Расчет тепловой схемы турбоагрегата, прототипом которого является турбина К-200-130, страница 2

Откладывая из точки 0' на этой же вертикали отрезок, равный hiрс = 74 кДж/кг и проводя через конец его изоэнтальпу i1 =iо- hiрс=3493-74=3419 кДж/кг до пересечения с изобарой Ррс = 9,5 МПа, получаем точку 1, соответствующую окончанию действительного процесса расширения пара в регулирующей ступени. В точке 1 Р1рс=9,5 МПа; i1=3419 кДж/кг, t1 = 516°С.

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

Давление за ЦВД принимаем по прототипу Р"цвд = 2,52 МПа.

Строим изоэнтропный процесс расширения пара в ЦВД. Опуская вертикаль из точки 1 до пересечения с изобарой Р"цвд = 2,52 МПа в точке 2ид, находим i2ид=3033 кДж/кг и располагаемый теплоперепад в ЦВД:

hоцвд= i1 -i2ид = 3419-3033 =386 кДж/кг.

Задаемся величиной относительного внутреннего КПД ЦВД ηoiцвд =0,827 из рекомендуемого диапазона ηoiцвд = 0,80.÷.0,83 и определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦВД:

hiцвд= ηoiцвд*hоцвд= 0,827*386 = 319,2 кДж/кг.

В is-диаграмме находим точку 2, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦВД, как точку пересечения изоэнтальпы i2 =i1- hiцвд =3419-319,2=3099,8 кДж/кг с изобарой давления за ЦВД

Р"цвд = 2,52 МПа.

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

Потери давления в промежуточном перегревателе принимаем равными 10%.

.

Точка 3 определяется пересечением изобары Рвхцсд=2,268 МПа и изотермы tпп=560оС. Энтальпия в данной точке равна i3=3598 кДж/кг.

Определяем давление перед проточной частью ЦСД Рвхцсд, приняв потери давления в паровпускных органах ΔРвхцсд=0,02*P'цсд из рекомендуемого диапазона ΔРвхчсд=(0,02.÷.0,03)*P"цвд:

ΔРвп = 0,02*2,268 = 0,045 МПа;

Рвхцсд= Р'цcд-ΔРвхцсд=2,268-0,045=2,223 МПа.

Точка 3', соответствующая состоянию пара на входе в проточную часть ЦСД, определяется пересечением изоэнтальпы i3=3598 кДж/кг с изобарой Рвхчсд=2,223 МПа. t3= 560оC.

Давление за ЦСД принимаем по прототипу Р"чсд = 0,125 МПа.

Строим изоэнтропный процесс расширения пара в ЦСД. Опуская вертикаль из точки 3' до пересечения с изобарой Р"чсд = 0,125 МПа в точке 4ид, находим i4ид=2790 кДж/кг и располагаемый теплоперепад в ЦСД:

hоцсд= i3 i4ид = 3598-2790 =808 кДж/кг.

Задаемся величиной относительного внутреннего КПД ЦСД ηoiцсд =0,913 из рекомендуемого диапазона ηoiчсд = 0,90.÷.0,92 и определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦСД:

hiцсд= ηoiцсд*hоцсд= 0,913*808 = 737,7 кДж/кг.

В is-диаграмме находим точку 4, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦСД, как точку пересечения изоэнтальпы i4 =i3- hiцсд =3598-737,7=2860,3 кДж/кг с изобарой давления за ЦСД

Р"цсд = 0,125 МПа.

Действительный процесс расширения пара в ЦСД изображен отрезком прямой, соединяющей точки 3' и 4.


Рис.2           Процесс расширения пара в проточной части турбины

                    в i-S диаграмме


Давление на входе в ЦНД равно давлению на выходе из ЦСД: Р'чнд = 0,125 МПа, а давление на выходе из ЦНД равно давлению в конденсаторе. Принимаем Рк=0,00346 МПа.

Строим изоэнтропный процесс расширения пара в ЦНД. Опуская вертикаль из точки 4 до пересечения с изобарой Р"цнд = 0,00346 МПа в точке 5ид, находим i5ид=2300 кДж/кг и располагаемый теплоперепад в ЦНД:

hоцнд= i4 i5ид = 2860,3-2300 =560,3 кДж/кг.

Задаемся величиной относительного внутреннего КПД ЦНД ηoiцнд =0,75 из рекомендуемого диапазона ηoiцнд = 0,75.÷.0,80 и определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦНД:

hiцнд= ηoiцнд*hоцнд= 0,75*560,3 = 420,2 кДж/кг.

В is-диаграмме находим точку 5, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦНД, как точку пересечения изоэнтальпы i5 =i4- hiцнд =2860,3-420,2=2440,1 кДж/кг с изобарой давления за ЦНД Р"цнд = 0,00346 МПа.

Действительный процесс расширения пара в ЦНД изображен отрезком прямой, соединяющей точки 4 и 5.

Степень сухости в этой точке х5=0,956.


3.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ

ОТБОРАХ, ПОДОГРЕВАТЕЛЯХ

          Температура питательной воды на входе в котлоагрегат равна tпв=240оС. Нагрев питательной воды в пароохладителе ПВД П3, включенного по схеме Виолен принимаем равным Dtпо_п3=3,5 оС.

          Температура питательной воды на выходе из подогревателя ПВД П1:

          tп1=tпв - Dtпо_п3=240 – 3,5 = 236,5°C

Недогрев до температуры насыщения в подогревателе П1, имеющем пароохладитель, принимается равным δt=2 °С из рекомендуемого диапазона         δt =1÷3 °С.

Температура насыщения отборного пара в П1:

tп1 н= tп1+ δt =236,5 + 2=238,5°С.

Из таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара по температуре насыщения  tn1 н =238,5 °С находим давление пара в подогревателе Р'п1= 3,261 МПа. Потерю давления в паропроводе отбора принимаем равной 9% давления в подогревателе (из рекомендуемого для расчета диапазона 8..10%). Тогда давление пара в отборе на П1:

Рп1=1,09*Р'п1=1,09*3,261 = 3,554 МПа.

          Давление отбора на ПВД П2 равно давлению за ЦВД:

Рп2 = Р"цвд = 2,52 МПа.

Давление в подогревателе П2 с учетом потерь в паропроводе отбора:

Р'п2= 0,91*Рп2=0,91*2,52 = 2,293 МПа.

Температура насыщения в П2 определяется из таблиц по давлению Р'п2=2,293 МПа и равна tn2 н = 219,4°С. Температура питательной воды на выходе из П2 с учетом недогрева δt=2°С:

tп2= tп2н - δt=219,4-2=217,4 °С.

Температура насыщения в деаэраторе tд нопределяется из таблиц по заданному давлению в деаэраторе Р'д= 0,59 МПа: tд н = 158,2 °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