Процесс расширения пара в турбине в h , s -диаграмме

 

Для определения параметров пара в отборах турбины на h, s-диаграмме изображаются процессы расширения пара в цилиндрах турбины. Для конденсационных турбин цилиндр высокого давления считается от начала расширения до отбора пара на промежуточный перегрев, цилиндр среднего давления от входа пара в турбину после промежуточного перегрева до его отвода в цилиндр низкого давления и непосредственно цилиндр низкого давления - до конденсатора.

Цилиндр высокого давления

Параметры пара после котла:

Р_о= 24МПа

t_o = 545 °С

h_o =3333кДж/кг

 

Давление пара на входе в цилиндр высокого давления с учетом потери на дросселирование:

P_{o ’} = P ₀ · 0, 96=24·0, 96=23, 5 МПа

 

Давление пара на выходе из ЦВД берем по книге [1]: Р₂=3, 53 МПа

Находим располагаемый теплоперепад в ЦВД:

 

∆ h '= h ₀ - h ₂ =3333-2841=492 кДж/кг

 

Номинальный расход свежего пара по книге [1]:

Go =930 т/ч при Vo =0, 014 м³/кг (из h, s -диаграммы) Vo · Go =0, 014·930=13·10³ м³/ч P _о’ / P ₂ =23, 5/3, 53=6, 67

По рис. 3.1 Определяем КПД ЦВД: η _ЦВД = 85 %

Находим использованный теплоперепад в ЦВД:

∆ h ₁ = η _ЦВД ·∆ h '=0, 85·492=418 кДж/кг

 

Цилиндр среднего давления

В результате потерь на промежуточном перегреве давление на входе в ЦСД

P _пп =0, 9· P_i =0, 9·3, 53=3, 18 M Па

 

Давление на выходе из ЦСД будет равно давлению на ПНД №3:

P ₆ =0, 24 МПа

 

Вычислим располагаемый теплоперепад в ЦСД, используя h, s-диаграмму:

∆ h ₂ '= h _пп - h ₆ =3556-2828=728 кДж/кг

 

Расход свежего пара:

G ₁ =930-57, 7-84, 6=787, 7 т/ч при V ₁ =0, 117м³/кг V ₁ · G ₁ =0, 117·787, 7=9, 216·10⁴ м³/ч P _пп / P ₆ =3, 18/0, 24=13, 25

 

По рис. 3.4 из книги [1] определяем КПД ЦСД: η _ЦСД =92, 3 %

Находим использованный теплоперепад пара в ЦСД:

 

∆ h ₂ =∆ h ₂ '· η _ЦСД =728·0, 923=672 кДж/кг

Цилиндр низкого давления Р_6’=Р₆·0, 985=0, 24·0, 985=0, 2364 МПа

Давление пара на выходе из ЦНД равно давлению пара в конденсаторе турбины и равно Рк=0, 003МПа. Располагаемый теплоперепад в ЦНД:

∆ h ₃ '= h _6’ - h _к =2884-2250=634Дж/кг

 

Расход свежего пара:

Go =787, 7-35-30-25, 8-18=678, 9 т/ч при Vo =0, 96 м³/кг

Vo·Go=678, 9·0, 96=651, 74·10³ м ³ / ч

Р_6//Р _k =0, 2364/0, 003=78, 8

 

По рис. 3.3 из книги [1] относительный внутренний КПД ЦНД:

η _ЦНД =88, 6 %

 

Использованный теплоперепад пара в ЦНД:

∆ h ₃ =∆ h ₃ ' · η _ЦНД =634·0, 886=562 кДж/кг

 

Суммарный располагаемый теплоперепад пара:

∆ h '=∆ h '+ ∆ h ₂ '+∆ h ₃ '=492+728+634=1854 кДж/кг

Суммарный использованный теплоперепад пара:

∆ h =∆ h ₁ +∆ h ₂ +∆ h ₃ =418 +672 +562 =1652 кДж/кг

 

