- •Глава 1. Расчёт тепловой схемы паротурбинной установки
- •1.1. Описание тепловой схемы паротурбинной установки
- •1.2. Исходные данные, необходимые
- •1.3. Построение процесса расширения пара в турбине в I-s диаграмме цвд
- •1.4. Выбор давлений греющего пара пнд
- •1.5. Определение энтальпий греющего пара цсд
- •1.6. Учёт отсосов пара из уплотнений
- •1.7. Расчёт мощности и расхода пара турбопривода питательного насоса
- •1.8. Определение расходов греющего пара пвд
- •Деаэратор
- •1.9. Расчёт мощности турбоустановки
- •1.10. Определение экономичности турбоустановки
- •Глава 2. Приближённый тепловой расчёт турбины
- •2.1. Определение высот сопловых лопаток первой и последней ступеней для цвд
- •2.2. Определение числа ступеней цвд
- •2.3. Распределение теплоперепада по ступеням
- •2.4. Корректировка давлений отборов пара
1.10. Определение экономичности турбоустановки
116) ƞэбр = =
ƞэбр = 0,475393
117) ƞэнт = =
ƞэнт = 0,464228
118) qн = = = 7754,8101 кДж/( кВт · час);
119) b = = = 0,26287 кг/( кВт · час);
Глава 2. Приближённый тепловой расчёт турбины
2.1. Определение высот сопловых лопаток первой и последней ступеней для цвд
первая ступень
120) рк = 0,1, l1 = 0,06 м, Dк = 0,836 м,
Dср = Dк + l1 = 0,836 + 0,06 = 0,896 м,
θ = == 14,933,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · = 0,20557;
121) Uср = π · Dср · n = π · 0,896 · 50 = 140,7433 м/с2;
122) = = = 0,5329;
123) cs = == 264,096 м/с2;
124) hs = == 34,8734 кДж/кг;
125) ) hs1 = (1 – рср) · hs = (1 – 0,20557) · 34,8734 = 27,7045 кДж/кг;
126) c1s = Δhco = 0,
c1s = = 235,3912м/с2;
127) i1s = i1осн – hs1 = 3327,0302 – 27,7045 = 3299,3257 кДж/кг;
128) по i1s = 3299,3257 кДж/кг и по s1осн = 6,4047 кДж/(кг·0C) находим:
(область перегретого пара)
u1s = 0,02462 м3/кг;
129) sin(α1эф) = = = 0,274527;
130) α1эф = arcsin(sin(α1эф)) = arcsin(0,274527) = 15,90720,
α1эф ϵ (110 – 170) → расчёт верен;
последняя ступень
131) рк = 0,1, lz = 0,19 м, Dк = 0,836 м,
Dср = Dк + l1 = 0,836 + 0,19 = 1,026 м,
θ = == 5,4,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · = 0,3775;
132) Uср = π · Dср · n = π · 1,026 · 50 = 161,1637 м/с2;
133) = = = 0,60203;
134) cs = == 267,7004 м/с2;
135) hs = == 35,8318 кДж/кг;
136) hs1 = (1 – рср) · hs = (1 – 0,3775) · 35,8318 = 22,3053 кДж/кг;
137) c1s = Δhco = 0,3 · hs = 0,3 · 35,8318 = 1,0749 кДж/кг,
c1s = = 216,2415м/с2;
138) i0s = i2вд + hs · ƞoiвд= 3003,6815 + 0,8751 · 35,8318 = 3035,0379 кДж/кг;
139) i1s = i0s – hs1 = 3035,0379 – = 3012,7326кДж/кг;
140) i2s = i0s – hs = 3035,0379 – 35,8318 = 2999,2061 кДж/кг;
141) по i2s = 2999,2061 кДж/кг и по p2вд = 35,6 бар находим:
(область перегретого пара)
s2s = 6,4773 кДж/(кг·0C);
142) по i1s = 3012,7326 кДж/кг и по s2s = 6,4773 кДж/(кг·0C) находим:
(область перегретого пара)
u1s = 0,065737 м3/кг;
143) sin(α1эф) = ,
G = G0 – G7отб – Gотс = 430 – 36,2287 – 5,805 = 387,9663 кг/с,
sin(α1эф) = = 0,1669754;
144) α1эф = arcsin(sin(α1эф)) = arcsin(0,1669754) = 11,45226450,
α1эф ϵ (110 – 170) → расчёт верен;
2.2. Определение числа ступеней цвд
145) ƞoiвд = 0,8751, Т1осн = 773,3413 К, Т2sz = 566,3221 K,
α = ,
в первом приближении примем z = 12,
α = = 0,017693;
146) z = = = 10,63675 ≠ 12,
во втором приближении примем z = 11,
α = = 0,017693;
z = == 10,63522 ≈ 11
→ второго приближения достаточно;
147) z (3): 1-2 = 0,18 · Dср1 = 0,18 · 0,896 = 0,16128 м;
148) z (8): 10-11 = 0,16 · Dср1 = 0,16 · 0,896 = 0,14336 м;
высоты сопловых лопаток снимаем из схемы проточной части ЦВД
2.3. Распределение теплоперепада по ступеням
вторая ступень
149) рк = 0,1, l2 = 0,074096 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l2 = 0,896 + 0,074096 = 0,970096 м,
θ = == 13,0924,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · = 0,21994;
150) Uср = π · Dср · n = π · 0,970096 · 50 = 152,3823 м/с2;
151) = = = 0,53781;
152) cs = == 283,3381 м/с2;
