Здавалка
Главная | Обратная связь

ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ В IS – ДИАГРАММЕ



Построение осуществляется следующим образом:

1. По начальным параметрам Ро и to находим точку О в is-диаграмме (рис. 2) и энтальпию io в этой точке, io = 3497,8 кДж/кг.

2. Определяем давление перед проточной частью турбины Ро',приняв потери давления в паровпускных органах DР = 0,03 Роиз рекомендуемого диапазона DР = (0,03-0,05) Ро:

3. Считая процесс дросселирования в паровпускных органах - изоэнтальпийным, строим его в is-диатрамме отрезком горизонтали до пересечения в точке 0' с изобарой Ро=12,416 МПа. Затем определяем to' = 558°С.

4. Принимаем, что турбина имеет сопловое распределение, характерное для современных конденсационных турбин мощностью ниже 1000 МВт.

Регулирующую ступень выполняем одновенечной: располагаемый теплоперепад на ней принимаем равным hoР.С == 100 кДж/кг из рекомендуемого для расчета диапазона hoР.С ==80—120 кДж/кг;

относительный внутренний КПД ступени принимаем равным = 0,8 из рекомендуемого диапазона =0,76—0,82.

Действительный теплоперепад, срабатываемый в регулирующей ступени,

Для построения процесса расширения пара в регулирующей ступени из точки 0' is-диаграммы по вертикали откладываем отрезок, равный = 100 кДж/кг. Точка вертикали 1ИД, в которой

=3497,8—100=3397,8 кДж/кг, определяет изобару давления за регулирующей ступенью: PР.С = 9,0 МПа.

Откладывая из точки 0' на этой же вертикали отрезок, равный = 80 кДж/кг и проводя через конец его изрэнтальпу i1 = =3497,8—80=3417,8 кДж/кг до пересечения с изобарой Pp.с = 9,0 МПа, получаем точку 1, соответствующую окончанию действительного (с учетом потерь) процесса расширения пара в регулирующей ступени. В точке 1

Р1= Pp.с = 9,0 МПа, i1 = 3417,8 кДж/кг, t1 = 513°С.

Действительный процесс расширения пара в регулирующей ступени изображается отрезком прямой, соединяющей точки 0΄ и 1.

5. Давление за ЦВД определяется в результате решения вариационной технико-экономической задачи. В расчете принимаем

МПа.

6. Строим изоэнтропный процесс расширения пара в ЦВД. Опуская вертикаль из точки 1 до пересечения с изобарой Р'ПП=2,13 МПа в точке 2ид, находим i2ИД = 3010,3 кДж/кг и располагаемый теплоперепад в ЦВД:

3417,8—3010,3 =407,5 кДж/кг.

 

 

7. Задаемся величиной относительного внутреннего КПД ЦВД =0,81 из рекомендуемого диапазона = 0,80—0,83 и оп­ределяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦВД:

=330,08 кДж/кг.

8. В is-диаграмме находим точку 2, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦВД, как точку пересечения изоэнтальпы =3417,8— 330,08=3087,72 кДж/кг с изобарой давления за ЦВД P'ПП = 2,13 МПа.

Действительный процесс расширения пара в ЦВД изобразится отрезком прямой, соединяющей точки 1 и 2.

9. Определяем давление Р"пп на входе в ЦСД, приняв потери давления в системе промежуточного перегрева равными 10%:

МПа.

10. По давлению Р"пп=1,92 МПа и заданной температуре промперегрева tпп=560°С определяем на is-диаграмме точку 3, соответствующую состоянию пара перед ЦСД. В точке 3 i3 = 3600,92 кДж/кг.

11. Давление на входе в проточную часть ЦСД определяется как разность давления Р"пп на входе в ЦСД и потерь давления в дроссельно-отсечных клапанах перед ЦСД, которые принимаются равными = 0,025 Р"пп из рекомендуемого диапазона =(0,02—0,03) Р"пп.

=0,025·1,92=0,048 МПа, Р"пп=1,92-0,048=1,87 МПа.

12. Точка 3', соответствующая состоянию пара на входе в проточную часть ЦСД, определяется пересечением изоэнтальпы i3 = 3600,92 кДж/кг с изобарой = 1,87 МПа, t3 == 558°С.

13. Выбираем давление на выходе из ЦСД P4 равное давлению Рпер.тр на входе в перепускные трубы из ЦСД в ЦНД: P4 = Рпер тр = 0,23 МПа из рекомендуемого диапазона Рпер тр = 0,20—0,25 МПа.

14. Строим из точки 3 изоэнтропный процесс расширения пара в ЦСД и находим конечную точку 4ид этого процесса как точку пересечения вертикали из точки 3 с изобарой Р4 == 0,23 МПа. В точке 4ид i4ИД=2977 кДж/кг.

15. Определяем располагаемый теплоперепад в ЦСД

3600,92—2977 = 624 кДж/кг.

16. Задавшись относительным внутренним КПД ЦСД =0,91 из рекомендованного диапазона = 0,9—0,92, определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦСД:

=567,8 кДж/кг.

