отсек ступеней 22-23, ЧНД), построенных с учетом отбора пара на регенеративные подогреватели, протечек пара через уплотнения и изменения отдельных отсеков. При расчете по укрупненным показателям отпадает необходимость построения процесса расширения пара в турбине в i-s-диаграмме и подробного расчета системы регенерации.

Расчет турбины Т 100-130 ведется при условии равенства расходов свежего пара на турбину и расходов питательной воды, т.е. без учета утечек пара и конденсата.

Исходные данные:

^оС

^оС

Рисунок 1 – Распределение подогрева по ступеням в турбине Т-100-130 с двумя теплофикационными отборами

Из рисунка 1, находим:

- ^оС.- температура наружного воздуха;

- - температура сетевой воды в подающей магистрали, ^оС;

- - энтальпия сетевой воды в подающей магистрали, кДж/кг;

-- температура сетевой воды в обратной магистрали, ^оС;

-- энтальпия сетевой воды в обратной магистрали, кДж/кг;

-- температура сетевой воды за сетевым подогревателем СП2, ^оС;

-- энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП2, кДж/кг;

-- температура сетевой воды за сетевым подогревателем СП1, ^оС;

- - энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП1, кДж/кг;

-- температура сетевой воды на входе в сетевой подогреватель СП1, ^оС;

-- энтальпия сетевой воды на входе в сетевой подогреватель СП1, кДж/кг;

-- суммарный расход сетевой воды на ТЭЦ (Т 100-130+ПВК), кг/с.

Расчет:

1 Отопительная нагрузка ТЭЦ , определяется по формуле

, где - отопительная нагрузка ТЭЦ, МВт;

- суммарный расход сетевой воды на ТЭЦ (Т 100-130+ПВК), кг/с.

- энтальпия сетевой воды в подающей магистрали, кДж/кг;

- энтальпия сетевой воды в обратной магистрали, кДж/кг.

.

2 Тепловая нагрузка турбины , определяется по формуле

,

где -тепловая нагрузка турбины, МВт;

- энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП2, кДж/кг;

- энтальпия сетевой воды в обратной магистрали, кДж/кг;

- суммарный расход сетевой воды на ТЭЦ (Т 100-130+ПВК), кг/с.

.

3 Тепловая нагрузка на РОУ , определяется по формуле

,

где -тепловая нагрузка пиковых котлов, МВт;

- отопительная нагрузка ТЭЦ, МВт;

-тепловая нагрузка турбины, МВт.

4 Тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП1 , определяется по формуле

,

где - тепловая нагрузка сетевого подогревателя, МВт;

- энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП1, кДж/кг;

- энтальпия сетевой воды на входе в сетевой подогреватель СП1, кДж/кг;

- суммарный расход сетевой воды на ТЭЦ (Т 100-130+ПВК), кг/с.

5 Тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП2 , определяется по формуле

,

где - тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП2, МВт;

- энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП2, кДж/кг;

- энтальпия сетевой воды за сетевым подогревателем СП1, кДж/кг;

- суммарный расход сетевой воды на ТЭЦ (Т 100-130+ПВК), кг/с.

6 Тепловая нагрузка конденсатора , определяется по формуле

,

где - тепловая нагрузка конденсатора, МВт;

-тепловая нагрузка турбины, МВт;

- тепловая нагрузка сетевого подогревателя, МВт;

- тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП2, МВт;

7 Температура насыщения пара в СП2 , определяется по формуле

,

где -температура насыщения пара в СП2, ^оС;

- температура сетевой воды за сетевым подогревателем СП2, ^оС;

- недогрев в СП2, ^оС.

8 Давление пара в верхнем теплофикационном отборе , определяется по формуле

,

где - давление пара в верхнем теплофикационном отборе, МПа.

9 Температура насыщения пара в СП1 , определяется по формуле

,

где - температура и давление насыщения пара в СП1, ^оС;

- недогрев в СП1, ^оС.

10 Давление пара в нижнем теплофикационном отборе , определяется по формуле

,

где - давление пара в нижнем теплофикационном отборе, МПа.

11 Расход пара в ЧНД , определяется по формуле

,

где - расход пара в ЧНД, кг/с;

- тепловая нагрузка конденсатора, МВт;

- теплота конденсации пара, кДж/кг;

- коэффициент полезного действия.

12 Расход пара на сетевой подогреватель СП1 , определяется по формуле

,

где - расход пара на сетевой подогреватель СП1, кг/с;

- тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП1, МВт;

- теплота конденсации пара, кДж/кг;

- коэффициент полезного действия.

13 Расход пара на сетевой подогреватель СП2 ,определяется по формуле

,

где - расход пара на сетевой подогреватель СП2, кг/с;

- тепловая нагрузка сетевого подогревателя СП2, МВт;

- теплота конденсации пара, кДж/кг;

- коэффициент полезного действия.

14 На рисунке 2, по расходу пара на турбину и давлению пара в верхнем теплофикационном отборе , находим внутреннюю мощность

отсека ступеней 1-21 турбины Т-100-130,

Рисунок 2 – Внутренняя мощность отсека ступеней 1-21, турбины Т 100-130

15 На рисунке 3, по давлениям: и находим внутреннюю мощность отсека ступеней 22-23 турбины Т-100-130, МВт.

Рисунок 3 – Внутренняя мощность отсека ступеней 22-23, турбины Т 100-130

16 На рисунке 4, по , находим значение мощности ЧНД турбины

Т-100-130, МВт.

Рисунок 4 – Изменение мощности ЧНД турбины Т 100-130

17 Суммарная внутренняя мощность турбины , определяется по формуле

,

где - суммарная внутренняя мощность турбины, МВт;

- внутренняя мощность отсека ступеней 1-21, турбины Т 110-130, МВт;

- внутренняя мощность отсека ступеней 22-23, турбины Т-100-130, МВт;

- мощность ЧНД турбины Т-100-130, МВт.

18 На рисунке 5, по суммарной внутренней мощности турбины , находим механические потери в генераторе МВт.

Рисунок 5 – Механические потери в генераторе

19 Электрическая мощность турбогенератора , определяется по формуле

,

где - электрическая мощность турбогенератора, МВт;

- суммарная внутренняя мощность турбины, МВт;

- механические потери в генераторе, МВт.

20 Полный расход тепла на турбоустановку , определяется по формуле

,

где - Полный расход тепла на турбоустановку, МВт;

- расход пара на турбину, кг/с;

- начальная энтальпия процесса расширения пара в турбине, кДж/кг;

- энтальпия питательной воды, кДж/кг.

3.2 Расчет испарительных установок включенных в систему подогрева сетевой воды теплофикационной турбины Т-100-130

В качестве расчетных данных используются параметры пара из теплофикационного отбора.

Испарительная установка включенная по пару теплофикационного отбора перед сетевым подогревателем ПСГ1

Исходные данные:

Из расчета номинального режима работы турбины Т-100-130 имеем

- давление вторичного пара испарителя на входе в сете вой подогреватель ПСГ1, МПа;

- температура вторичного пара испарителя И1 на входе в сетевой подогреватель СП1, ⁰С;