5. Розрахунок принципової теплової схеми турбіни

Розрахунок ПТС турбіни з протитиском зводиться до розрахунку витрати пари на турбіну за її електричною потужністю.

При наявності нерегульованих відборів для регенеративного підігріву живильної води і повернення з виробництва конденсату при незаданій температурі живильної води задача може бути розв’язана лише методом попередньої наближеної оцінки витрати пари на турбіну з наступним її уточненням методом послідовних наближень.

Для попередньої оцінки витрати пари на турбіну спростимо принципову теплову схему, замінивши у ній регенеративні підігрівачі РП 1, РП 2 і РП 3 одним умовним регенеративним підігрівачем РП.

Спрощена теплова схема показана на рис. 2.

5 .1. Визначаємо баланс пари у спрощеній схемі

У випадку спрощеної теплової схеми витрата пари на турбіну визначається з балансового рівняння

Д_т = Д _р + Д_пт;

Д_пт = Д_д + Д_сп , (1)

Д_р – витрата пари у відборі для умовного регенеративного підігрівача змішувального типу, т/год.; Д_д – витрата пари на деаератор, т/год. ; Д_сп – відпуск пари зовнішньому споживачу, т/год.;

5.2. Будуємо робочий процес пари у турбіні на „h–s” діаграмі

Робочий процес на „h-s”-діаграмі будуємо так, див. рис. 3. Через лінію ізобари Р₀ = 12 МПа проводимо ізотерму t₀ = 520 ºС. На перетині цих ліній знаходимо точку 0 яка характеризує стан пари перед турбіною. З точки 0 проводимо вертикальну лінію – ізоентропу до перетину з лінією ізобари Р_к = 0.4 МПа, отримаємо точку ks. Точка ks характеризує стан пари в кінці теоретичного процесу розширення в турбіні до тиску Р_к у відборі для споживачів пари.

Теплоперепад теоретичного процесу розширення пари в турбіні визначаємо за формулою

Н₀ = h₀ – h_ks, (2)

h ₀ – ентальпія перегрітої пари у початковому стані перед входом у турбіну (параметри свіжої пари Р₀, t₀, за цими даними знаходимо за таблицями чи на діаграмі стану перегрітої водяної пари величину h₀), значення h₀ = 3400 кДж/кг; аналогічно визначаємо h_ks – ентальпію пари в кінці теоретичного процесу розширення у турбіні, h_ks = 2600 кДж/кг,

Н₀ = 3400 – 2600 = 800 кДж/кг

Для побудови дійсного процесу розширення пари у турбіні визначаємо його теплоперепад, тобто враховуємо витрати у турбіні, які визначаються за внутрішнім відносним ККД

Н_і = Н₀ · η_ві = 800 · 0.94 = 752 кДж/кг. (3)

З точки 0 на „h-s” діаграмі відкладаємо (вертикально) величину дійсного теплоперепаду Н_і до точки k₀, з якої проводимо горизонтальну лінію до перетину з ізобарою Р_к, отримуємо точку k, яка характеризує стан пари в кінці дійсного процесу розширення. Лінія 0-ks – теоретичний процес розширення; лінія 0-k – відповідає дійсному процесу розширення.

Ентальпію пари в кінці дійсного процесу розширення визначається зі співвідношення

h_k = h₀ – (h₀ – h_ks) · η_вi = 3400 – (3400 - 2600) · 0.94 = 2648 кДж/кг.

Р езультати визначення параметрів пари у робочих точках заносимо у табл. 4.

Таблиця 4.

Точки діаграми	Параметри стану пари
	Р, МПа	t, ºC	tнас, ºС	h, кДж/кг
0	12	520	-	3400
1	3	320	234	3036
2	1.75	254	206	2888
3	0.96	180	178	2784
ks	0.4	-	143.6	2600
k	0.4	-	143.6	2648