17. Находим в is-диаграмме точку 4, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦСД, как точку пересечения изоэнтальпы =3600,92—567,8==3033,12 кДж/кг с изобарой Р4 == 0,23 МПа.

18. Строим действительный процесс расширения пара в ЦСД, соединяя отрезком прямой линии точки 3' и 4.

19. Процесс расширения пара в ЦНД определяем исходя из того, что давление на входе в ЦНД равно давлению на выходе из ЦСД: P4 = 0,23 МПа, а давление на выходе из ЦНД равно давлению в конденсаторе Рк = 0,004 МПа.

Определяем в is-диаграмме точку 5ИД, соответствующую окончанию идеального процесса расширения пара в ЦНД, как точку пересечения изоэнтропы, проходящей через точку 4, с изобарой Рк==0,004 МПа. В этой точке ==2328 кДж/кг.

20. Располагаемый теплоперепад в ЦНД:

=705,12 кДж/кг.

21. Задаемся относительным внутренним КПД ЦНД = 0,78 из рекомендуемого диапазона = 0,75—0,80 и определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦНД;

= 550 кДж/кг.

22. Находим в is-диаграмме точку 5, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦНД, как точку пересечения изоэнтальпы =3033,12—550= 2483,12 кДж/кг с изобарой РК= 0,004 МПа. Степень сухости в этой точке х5=0,971.

 

4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ОТБОРАХ, ПОДОГРЕВАТЕЛЕ И ТУРБОПРИВОДЕ

 

23. Определяем давление в первом отборе ЦВД на подогреватель П8.

Температура за ПВД П8 (tП8) равна заданной конечной температуре питательной воды =245°С. Недогрев до температуры насыщения в подогревателе П8, имеющем пароохладитель, принимается равным =2°С из рекомендуемого диапазона =1—3°С.

Температура насыщения отборного пара в П8 равна

Из таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара по температуре насыщения =247°C находим давление пара в подогревателе Р¢П8 МПа. Потерю давления в паропроводе отбора здесь и в дальнейшем принимаем равной 9% давления в подогревателе (из рекомендуемого для расчета диапазона 8— 10%).

Тогда давление пара в отборе на П8 равно

24. Давление отбора на ПВД П7 равно давлению за ЦВД, перед промперегревом: =2,13 МПа.

Давление в подогревателе П7 с учетом потерь в паропроводе отбора равно Р¢ПП = 0,91РП7= 0,91·2,13 = 1,94 МПа.

Температура насыщения в П7 определяется из таблиц по давлению Р¢П7= 1,94 МПа и равна tП7= 211°С. Температура питательной воды на выходе из П7 с учетом недогрева dtП7= 2°С:

=209°С.

25. Подогрев питательной воды в П8:

°С.

26. Температура насыщения в деаэраторе tД.Н. определяется из таблиц по заданному давлению в деаэраторе Р¢д == 0,685 МПа: tД.Н.= 164,2°С.

Принимаем падение давления в паропроводе отбора на деаэратор равным 0,2 МПа. С учетом того, что давление в деаэраторе поддерживается постоянным независимо от нагрузки турбины, а давление в отборах изменяется пропорционально расходу пара через турбину, принимаем запас по давлению в отборе на деаэратор равным 20%, поэтому давление в отборе на деаэратор равно

27. Определяем повышение энтальпии воды в питательном насосе

Здесь V¢ — удельный объем воды при температуре tд.н — определяется из таблиц по tд.н = 164,2°С, V¢ =0,0011 м3/кг; DРпн — повышение давления в питательном насосе, Н/м2 (Па), равное разности давления за насосом Рза н и давления перед насосом Pперед н.

Давление за насосом должно быть на 25—30% выше давления перед турбиной, чтобы можно было преодолеть сопротивление ПВД и парогенератора. Принимаем

Рзан = = 16 МПа.

Давление перед насосом принимаем равным давлению в деаэраторе

= 0,685 МПа,

так что

=15,315 МПа =15,315 Па.

Внутренний КПД насоса принимаем равным =0,8 из рекомендуемого диапазона = 0,75—0,82, тогда

28. Определяем нагрев воды в насосе:

Здесь впереди — температура воды перед насосом, принимается равной температуре насыщения в деаэраторе, 164,2°С. Этой температуре соответствует энтальпия, определенная из таблиц [4], = 692,9 кДж/кг. Энтальпии за насосом, вычисляемой по формуле

по таблицам [4] соответствует tЗА Н=168,76 °С, так что подогрев воды в насосе равен

°С,

 

29. Суммарный нагрев в П7 и П6:

°С.

30. Приняв из условия повышения экономичности, что подогрев в П7, питающейся от холодной нитки промперегрева, в 1,5 раза больше (из рекомендованного диапазона 1,5-—1,8), чем подогрев в П6, т. е. , из предыдущего уравнения получаем

°С;

=24,144°С.

31. Температура за П6

=168,76+16,096 184,9°С.

32. Приняв подогрев в П6 d tП6=2,3 °С, определяем температуру насыщения в П6:

=184,9+2,3==187,2°С.

По этой температуре из таблице [4] найдем давление в П6:

= 1,18 МПа

и давление в отборе на П6:

= 1,29 МПа.

