11

Министерство образования РФ

ГОУ ВПО «Вологодский государственный технический университет»

Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции

Расчетно-пояснительная записка на тему:

“Расчет принципиальных схем паротурбинных установок”

Выполнил: Рыбин А.И.

Группа: СТЭ-31

Проверил: Корюкин С.И.

Вологда

2011

Оглавление

Введение.……...…………………………………………………………4

Простейшая принципиальная схема ПТУ на перегретом паре высоких параметров 5

Расчет теплоты и процессов цикла ПТУ 7

2.4 Изменение КПД цикла 10

12

Циклы ПТУ с промежуточным перегревом пара 15

17

Цикл ПТУ с регенерацией 19

Цикл на насыщенном водяном паре с противодавлением 26

2.8 Вычисление КПД цикла при 29

32

Расчет других показателей циклов турбин с противодавлением 34

Уравнение теплового баланса ПСВ 35

11. Заключение…………………………………………………………...…38

12 Литература………………………………………………………….39

13. Приложение А………………………………………………………40

14. Приложение Б………………………………………………………41

15. Приложение В………………………………………………………42

16. Приложение Г………………………………………………………43

17. Приложение Д………………………………………………………44

Введение

В данном курсовом проекте необходимо рассчитать принципиальные схемы паротурбинных установок.

В курсовом проекте рассмотрим следующие вопросы: принципиальные схемы ПТУ на перегретом паре высоких параметров; расчет теплоты и всех процессов цикла ПТУ и термического КПД цикла; циклы ПТУ с промежуточным перегревом; циклы ПТУ с регенерацией; циклы на насыщенном водяном паре с противодавлением; уравнение теплового баланса ПСВ.

Электрическая станция – энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (TЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании органического топлива.

Простейшая принципиальная схема пту на перегретом паре высоких параметров

Рис.1 Простейшая принципиальная схема ПТУ

ВЭ – водяной экономайзер; ПП – пароперегревательная поверхность котла; ПТ – паровая турбина; ЭГ – электрогенератор; К – конденсатор; ЦН – циркуляционный насос; ПН – питательный насос.

Описание схемы ПТУ:

Процесс 1-2 – сжатие теплоносителя питательным насосом. Процесс 2-3 – процесс предварительного нагрева воды в водяном экономайзере. Точка 3 – состояние насыщения. Процесс 3-4 – испарение воды и образование насыщенного водяного пара, происходит в барабане котла. 4-5 – процесс перегрева насыщенного водяного пара до состояния сухого перегретого в пароперегревателе. Процесс 5-6 – расширение пара в паровой турбине с совершением работы в турбине. Паровая турбина предназначена для выработки механической энергии. Основные элементы: статор – это вал с дисками насаженными на него рабочими лопатками, на статоре турбины укрепляются сопловые аппараты. В соплах происходит процесс расширения пара, а в рабочих лопатках поворот потока. Данный процесс происходит в турбине при расширении пара можно назвать адиабатным. Процесс 6-1 – процесс конденсации пароводяной смеси в конденсаторе. Для поддержания в конденсаторе глубокого вакуума , объем конденсатора соединяют с пароструйными инжекторными установками, производящими отвод паровой смеси из конденсатора.

Расчет теплоты и процессов цикла пту

Принимая по заданию начальные параметры р₁ и t₁ и конечные р₂ водяного пара и считая процессы в турбине и нагнетателе обратимыми, рассчитаем теплоту, работу всех процессов цикла ПТУ и термический КПД цикла.

Принимаем по заданию следующие параметры: ; ; . Используя таблицы №2 и №3 ‹1› , записываем исходные данные. По таблице №3 ( , ) находим параметры в точке 1: ; ; . По таблице №2

( ): ; ; ; ; ; ; ; .

Рассмотрим точку 2:

₍₁₎

Для расчета степени сухости пара необходимо знать энтропию в точке 2: , т.к. процесс изоэнтропный.

₍₂₎

(3),

подставив в (1), получим

.

Поменяв в на в (1) ,получим

Рассмотрим точку 3: , , , , .

_{Рассмотрим точку 4: ,}

t,	υ,	i,	S,
30	0,001	136	0,433
32,3	0,001	149	0,445
40	0,001	177	0,568

Путем интерполяции находим , , .

Параметры в точках 5 и 6 находим по таблице №2: , , , , , .

Найдем удельную техническую работы турбины:

(4)

Найдем удельную техническую работу питательного насоса: (5)

Зная удельную техническую работу паровой турбины и питательного насоса, мы можем определить полезную работу цикла:

(6)

Найдем затраты удельной теплоты в цикле:

₍₇₎

Теперь найдем КПД цикла:

(8)

Вывод: данный термический КПД является теоретическим, так как все процессы считаются идеальными, обратимыми и проходящими без потерь теплоты. В целях повышения КПД выгодно повысить начальные параметры и уменьшить конечные. С увеличением p₁ и t₁ возрастают начальные затраты на тепловое оборудование.