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

Таблица №1 Сводная таблица параметров

Точки процесса Величины	Выход из котла     O	Вход в ЦВД    O'	Отбор на ПВД    1	Вход в паропе-регрева-тель 2(ПП')	Выход из паропе-регрева-теля ПП"	Отбор на ПТН     3	4	Деаэра­тор     д	Отбор на ПНД №4    5	Отбор на ПНД №3    6	Отбор на ПНД №2    7	Отбор на ПНД № 1    8	Конден-сатор      К
1. Давление, Pi, МПа	24	23, 5	6, 12	3, 53	3, 09	1, 56	1, 51	1, 04	0, 51	0, 24	0, 09	0, 02	0, 003
2. Температура, ti, °C и Х	545	543	360	280	545	425	421	380	300	210	125	40 х=0, 965	25 х=0, 901
3. Энтальпия, hi, кДж./кг	3333	3333	3060	2915	3556	3310	3300	3220	3065	2884	2726	2511	2250
4. Температура насыщения в подогревателе, ti, °C			276, 85	249, 14			198, 59	181, 58	152, 84	120, 85	96, 71	60, 09	35, 07
5. Энтальпия кипящей жидкости, hi, кДж/кг			1220, 6	1081, 7			846, 1	770, 12	643, 3	529, 6	405, 21	251, 46	101, 04
6, Температура кипящей воды на выходе, ti, °C			272, 85	245, 14			194, 59	177, 58	148, 84	116, 85	92, 71	56, 09
7. Давление в корпусе подогревателя, Pi, МПа			5, 69	3, 65			1, 404	0, 69	0, 47	0, 235	0, 22	0, 0186
8. Температура дренажа подогревателя, tдрi, °C			254, 85	206, 14			176, 59	181, 58	152, 84	120, 85	96, 71	60, 09
9. Энтальпия кипящей воды, hi, кДж/кг			1195, 6	1061, 6			829, 9	754, 3	627, 8	490, 98	389, 57	234, 35
10. Энтальпия дренажа подогревателя, hдрi, кДж/кг			1110, 3	879, 5			749, 9	776, 4	645, 1	508	406, 42	251, 09.,, ,

 

Котлоагрегат

Выберем котлоагрегат подольского завода Пп-950 255-2 (П-39-2 ): номинальная производительность - 950 т/ч;

давление пара на выходе - 25, 02 МПа;

температура перегретого пара - 545 °С;

температура питательной воды - 265 °С;

тип топочного устройства - камерное;

температура уходящих газов - 130 °С;

расчетный КПД брутто - 91, 8 %.

Расчет ПТС по методу последовательных приближений основан на предварительной оценке расхода пара турбины:

Go ≈ K _Р ( G _КЭ + y _т · G _т )

 

где К_p - коэффициент регенерации, зависящий от температуры питательной воды, числа регенеративных подогревателей и начальных параметров пара. Из [1]:

 

Кр=1, 26

= 0, 5165

G_т=

 

где h_n = 2726 кДж/кг - энтальпия греющего пара;

h_K =405, 21 кДж/кг - энтальпия кипящей жидкости по соответствующей температуре насыщения.

 

G эк= N э·10³/∆ h · η м· η г

 

где N_Э - заданная мощность, МВт;

∆ h - используемый теплоперепад, кДж/кг;

η _М = 0, 985 - механический КПД турбины;

η _Г = 0, 985 - КПД генератора.

 

Go =1, 26(300·10³/1652·0, 985·0, 985 +8, 62·0, 5165)= 235, 8 кг/с =

= 849 т/ч

 

Данное значение меньше G_o = 930 т/ч, следовательно, подходит для дальнейших расчетов.

Баланс основных потоков пара и воды

 

Потери рабочего тела на электростанции можно разделить на внутренние и внешние. Внутренние утечки пара условно относят к участку паропровода между котлом и турбиной. Их выражают в долях α _ут от расхода пара Go на турбине. Внутренние потери пара и конденсата не должны превышать при номинальной нагрузке 1% для конденсационных энергоблоков.

Производительность котлоагрегата равна:

G _КА = G _О ( 1+ α _УТ ) = 849·(1+0, 01) = 857, 49 т/ч

 

Количество добавочной воды:

G _ДВ = G _О · α _УТ = 849·0, 01 = 8, 49 т/ч

 

Используется прямоточный котел, поэтому потери на продувку равны нулю. Расход питательной воды в котел должен составлять:

G _ПВ = G _КА = 857, 49 т/ч = 238, 19 кг/с

Расчет схемы

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: