- •1. Исходные данные для расчета турбоагрегата (задание)
- •2. Расчет регенеративной схемы
- •2.1 Построение процесса расширения пара в турбине на h-s диаграмме Определим давление перед соплами первой ступени Pс. Потери в стопорном и регулирующих (сопловых) клапанах составляет 3–6% от p0:
- •Давление пара за последней ступенью
- •2.2 Расчет регенеративной схемы
- •В пвд при наличии охладителей конденсата:
- •2.3 Расчет подогревателей
- •3. Предварительный расчет паровой турбины
- •3.1 Общее число ступеней
- •4. Детальный тепловой расчет ступеней
- •5. Расчеты на прочность деталей корпуса турбины
- •5.1 Расчет на прочность пера рабочей лопатки №2 ступени
- •5.2 Расчет бандажной ленты, шипов лопатки и связной проволоки и продолжение расчета пера рабочей лопатки
- •5.3 Расчет хвоста рабочей лопатки
- •5.4 Расчет рабочих лопаток на вибрацию
- •Далее строится диаграмма резонансных чисел оборотов рис. 12 Далее производится проверка на отсутствие внутрипакетных резонансных колебаний
- •5.5 Расчет обода диска
- •5.6 Расчет на прочность корпуса
- •5.7 Расчет на прочность фланцевых соединений
В пвд при наличии охладителей конденсата:
tк отб = tпв входа + (5–8) 0C
tк отб1 = 182,49 0C + 6,51 = 189,00 0C
tк отб2 = 163,17 0C + 6,83 = 170,00 0C
Затем, по таблицам находятся энтальпии конденсата греющего пара на выходе из подогревателя:
hк отб=f(tк отб; Pотб)
hк отб1 = 804 кДж/кг
hк отб2 = 719,42 кДж/кг
hк отб3 = 670,5 кДж/кг
hк отб4 = 576,62 кДж/кг
hк отб5 = 456,38 кДж/кг
hк отб6 = 375,73 кДж/кг
hк отб7 = 297,28 кДж/кг
Результаты расчета заносятся в таблицу 1.
турбина лопатка паровой прочность
Таблица 1. Исходные расчетные данные для решения уравнений теплового баланса
|
Параметр |
Способ определения |
Подогреватели | |||||||
|
ПВД7 |
ПВД6 |
Деаэ-ратор |
ПНД5 |
ПНД4 |
ПНД3 |
ПНД2 |
ПНД1 | ||
|
1. Давление, МПа пара в отборе на турбине |
По
данным прототипа
|
3,25 |
1,25 |
1,25 |
0,6 |
0,35 |
0,145 |
0,073 |
0,034 |
|
пара в подогревателе |
|
3,088 |
1,188 |
0,6 |
0,57 |
0,333 |
0,138 |
0,069 |
0,033 |
|
Питательной воды |
Для
ПВД
Для
ПНД
|
18,9 |
18,9 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
2. Температура С0 насыщения греющего пара |
tн=f(Pотб) |
235,46 |
187,49 |
158,83 |
156,84 |
137,07 |
108,82 |
89,71 |
71,02 |
|
питательной воды на выходе из подогревателя |
tпв вых=tн-5 С0 |
230,46 |
182,49 |
158,83 |
151,84 |
132,07 |
103,82 |
84,71 |
66,02 |
|
То же на входе |
tпв вх |
182,49 |
163,17 |
151,84 |
132,07 |
103,82 |
84,71 |
66,02 |
29,97 |
|
Конденсата греющего пара на выходе из подог. |
Для ПНД tк отб=f(Pотб) Для ПВД tк отб=tпв вх+7 С0 |
189 |
170 |
158,83 |
156,84 |
137,07 |
108,82 |
89,71 |
71,02 |
|
3. Энтальпия кДж/кг отбираемого пара |
По тепловой диаграмме h-S; hотб |
3168 |
3368 |
3368 |
3172 |
3056 |
2872 |
2756 |
2676 |
|
питательной воды на выходе из подогревателя |
hпв вых=f(tпв вых; Pпв) |
996,2 |
783,4 |
670,5 |
640,5 |
555,7 |
435,9 |
355,4 |
277,1 |
|
то же на входе |
hпв вх |
783,4 |
689,7 |
640,5 |
555,7 |
435,9 |
355,4 |
277,1 |
111,8 |
|
Конденсата греющего пара на выходе из подог. |
hк отб=f(tк отб; Pотб) |
804 |
719,4 |
670,5 |
661,8 |
576,6 |
456,4 |
375,7 |
297,3 |
2.3 Расчет подогревателей
Подогреватель №7
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №6
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Деаэратор
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №5
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №4
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №3
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №2
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Подогреватель №1
Уравнение теплового баланса в конечной форме:


Отсек Относительный расход пара через отсек
0–1

1–2

2–3

3–4

4–5

5–6

6–7

0–1 1
1–2 1 – 0,0927 = 0,9073
2–3 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 = 0,8601
3–4 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 – 0,0293 = 0,8308
4–5 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 – 0,0293 – 0,041 = 0,7898
5–6 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 – 0,0293 – 0,041 – 0,0326= 0,7572
6–7 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 – 0,0293 – 0,041 – 0,0326 – 0,0251 = 0,7321
7-K 1 – 0,0927 – 0,0335 – 0,0137 – 0,0293 – 0,041 – 0,0326 – 0,0251 – 0,0562 = 0,6759
Для
каждого отсека на линии процесса в
тепловой диаграмме снимается теплоперепад
.
Далее заполняется таблица 2. определяется часовой расход пара на турбоагрегат:
(кг/ч)

а также секундный расход:
(кг/с)

Подсчитывается расход пара по отсекам:

В формулах К – коэффициент утечки пара (=1,007) через наружное уплотнение на переднем конце ЦВД:
и
– механический КПД и КПД электрогенератора
=0,995
=0,989
Подсчитывается
мощность каждого отсека
и суммарная внутренняя мощность
Таблица №2 Определение расхода пара и мощности
|
№ п/п |
Расчетная величина, ед. СИ |
Отсеки турбины между точками отборов |
| ||||||||
|
0–1 |
1–2 |
2–3 |
3–4 |
4–5 |
5–6 |
6–7 |
7-K |
| |||
|
1 |
Относительное
количество пара, протекающего через
отсек, 1- |
1,0 |
0,9073 |
0,8601 |
0,8308 |
0,7898 |
0,7572 |
0,7321 |
0,6759 |
| |
|
2 |
Внутренний
теплоперепад по отсекам,
|
316 |
220 |
196 |
116 |
184 |
116 |
80 |
250 |
1478 | |
|
3 |
Произведение
каждого отсека, кДж/кг |
316 |
199,6 |
168,6 |
96,37 |
145,3 |
87,84 |
58,57 |
169 |
1241,28 | |
|
4 |
Расход
пара по отсекам,
|
134,65 |
122,56 |
116,18 |
112,23 |
106,69 |
102,28 |
98,89 |
91,3 |
| |
|
5 |
Внутренняя
мощность по отсекам,
|
42549,4 |
26963,2 |
22771,3 |
13018,7 |
19631 |
11864,5 |
7911 |
22825 |
167534,1 | |
Проверяем мощность турбины по соотношению



Далее определяются удельный расход пара:

удельный расход тепла Брутто:

Мощность потребленная электроприводами насосов (питательного и конденсатного)



Удельный расход тепла нетто:

Абсолютный электрический кпд турбогенератора:






по
всем отсекам
,
кг/кг
кДж/кг
,
кг/с
,
кВт