Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Построение диаграммы режимов теплофикационной турбины с одним регулируемым отбором. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Тепловые дв

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.08.2026
Размер:
429 Кб
Скачать

Максимальный пропуск

пара

 

в

конденсатор Dmax

будет находиться

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dmax

 

 

 

N эн

 

3600 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

м

г

H к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Откладывая на оси абсцисс N

э

N н ,

а на оси ординат

D Dmax , получим

 

 

 

 

 

э

 

 

 

 

 

0

к

одну из точек линии конденсационного режима.

 

 

 

Вторая точка линии конденсационного режима определяется

параметрами холостого хода: на оси

абсцисс

Nэ Nэхх ,

а на

оси ординат

D0 0 т/ч. Холостым ходом называется режим работы турбины,

при котором

вся выработанная мощность идет на покрытие потерь энергии.

 

Определим мощность холостого хода турбоагрегата по уравнению [3]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хх

 

н

 

 

1

 

 

 

 

 

 

N э

N

э

 

 

 

 

м

 

1 .

 

 

 

 

 

 

т

г

 

 

 

Угловой коэффициент линии конденсационного режима находится с учетом приведенных выше координат двух точек по формуле

Dmax

kотб N н к N хх . э э

Расход пара на турбину при холостом ходе в конденсационном режиме:

D хх

Dmax

 

N хх .

к

 

 

 

к

N н N хх

э

 

 

 

э

э

 

Уравнение линии конденсационного режима:

D0 kотб Nэ Dкхх .

3. Построение линии противодавления

Линия противодавления характеризует режим работы турбоагрегата,

когда весь поступивший в турбину свежий пар проходит только через часть высокого давления и далее направляется в отбор. В часть низкого давления турбины и конденсатор пар не поступает (Dк=0 т/ч). Линия противодавления описывает теплофикационный режим работы турбины, при котором выработка электричества минимальна, а тепловая нагрузка максимальна.

11

Стоит отметить, что линия противодавления имеет чисто теоретическое значение, так как должен быть минимальный вентиляционный пропуск пара в конденсатор для отвода теплоты трения из части низкого давления [4].

Максимальная мощность Nэmax ,

развиваемая турбиной,

определяется при

максимальном расходе пара на турбину D max

 

 

по следующей формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nэmax

 

Dmax

H

отб

м г .

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, линия противодавления проходит через точку с

координатами: на оси абсцисс N

э

N max

и на оси ординат D Dmax .

 

 

 

 

 

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

Вторая точка линии противодавления имеет следующие координаты: на

оси абсцисс N

э

N хх , а на оси ординат

 

 

D 0 т/ч.

 

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Угловой коэффициент линии противодавления находится с учетом

приведенных выше координат двух точек по формуле

 

 

 

 

 

kк

 

 

 

 

Dmax

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N max N

хх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

 

 

э

 

 

Расход пара на турбину при холостом ходе в режиме с противодавлением

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D хх

 

 

 

 

 

 

 

Dmax

 

 

N хх .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отб

 

 

N max

N хх

 

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

 

 

 

э

 

 

 

 

Уравнение линии противодавления:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D k

к

N

э

Dхх .

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

отб

 

4. Построение линий постоянного пропуска пара в конденсатор Dк=const

Линии постоянного пропуска пара в конденсатор представляют семейство параллельных прямых, ограниченных слева линией минимального пропуска пара в конденсатор, а справа – прямой Nэ Nэmax const .

Минимальный пропуск пара в конденсатор определяется конструкцией турбины и находится в пределах 5-10% от максимального пропуска пара в конденсатор. В дальнейших расчетах минимальный пропуск пара в конденсатор Dкmin принимаем в размере 10% от максимального пропуска пара в конденсатор Dкmax , значение которого находится при построении линии конденсационного режима.

12

Находим точку с ординатой Dmin

на линии конденсационного режима.

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

Через данную точку с угловым коэффициентом kк

(параллельно

линии

противодавления) проводим прямую до пересечения с линией Nэ

Nэmax const .

Это и будет линия минимального пропуска пара в конденсатор.

 

 

Для построения линии максимального пропуска пара в конденсатор

необходимо через точку с координатами D Dmax и N

э

N н провести прямую с

 

 

 

 

0

к

 

э

 

 

угловым коэффициентом kк

до пересечения с линией Nэ

Nэmax const . Данная

линия является линией максимального пропуска пара в конденсатор.

 

Построим несколько линий для следующих значений расхода пара в

конденсатор: D

0,2 Dmax , D

0,4 Dmax

, D

0,6 Dmax

, D

0,8 Dmax , D

Dmax .