33. Давление за ЦСД принято ранее (п. 13) равным 0,23 МПа, поэтому давление в отборе на ПЗ будет равно

РП3 = 0,23 МПа,

давление в подогревателе ПЗ

= 0,209 МПа,

34. Температура насыщения в ПЗ определяется из таблиц [4] по Р'пз = 0,209 МПа и равна tП3 Н = 121,6°С.

Принимая недогрев в ПЗ, не имеющем охладителя пара, равным , определяем температуру на выходе из ПНД ПЗ:

= 121,6-5 =116,6°С.

35. Из условия обеспечения надежной работы деаэратора и его регулятора давления принимаем подогрев основного конденсата в деаэраторе равным = 20,2°С из рекомендуемого диапазона = 19—21°С.

Тогда температура за подогревателем П4:

36. Температура насыщения в П4, имеющем охладитель пара, равна

=144+2= 146°С.

Из таблиц [4] по = 146°С находим Р¢П4 = 0,427 МПа. Давление в отборе на П4:

=0,466 МПа.

37. Заданному давлению в конденсаторе Рк = 0,004 МПа соответствует температура насыщения tКН= 29°С.

Принимаем равномерное распределение подогрева между подогревателями ПЗ, П2 и П1, т. е.

,

а нагрев конденсата в сальниковом подогревателе равным = 5°С.

38. Температура конденсата на выходе из подогревателя ПЗ:

.

Отсюда подогрев в каждом из подогревателей равен

39. Температура основного конденсата за подогревателем П2:

Подогреватели П2 и П1, так же, как и ПЗ, не имеют охладителей пара, для них принимаем недогрев

Температура насыщения в П2:

Давление в П2 определим из таблиц [4] по = 94,1°С:

Давление в отборе на П2:

= 0,0894 МПа.

40. Температура основного конденсата за подогревателем П1:

=61,6°С.

Температура насыщения П1:

=66,6°С.

Из таблиц [4] по находим: =0,0268 МПа.

Давление в отборе на П1:

41. Строим точки отборов на is-диаграмме (рис. 2) как точки пересечения действительных процессов расширения с соответствующими изобарами и определяем температуры и энтальпии в этих точках:

точка П8, как точка пересечения процесса 1—2 с изобарой =4,12 МПа; в этой точке

;

точка П7, совпадает с точкой 2 и лежит на изобаре Р'пп = 2,13 МПа; в этой точке

;

точка П6, как точка пересечения процесса 3'—4 с изобарой РП6 = 1,29 МПа; в этой точке

;

точка д, соответствующая отбору на деаэратор и лежащая на пересечении процесса 3'—4 с изобарой Рд = 1,06 МПа; в этой точке

и так далее по рис. 2 (точка ПЗ совпадает с точкой 4, а точка К— с точкой 5).

42. Параметры, полученные в результате расчетов, для удобства последующего использования сводим в табл. 1. Указанные в табл. 1 температуры дренажа за подогревателями определяются из следующих предположении. Для подогревателей, имеющих охладители дренажа (в рассматриваемой схеме П8, П6 и П4), температура дренажа на выходе из подогревателя на 14°С меньше температуры насыщения в данном подогревателе (из рекомендуемого для расчёта диапазона 13—15°С).

Для подогревателя П7, также имеющего охладитель дренажа, но питаемого паром из холодной нитки промежуточного перегрева, с целью меньшего вытеснения отбора на П6, питаемый паром высокой температуры после промперегрева, снижение температуры в охладителе дренажа П7 принимаем равным 40° (из рекомендованного диапазона 35—40°С), т. е.

= 176°С.

Температура дренажа на выходе из подогревателя, не имеющего охладителя дренажа (ПЗ, П2 и П1), равна температуре насыщения в данном подогревателе, т. е.

.

Энтальпия конденсата и дренажа определяется с помощью таблиц для воды и пара по температурам.

Таблица 1

Точка процесса В отборе В подогревателе Питательная вода и осн. конденсат Дренаж
Р t i H H tП iП tДР iДР
МПа оС кДж/кг МПа оС кДж/кг оС кДж/кг оС кДж/кг
12,8 3497,8 - - - - - - -
12,416 3497,8 - - - - - - -
РС 9,0 3417,8 - - - - - - -
П8 4,12 3224,6 3,78 1071,3 1061,7 1004,4
П7 2,13 3087,72 1,94 901,5 893,2 745,4
1,92 3600,92 - - - - - - -
1,87 3600,92 - - - - - - -
П6 1,29 3475,2 1,18 187,2 794,9 184,9 781,9 173,2 733,1
Д 1,06 3417,2 0,685 164,2 164,2 - -
П4 0,466 3188,9 0,427 614,9 606,3 554,8
П3 0,23 3033,12 0,209 121,6 116,6 121,6
П2 0,0894 2867,96 0,082 94,1 89,1 94,1
П1 0,0292 2713,05 0,0268 66,6 61,6 257,5 66,6 278,4
К 0,004 2483,12 - - 121,4 - - -
      Х=0,971              






©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.