3. Построение теплового процесса расширения пара в турбине.

В цикле ПГУ применяется паровая турбина конденсационного типа с промежуточным перегревом пара, состоящая из части высокого и низкого давления (рис. 1). Для определения параметров пара, необходимых в дальнейших расчётах, построим процесс расширения пара в турбине в h-S диаграмме (рис. 3).

По параметрам пара перед турбиной t₆= 370 ⁰C иP₆= 4,4 МПа на h-Sдиаграмму наносится точка 6. Из точки 6 проводится линия 6-7 изоэнтропного процесса расширения пара в ЧВД турбины до пересечения её с изобарой промежуточного перегрева пара P_пп=1,5 МПа.

Располагаемыйтеплоперепад ЧВД турбины определяется по разности энтальпий

точек 6 и 7:

Внутренний (использованный) теплоперепад ЧВД турбины с учётом внутреннего относительного КПД составит:

Величина откладывается от точки 6 на изоэнтропе 6-7(отрезок 6А); через точку А проводится прямая, параллельная оси S, до пересечения с изобарой P_пп. Точка 7 характеризует действительное состояние пара на выходе из ЧВД турбины. Прямая 6-7 характеризует действительный (политропный) процесс расширения пара в ЧВД турбины. При этом энтальпия пара в конце расширения

После ЧВД турбины (точка 7 ) пар выводится во вторичный пароперегреватель, где нагревается изобарно до начальной температуры (t₈=t₆). На h-S – диаграмме по параметрам пара P₈ =P_пп= 1,5 МПа и t₈ = 370 С наносится точка 8, характеризующая состояние пара перед ЧНД турбины. Дальнейшее построение теоретического и действительного процессов расширения пара в ЧНД аналогично процессу расширения пара в ЧВД турбины.

Располагаемый теплоперепад ЧНД определится по разности энтальпий точек 8 и 9:

По аналогии с выражениями (18) и (19):

Наh-S – диаграмме на пересечении действительного процесса расширения пара

ЧНД 8-9 с изобарами пара, отбираемого из отборов турбины наносятся точки 14 и 15, характеризующие состояние пара в регенеративных отборах.

Определяется теплосодержание пара в отборах:

4. Расчёт регенеративной системы паровой турбины.

В регенеративную систему паротурбинной установки входят подогреватель низкого давления и деаэратор (рис. 4). Все тепловые расчёты регенеративной системы будем производить в удельных единицах (отнесённых к 1 кг пара, подводимого в турбину).

Обозначим доли пара в отборах турбины через и , значения которых определим из уравнений теплового баланса регенеративных подогревателей. При этом количество пара, отбираемого из отбора турбины на ПНД подогреватель поверхностного типа выбирается так, чтобы температура воды на выходе из него равнялась температуре насыщения при давлении в отборе минус 5-7⁰С. Температура питательной воды на выходе из деаэратора(подогреватель смешивающего типа) принимается равной температуре насыщения, соответствующей давлению греющего

пара (0,12 МПа).

Составление тепловых балансов начинают с подогревателей высокого давления, последовательно переходя к подогревателям низкого давления (по греющему пару).

Как видно из рис. 4 расход питательной воды на выходе из деаэратора равен сумме расходов конденсата, поступающего из ПНД и пара из отбора турбины:

или в удельных величинах:

Уравнение теплового баланса деаэратора, с учётом выражений (20) и (21), можно записать в виде

или в удельных величинах:

где – энтальпии воды на входе и выходе их деаэратора.

Значение энтальпии ранее получено (

Значение энтальпии определяется следующим образом.

По давлению находим по таблицам водяного пара Тогда

температура воды на выходе из ПНД с учётом недогрева, равного , составит:

Таким образом,

Из выражения (23) находится относительный расход пара на деаэратор:

Расход пара на деаэратор:

Запишем уравнение теплового баланса ПНД:

или в удельных величинах:

где – энтальпия воды на входе в ПНД.

Как видно, уравнения (24) и (25) имеют две неизвестных величины . Поэтому для их решения составим уравнение теплового баланса точки смещения:

Из выражения (26) получим:

Подставляя полученное значение в уравнение (25) и решая его относительно будем иметь:

где – энтальпия воды на выходе из конденсатора, определяется по таблицам водяного пара при давлении в конденсаторе

Расход пара на ПНД: