Расчет тепловой турбины К-800-240-5

Министерство образования и науки РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра ЭС

Расчетно-графическая работа

Расчет тепловой турбины К-800-240-5

Факультет: энергетики

Группа: Эн 1-61

Студент: Зубова Т.А.

Преподаватель: Боруш О.В.

Новосибирск, 2010

Содержание

Исходные данные

1.  Построение кривой процесса работы пара в турбине в
p,s-диаграмме

2.  Расчет тепловой схемы турбоустановки К – 800 – 240 – 5

2.1.  Баланс пара и воды

2.2.  Расчёт регенеративных подогревателей

2.3.  Расчет показателей тепловой экономичности энергоблока

3. Расчет технико-экономических показателей и выбор баланса котлоагрегата

3.1     Выбор котлоагрегата

3.2    Расход электроэнергии на собственные нужды

4. Защита окружающей среды от вредного воздействия ТЭС.

           Расчет дымовой трубы.

Заключение

Список использованных источников

Исходные данные

1. Тепловая электростанция типа КЭС

2. Турбина К-800-240

3. Вид топлива:

Таблица 1 – Данные турбины К-800-240

Наименование показателя	К-800-240
Мощность номинальная, МВт	850
Начальные параметры пара: Давление, МПа абс Температура, С	23,5 540
Параметры пара после пром.перегрева: Давление, МПа абс Температура, С	3,34 540
Число отборов пара для регенерации	8
Температура питательной воды, С	274
Температура охлаждающей воды, С: Номинальная Максимальная	12 33
Давление в конденсаторе, МПа абс	0,0035
Расход охлаждающей воды через конденсатор, т/ч	73000
Конструктивная схема турбины	1ЦВД+1ЦСД+3ЦНД
Число выхлопов	6

Рис.1 - Принципиальная тепловая схема турбоустановки К-800-240

1 Построение кривой процесса работы пара в турбине по HS-диаграмме

Параметры пара на входе в ЧВД (точка O):

 

Энтальпия пара определяется по h,s-диаграмме:

Параметры пара на выходе из ЧВД в случае идеального процесса (точка ЧВДs -h1s):

Энтальпия пара определяется по h,s-диаграмме:

Параметры пара на выходе из ЧВД в случае реального процесса (точка ЧВД – h1):

Энтальпия пара с учетом внутреннего относительного КПД ЧВД равна:

 - внутренний относительный КПД

Параметры пара на входе в ЧСД, (точка ПП):

Энтальпия пара определяется по h,s-диаграмме:

Параметры пара на выходе из ЧСД в случае идеального процесса (точка ЧСДs – 2s):

, энтальпия пара по h, s-диаграмме

Параметры пара на выходе из ЧСД в случае реального процесса (точка ЧСД):

 – внутренний относительный ЧСД.

Энтальпия пара с учетом внутреннего относительного КПД ЧCД равна:

Параметры пара на выходе из ЧНД в случае идеального процесса (точка Кs):

, энтальпия пара по h, s-диаграмме

Параметры пара на выходе из ЧНД в случае реального процесса (точка К):

;

Энтальпия пара с учетом внутреннего относительного КПД ЧНД равна:

Точка К’:

,

Точка КН:

 - конденсатный  насос;

C

Точка Д:

,

С

Точка ПН:

,

, С

Точка ПВ:

, С

Строим процессы в отборах ЧВД, ЧСД и деаэраторе. Недогрев в подогревателях составляет 2…3. Падение давления в линиях отборов принимается равным 10%. Запас по давлению в отборе на деаэратор принимается равным 20% (это значит, что при снижении нагрузки блока до 80 % деаэратор еще можно питать паром данного отбора). По диаграмме определяем параметры пара в регенеративных отборах, параметры воды и дренажа (занесены в табл.2)

     Прежде чем распределять подогрев питательной воды, нужно убедиться, на сколько будет греть каждый подогреватель (для ПВД – от 30 до 40 , для ПНД – от 20 до 30 ).

Величина нагрева питательной воды в линии ПВД:

где    – нагрев воды в питательном насосе:

где   – давление создаваемое насосом;

         – удельный объем воды в деаэраторе;

          – КПД питательного насоса;

          – изобарная теплоемкость.

Тогда каждый подогреватель греет на величину

 -   количество подогревателей не меняем.

Величина нагрева питательной воды в линии ПНД:

 где   – подогрев питательной воды в деаэраторе;

          – подогрев воды в результате сброса пара из уплотнений и                  охладителя эжектора;

Нагрев воды в каждом подогревателе:

 - количество подогревателей не меняем.

Температура и соответствующая энтальпия питательной воды после подогрева  в каждом ПВД:

1)

  

2)

  

3)

  

4)

  

Температура и соответствующая энтальпия питательной воды после подогрева  в каждом ПНД:

5)

    

6)

     

7)

     

8)

     

9)

     

Давления питательной воды находим по P-S диаграмме (см.рис.1.2).

Значения дренажей находим как , учитывая потери от недогрева.

Параметры дренажей ПВД с учетом  недогрева:

1) ,

2) ,

3) ,

Параметры дренажей ПНД с учетом недогрева:

4),

5),

6),

7),

Определяем давления отборов высокого давления, учитывая потери в паропроводах 10%:

1)  

2)  

3)  

4)  

Давления отборов низкого давления:

5)

6)  

7)

8)  

Результаты расчетов сведены в таблицу. Приложение 1

2. Расчет тепловой схемы турбоустановки

2.1. Баланс пара и воды

Относительный расход питательной воды, подаваемой в парогенератор:

 о.е.

 – величина утечек в долях от расхода пара на турбину

 - уплотнение

2.2. Расчёт регенеративных подогревателей

Расчет тепловой схемы начинается с расчета ПВД в порядке понижения давления отборного пара. Для подогревателей  поверхностного типа ПВД 1, ПВД 2, ПВД 3 ввиду того, что потоки теплоносителей не смешиваются, составляются только уравнение теплового баланса  с учетом всех входящих и всех выходящих потоков воды и пара, без учета потерь в окружающую среду. КПД подогревателя, учитывающий эти потери, можно принять равным  = 0,98.

Расчет подогревателей высокого давления.

Рис.2 – Схема подогревателей высокого давления

ПВД 1

Уравнение теплового баланса ПВД 1:

ПВД 2

Уравнение теплового баланса ПВД 2:

ПВД 3

Уравнение теплового баланса ПВД 3:

Вычислим сумму относительных расходов в линии ПВД

Расчёт деаэратора.

Рис.3 – Схема деаэратора

В деаэратор отводятся дренажи, подводятся питательная вода и греющий пар. Поскольку деаэратор – это подогреватель смешивающего типа, т.е. потоки теплоносителей смешиваются, и количество питательной воды в процессе ее подогрева меняется, кроме уравнения теплового баланса необходимо составить и уравнение материального баланса.

Уравнение теплового баланса деаэратора:

Уравнение материального баланса деаэратора:

Решаем систему уравнений:

          

          

Решая данную систему уравнений , 

Расчет подогревателей низкого давления.

Рис.4 – схема подогревателей низкого давления

Для расчета ПНД необходимо составить и решить систему, включающую уравнения тепловых балансов поверхностных подогревателей и уравнения материальных и тепловых балансов для смешивающих подогревателей (точек смешения).

ПНД 4

ПНД 5

ПНД 6

ПНД 7

Расчет системы уравнений

 

В результате расчета получили:

                                                         

          

2.3 Расчет показателей тепловой экономичности энергоблока