Расчет тепловой схемы турбоагрегата, прототипом которого является турбина К-200-130, страница 6

          ;

          .

          Определяем отдельные потоки пара и воды:

         

;

          ;

          ;

          ;

;

          ;

          ;

         

          ;

          ;

.

Расход тепла на турбоустановку составит:

.

КПД турбоустановки брутто по выработке электроэнергии:

.


6.  ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ

ХАРАКТЕРНЫХ СТУПЕНЕЙ ЦВД ТУРБИНЫ

          6.1.  Определение размеров регулирующей ступени

Принимаем степень реакции для одновенечной регулирующей ступени  из диапазона .

Располагаемый теплоперепад регулирующей ступени:

.

Условная фиктивная скорость:

.

Располагаемый теплоперепад сопловой решетки:

.

Теоретическая скорость потока за соплами:

.

Принимаем отношение скоростей  из рекомендуемого диапазона для одновенечных ступеней 0,38-0,42, .

Окружная скорость на среднем диаметре:

;

и средний диаметр ступени:

.

Высота сопел регулирующей ступени:

,

где удельный объем пара в конце параллельного расширения в сопловой решетке, ; степень парциальности, для турбин с большими расходами пара и расположением сопел по всей окружности , принимаем ; угол потока за сопловой решеткой, который рекомендуется для одновенечных ступеней 12..14о, ; коэффициент расхода сопловой решетки, для перегретого пара .

Расход пара через ступень с учетом протечек:

         

.

6.2.  Расчет первой нерегулируемой ступени

          Принимаем средний диаметр ступени ;

степень парциальности ;

степень реакции ;

угол потока за сопловой решеткой ;

коэффициент скорости сопловой решетки

          Окружная скорость:

          ;

          Оптимальное отношение скоростей находим по формуле:

.

          Фиктивная скорость:

          .

          Располагаемый теплоперепад в ступени:

          .

          Располагаемый теплоперепад в соплах:

          .

          Откладывая на is-диаграмме , находим удельный объем пара за соплами при адиабатном расширении пара .

          Теоретическая скорость истечения из сопел:

          .

          Высота сопловой решетки:

     .

6.3.  Расчет последней ступени ЦВД

          Высота сопловой решетки:

          ,

где     удельный объем пара за соплами первой и последней ступеней.

Находим удельный объем пара за соплами последней ступени:

;        

          Расход пара через последнюю ступень ЦВД :

.

          .

          Диаметр последней ступени:

          .

6.4.  Определение числа нерегулируемых ступеней

        ЦВД и распределение теплоперепада по ступеням

          Располагаемый теплоперепад, приходящийся на нерегулируемые ступени: .

          Примем постоянными для всех ступеней:

          ; ; .

Строим специальную диаграмму для определения числа нерегулируемых ступеней ЦВД с числом отрезков m=10, тогда z=m+1=10+1=11.

Рис. 15. Диаграмма для определения числа нерегулируемых ступеней ЦВД.

По диаграмме (рис.14) определяем d условных ступеней и находим располагаемый теплоперепад ступеней по формуле , данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2

z

d

hо

1

0,8

0,491

32,70

2

0,8083

0,491

33,38

3

0,8166

0,491

34,07

4

0,8249

0,491

34,77

5

0,8331

0,491

35,47

6

0,8414

0,491

36,18

7

0,8497

0,491

36,89

8

0,8580

0,491

37,62

9

0,8663

0,491

38,35

10

0,8746

0,491

39,08

11

0,8828

0,491

39,83

Σ

398,33

Определяем средний располагаемый теплоперепад на ступень ЦВД:

.

Коэффициент возврата тепла:

.

Число нерегулируемых ступеней в ЦВД:

Принимаем число ступеней в ЦВД равным 11.

Величина невязки:

;

.

Уточненный располагаемый теплоперепад на ступени ЦВД:

Результаты расчета сводим в итоговую таблицу:

                                                   Таблица 3

z

dср

hoпред

hоокон

1

0,8

32,70

32,60

2

0,8083

33,38

33,28

3

0,8166

34,07

33,97

4

0,8249

34,77

34,67

5

0,8331

35,47

35,37

6

0,8414

36,18

36,08

7

0,8497

36,89

36,79

8

0,8580

37,62

37,52

9

0,8663

38,35

38,25

10

0,8746

39,08

38,98

11

0,8828

39,83

39,73


ЛИТЕРАТУРА

Денисов И.Н. «Составление и расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока ТЭС», Методическое указание, Самара, 2005;

Денисов И.Н. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу “Турбины ТЭС и АЭС” для студентов специальности 140.101, Самара, 2005;

Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции, Энергоатомиздат, 1987;

Шляхин П.Н., Бершадский М.Д. Краткий справочник по паротурбинным установкам. -М.: Энергия, 1970;

Щегляев А.В. Паровые турбины, -М.: Энергия, 1976;

Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара, -М.: Изд-во стандартов, 1969;

Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины, М.: Энергоатомиздат, 1990.