к.1

к

к.2

к

к.3

к

 

к.4

к

к.5

к

Линия постоянного

пропуска пара

в конденсатор Dк

const

будет

строиться следующим образом: на линии конденсационного режима находится точка с ординатой D Dк const , через эту точку проводится отрезок прямой с угловым коэффициентом kк до пересечения с линией Nэ Nэmax const .

Полученный отрезок и будет являться линией постоянного пропуска пара в конденсатор.

5. Построение линий постоянного расхода пара в отбор Dотб=const

Значение максимального расхода пара в отбор находится по формуле

 

 

 

Dmax Dmax

Dmin .

 

 

 

 

отб

0

к

 

 

Построим несколько линий для следующих значений постоянного отбора

пара:

 

 

 

 

 

 

 

D

0,2 Dmax

, D

0,4 Dmax

, D

0,6 Dmax ,

отб.1

 

отб

отб.2

 

отб

отб..3

отб

 

 

D

0,8 Dmax ,

D

Dmax .

 

 

отб.4

 

отб

отб..5

отб

 

Линия постоянного отбора слева ограничена линией минимального

пропуска пара в конденсатор.

 

 

 

 

 

Ограничение справа

зависит от

сравнения величины отбора Dотб с

 

 

 

 

~

Если Dотб

~

некоторым фиксированным значением

Dотб .

Dотб , то в этом случае

13

Dотб
const

линия постоянного

отбора справа

будет

ограничена линией максимального

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

пропуска пара в конденсатор. Если

 

Dотб Dотб ,

 

то в этом случае справа линия

постоянного отбора ограничивается прямой Nэ

Nэmax const .

Значение

~

будет находиться по следующей формуле:

Dотб

 

 

~

 

 

N

эmax

N эн

 

 

 

 

Dотб

 

 

 

 

 

3600 .

 

 

м

г

 

 

 

 

 

 

H отб

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение

Dотб равно расходу

пара

 

в теплофикационный отбор,

требующемуся для выработки турбиной электрической мощности, равной разности максимальной и номинальной мощностей, при работе турбины в режиме противодавления (пропуск пара в конденсатор отсутствует).

Принцип построения линии с постоянного отбора пара таков:

на линии минимального пропуска пара в конденсатор находится точка с

ординатой

D D

Dmin .

Через

эту точку

проводится отрезок

прямой

с

 

 

 

0

отб

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угловым коэффициентом k

отб

до пересечения либо с линией

Dmax const

(если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

D

~

)

или

до

пересечения с

прямой N

 

N max const

(если

D

~

).

D

э

D

отб

отб

 

 

 

 

 

 

 

э

 

отб

отб

 

Полученный отрезок и есть линия постоянного отбора пара.

После получения уравнений основных и вспомогательных линий необходимо приступить к графическому построению диаграммы режимов.

На рис. 2 схематически изображена диаграмма режимов теплофикационной турбины с одним регулируемым отбором.

14

D

 

 

Dmax

 

 

 

 

D min=const

 

 

к

Dк=0

 

 

 

Dотб=const

 

 

D max=сonst

 

 

к

Dотб =const

 

Dотб=0

Nэн

Nэmax

 

 

Nэхх

 

Nэ

Рис. 2. Диаграмма режимов турбины с одним регулируемым отбором

15

Библиографический список

1. Елизаров, Д.П. Тепловые электрические станции / Д.П. Елизаров,

В.Д. Буров, Е.В. Дорохов. – Москва : МЭИ, 2009. – 466 с.

2. Лосев, С.М. Паровые турбины и конденсационные устройства /

С.М. Лосев. – Москва: Энергия, 1964. – 376 с.

3. Дыскин, С.Л. Определение характеристик теплофикационной паровой турбины: методические указания для студентов направления 140100 «Теплоэнергетика» / С.Л Дыскин, С.С. Козлов. – Нижний Новгород: ННГАСУ,

2009. – 38 с.

4. Шегляев, А.В. Паровые турбины : учеб. для вузов / А.В. Шегляев. –

Изд. 5-е, доп. – Москва: Энергия, 1976. – 368 с.

16

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ РЕЖИМОВ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ

ТУРБИНЫ С ОДНИМ РЕГУЛИРУЕМЫМ ОТБОРОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ккурсовой работе по дисциплине

«Тепловые двигатели»

Составители: Арзамасцев Алексей Геннадьевич, Губарев Василий Яковлевич

Редактор М.Ю. Болгова

Подписано к печати 25.12.2014 . Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Объём 1,1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №.

Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.

398600, Липецк, ул. Московская, 30.

17

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]