3. Расчет процесса в проточной части цвд после камеры смешения.

1. Параметры пара на входе в 15-ю ступень ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

t _СМ = h,s(p_СМ , h _СМ) = 324,5 ^OC.

s _СМ = h,s(p_СМ , h _СМ) = 7,511 кДж/(кг∙K).

υ _СМ = h,s(p_СМ , h _СМ) = 0,50514 м³/кг.

2. Давление пара за последней ступенью ЦВД (по формуле Стодолы - Флюгеля):

3. Параметры в изоэнтропийном процессе расширения за ступенью №19 (за ЦВД) определяются по таблицам воды и пара:

t_а^ЦВД = h,s(s _СМ, p_2n^ЦВД) = 158,2 ^OC.

x_а^ЦВД = h,s(s _СМ, p_2n^ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

y_а^ЦВД = h,s(s _СМ, p_2n^ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

h_а^ЦВД = h,s(s _СМ, p_2n^ЦВД) = 2790,4 кДж/кг.

υ_а^ЦВД = h,s(s _СМ, p_2n^ЦВД) = 1,49324 м³/кг.

4. Располагаемый тепловой перепад ступеней ЦВД № 1519:

H₀^15-19 = h _СМ – h_а^ЦВД = 3114,39 – 2790,4= 323,99 кДж/кг.

5. Средний удельный объём пара в проточной части ступеней № 1519 ЦВД:

υ_ср = (υ_СМ ∙ υ_а ^ЦВД)^0,5 = (0,50514 ∙ 1,49324)^0,5 = 0,8685 м³/кг.

6. Относительный внутренний КПД ступеней ЦВД № 1519:

7. Полезно использованный тепловой перепад в ступенях ЦВД № 1519:

H_i^15-19 = h_оi^15-19 × H₀^15-19 = 0,9 × 323,99 = 291,59 кДж/кг.

8. Теплосодержание пара на выходе из ЦВД в действительном процессе:

h₂ ^ЦВД = h _СМ – H_i^15-19 = 3114,39 – 291,59 = 2822,8 кДж/кг.

9. Параметры пара в действительном процессе на выходе из ЦВД определяются по таблицам воды и пара:

t₂ ^ЦВД = h,s(p_2n^ЦВД, h ₂ ^ЦВД) = 174,42 ^OC.

s₂ ^ЦВД = h,s(p_2n^ЦВД, h ₂ ^ЦВД) = 7,5857 кДж/(кг∙K).

x₂ ^ЦВД = h,s(p_2n^ЦВД, h ₂ ^ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

y₂ ^ЦВД = h,s(p_2n^ЦВД, h ₂ ^ЦВД) = — (так как пар находится в перегретом состоянии).

υ₂ ^ЦВД = h,s(p_2n^ЦВД, h ₂ ^ЦВД) = 1,55321 м³/кг.

4. Расчет параметров пара перед соплами цнд.

1. Потеря давления пара p_{2 ЦВД} в перепускных трубах (ресиверах) из ЦВД в ЦНД и в выносных сепараторах:

∆p₂ = 0,02 × p_2n^ЦВД = ∆p_РЕС + ∆p_С = 0,02 × 1,364= 0,027 бар.

2. Давление пара на входе в сопла первой ступени ЦНД:

p_О ^ЦНД = p_2n^ЦВД – ∆p₂ = 1,364 – 0,027 = 1,337 бар.

3. КПД сепаратора принимается: = 0,98.

4. Массовый расход влаги на входе в сепаратор:

G₂^I = y₂ ^ЦВД ∙ D₂^ЦВД = 0 × 87,593 = 0 кг/с.

5. Масса отсепарированной влаги:

G_СЕП = φ ∙ G₂^I = 0,98 × 0 = 0 кг/с.

6. Масса влаги, оставшаяся в потоке пара после сепаратора (на входе в сопла первой ступени ЦНД):

G₀^{I ЦНД} = G₂^I – G_СЕП = 0 – 0 = 0 кг/с.

7. Расход насыщенного пара из сепараторов в ЦНД:

D₀^ЦНД = D₂^II + G₀^{I ЦНД} = 87,593 + 0 = 87,593 кг/с.

8. Степень сухости пара на входе в ЦНД:

x₀ ^ЦНД = D₂^II / D₀^ЦНД = 87,593/ 87,593 = 1.