153) hs = == 40,1402 кДж/кг;
третья ступень
154) рк = 0,1, l3 = 0,08819 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l3 = 0,896 + 0,08819 = 0,98419 м,
θ = == 11,15988,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · = 0,239928;
155) Uср = π · Dср · n = π · 0,98419 · 50 = 154,6 м/с2;
156) = = = 0,54484;
157) cs = ==283,748 м/с2;
158) hs = ==40,25641 кДж/кг;
четвёртая ступень
159) рк = 0,1, l4 = 0,1023 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l4 = 0,896 + 0,1023 = 0,9983 м,
θ = ==9,75855,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,25916;
160) Uср = π · Dср · n = π · 0,9983 · 50 = 156,8126 м/с2;
161) = = = 0,55186;
162) cs = ==284,152 м/с2;
163) hs = ==40,37119 кДж/кг;
пятая ступень
164) рк = 0,1, l5 = 0,1148 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l5 = 0,896 + 0,1148 = 1,0108 м,
θ = ==8,80488,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,27556;
165) Uср = π · Dср · n = π · 1,0108 · 50 = 158,7761 м/с2;
166) = = = 0,55808;
167) cs = ==284,506 м/с2;
168) hs = ==40,47178 кДж/кг;
шестая ступень
169) рк = 0,1, l6 = 0,1274 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l6 = 0,896 + 0,1274 = 1,02335 м,
θ = ==8,03576,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,29148;
170) Uср = π · Dср · n = π · 1,02335 · 50 = 160,7473 м/с2;
171) = = = 0,56431;
172) cs = ==284,857 м/с2;
173) hs = = = 40,57178 кДж/кг;
седьмая ступень
174) рк = 0,1, l7 = 0,1399 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l7 = 0,896 + 0,1399 = 1,0359 м,
θ = ==7,40457,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,30685;
175) Uср = π · Dср · n = π · 1,0359 · 50 = 162,7188 м/с2;
176) = = = 0,57053;
177) cs = ==285,205 м/с2;
178) hs = ==40,67081 кДж/кг;
восьмая ступень
179) рк = 0,1, l8 = 0,1524 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l8 = 0,896 + 0,1524 = 1,0484 м,
θ = ==6,87889,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,32167;
180) Uср = π · Dср · n = π · 1,0484 · 50 = 164,6838 м/с2;
181) = = = 0,57673;
182) cs = ==285,547 м/с2;
183) hs = = = 40,76857 кДж/кг;
девятая ступень
184) рк = 0,1, l9 = 0,1649 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l9 = 0,896 + 0,1649 = 1,06094 м,
θ = ==6,43228,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,33602;
185) Uср = π · Dср · n = π · 1,06094 · 50 = 166,652 м/с2;
186) = = = 0,58293;
187) cs = ==285,887 м/с2;
188) hs = = = 40,86556 кДж/кг;
десятая ступень
189) рк = 0,1, l10 = 0,1775 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l10 = 0,896 + 0,1775 = 1,0735 м,
θ = ==6,04874,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,34991;
190) Uср = π · Dср · n = π · 1,0735 · 50 = 168,6202 м/с2;
191) = = = 0,58912;
192) cs = ==286,222 м/с2;
193) hs = = = 40,96163 кДж/кг;
одиннадцатая ступень
194) рк = 0,1, l11 = 0,19 м, Dк = 0,896 м,
Dср = Dк + l11 = 0,896 + 0,19 = 1,086 м,
θ = ==5,71579,
рср = 1 – (1 – рк) · = 1 – (1 – 0,1) · =0,36335;
195) Uср = π · Dср · n = π · 1,086 · 50 = 170,5884 м/с2;
196) = = = 0,59531;
197) cs = ==286,555 м/с2;
198) hs = = = 41,05681 кДж/кг;
199) (1 + α) · Hs = (1 + 0,017693) · 369,4991 = 376,0367 кДж/кг;
200) Ʃhs = 40,02311 + 40,1402 + 40,25641 + 40,37119 + 40,47178 + 40,57178 + 40,67081 + 40,76857 + 40,86556 + 40,96163 + 41,05681,
Ʃhs = 446,15785 кДж/кг;
201) Ʃhs + Δ = (1 + α) · Hs , Δ = (1 + α) · Hs – Ʃhs = 376,0367 – 446,15785 ,
Δ = – -63,810215 кДж/кг;
202) корректируем промежуточные ступени на + Δ/10 = – -6,3810215 кДж/кг:
hs1 = 33,6420885 кДж/кг,
hs2 = 33,7591785 кДж/кг,
hs3 = 33,8753885 кДж/кг,
hs4 = 33,9901685 кДж/кг,
hs5 = 34,0907585 кДж/кг,
hs6 = 34,1907585 кДж/кг,
hs7 = 34,2897885 кДж/кг,
hs8 = 34,3875485 кДж/кг,
hs9 = 34,4845385 кДж/кг,
hs10 = 34,5806085 кДж/кг,
hs11 = 34,6757885 кДж/кг;
203) Ʃhs = 375,9666135 кДж/кг;
204) Ʃhs = (1 + α) · Hs = 375,9666 кДж/кг → корректировка верна;