9. Параметры пара на входе в сопла первой ступени ЦНД определяются по таблицам воды и пара:

h ₀ ^ЦНД = h,s(p ₀ ^ЦНД , x₀ ^ЦНД) = 2822,8 кДж/кг.

t ₀ ^ЦНД = h,s(p ₀ ^ЦНД , x₀ ^ЦНД) = 174,3 ^OC.

s ₀ ^ЦНД = h,s(p ₀ ^ЦНД , x₀ ^ЦНД) = 7,5957 кДж/(кг∙K).

υ ₀ ^ЦНД = h,s(p ₀ ^ЦНД , x₀ ^ЦНД) =1,59061 м³/кг.

5. Расчёт процесса в проточной части цнд.

1. Расход пара из ЦНД в конденсатор: D_К = D₀^ЦНД = 87,593 кг/с.

2. Массовый расход охлаждающей воды в конденсатор (принимаем по характеристикам конденсатора): W_ЦВ = 21000 т/ч = 5833,3 кг/с.

3. Температура циркуляционной (охлаждающей) воды на входе в конденсатор (принимается по условиям водоснабжения и времени года):

t_ЦВ = 4 ^OC.

4. Абсолютное давление пара и температура пара в конденсаторе (принимается по характеристикам конденсатора в зависимости от температуры наружного воздуха):

p_К = 0,011 бар = 1,1 кПа.

t_К = 9 ^OC.

5. Параметры пара в изоэнтропийном процессе за последней ступенью ЦНД определяются по таблицам воды и пара:

h _а ^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = 2137,8 кДж/кг.

t _а ^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = 9 ^OC.

x_а^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = 0,847.

y_а^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = (1- x_а^ЦНД) = (1 – 0,847) ×100% = 15,3 %.

s _а ^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = 7,5957 кДж/(кг∙K).

υ _а ^ЦНД = h,s(s ₀ ^ЦНД , p₂^ЦНД) = 100,02745 м³/кг.

6. Располагаемый тепловой перепад ЦНД:

H₀^ЦНД = h ₀ ^ЦНД – h _а ^ЦНД = 2822,8 – 2137,8 = 685 кДж/кг.

7. Торцевая (аксиальная) площадь выхода потока пара из последней ступени паровой конденсационной турбины К-110-6,5:

Ω_Z = π ∙ d_{СР Z} × ℓ_{2 Z} = 3,14 × 2,48 × 960,0∙10^–3 = 7,475712 м².

8. Веерность последней ступени паровой конденсационной турбины К-110-6,5:

θ_Z = d_{СР Z} / ℓ_{2 Z} = 2,48 / (960,0 × 10^–3) = 2,583.

9. Потери энергии потока пара с выходной скоростью, покидающего ЦНД:

10. Коэффициент, учитывающий потери энергии влажного пара в ступенях ЦВД:

k_вл = 1 – 0,4×(1 – γ_вл)× (y₀^ЦНД + y₂^ЦНД)×(H_{0 ВЛ}^ЦНД / H₀ ^ЦНД) =

=1 – 0,4×(1 – 0,1)× (0 + 0,146) × (382,7 / 685) = 0,971.

11. Относительный внутренний КПД ЦНД:

12. Полезно использованный тепловой перепад ЦНД:

H_i^ЦНД = h_оi ^ЦНД × H₀ ^ЦНД = 0,868 × 685 = 594,58 кДж/кг.

13. Теплосодержание пара на выходе из ЦНД в действительном процессе:

h_К = h₂ ^ЦНД = h ₀ ^ЦНД – H_i^ЦНД = 2822,8 – 594,58 = 2228,22 кДж/кг.

14. Параметры пара на входе в конденсатор определяются по таблицам воды и пара:

p_К = 0,011 бар = 1,1 кПа.

h_К = 2228,22 кДж/кг.

t_К = h,s (p_К , h_К) = 9 ^OC.

υ_К = h,s (p_К , h_К) = 104,33005 м³/кг.

x_К = h,s (p_К, h_К) = 0,88.

y_К = h,s (p_К , h_К) = (1- x_К) = (1 – 0,88) ∙ 100% = 12 %.

s_К = h,s (p_К , h_К) = 7,917 кДж/(кг∙K).

Параметры основного конденсата на выходе из конденсатосборника конденсатора:

- переохлаждение: ∆ t_ОК = 0,5 ^OC;

- температура: t_ОК = t_К – Δ t_ОК = 9 – 0,5 = 8,5 ^OC;

- давление: p_ОК = p_К = 0,011 бар = 1,1 кПа;

- теплосодержание: h_ОК = h,s(p_ОК , t_ОК) = 35,7 кДж/кг.