Расчет паровой турбины К-100-8.8 для привода электрогенератора при номинальной электрической мощности 100 МВт

Министерство образования РФ

НГТУ

Кафедра тепловых электрических станций

Курсовой проект по курсу

“Турбины ТЭС и АЭС”

Турбина К-100-8.8

Факультет энергетики

Группа: ТЭ-82

Студенты:     Павлович А.Н.

                        Ельшин К.В.

Преподаватель: Шумский В.В.

Дата:

Отметка о защите:

Новосибирск 2001

Оглавление:

1.  Введение

2.  Исходные данные

3.  Обозначения, индексы

4.  Построение ориентировочного рабочего процесса

5.  Расчет регулирующей ступени

6.  Определение числа ступеней в части ЦВД

7.  Расчет второй ступени турбины

8.  Расчет последней ступени

9.  Расчет на прочность рабочей лопатки последней ступени

10. Детальный расчет последней ступени по пяти сечениям

11. Список литературы

1. Введение:

Турбина К-100-90-6 номинальной мощности 100 МВт построена в 1958 г. на начальные параметры 8.83 Мпа и 535^оС, давление в конденсаторе 3.43 кПа и частоту вращения 50 1/с.

Турбина – двухцилиндровая.

Свежий пар из коллектора проходит через стопорный клапан и по четырем клапанным коробкам, установленным непосредственно на корпусе ЦВД. Далее он проходит в сварные сопловые коробки, расширяется в одновенечной регулирующей ступени и последовательно в 19 ступенях давления. Из двух выходных патрубков, расположенных в крыше ЦВД, по двум ресиверным трубам пар с параметрами 0.2 Мпа и 120⁰С направляется в ПНД.

ЦНД – двухпоточный, симметричной конструкции с суммарной площадью выпуска 8.4 м².

Каждый из роторов опирается на два опорных подшипника. Роторы ЦВД и ЦНД, а также ЦНД и генератора соединены полужесткими муфтами.

Средний подшипник встроен в левый выходной патрубок ЦНД.

Ротор ЦВД – цельнокованный. Лопатки имеют Т-образные хвостовики и по переферии связаны в пакеты ленточным бандажем.

Корпус ЦВД выполнен литым, с горизонтальным и вертикальным разъемом. Передняя часть корпуса отлита из жаропрочной стали 20ХМФЛ, задняя – из углеродистой стали. Корпус ЦВД опирается на боковые приливы переднего и специально приваренные горизонтальные площадки среднего подшипника.

Диафрагмы первых трех ступеней из-за больших перепадов давления выполнены с несущими стойками и узкими сопловыми решетками. Последующие 11 диафрагм – сварные, а последние диафрагмы – литые чугунные со стальными залитыми лопатками.

Ротор ЦНД – сборный, с дисками, насаженными на вал с натягом. Последний диск выполнен без осевых шпонок в расточке. Лопатки первых двух ступеней имеют Т-образные хвостовики и ленточные бандажи, а последних трех – мощные вильчатые хвостовики и проволочные связи. Концевые уплотнения выполнены на насадных защитных втулках.

Корпус ЦНД – одинарный, состоит из 3-х частей, средняя часть-литая чугунная, каждая из 2-х крайних сварная. На верхних половинках выпускных частей установлены атмосферные предохранительные клапаны.

Все диафрагмы ЦНД-литые, чугунные. Первые 2-е из них установленны в обойме, остальные – непосредственно в корпусе.

Парораспределение – сопловое.

Взаимная постоянная центровка корпусов подшипников, корпуса ЦВД и корпуса ЦНД осуществляется, во-первых, подвеской корпуса ЦВД к другим корпусам в зоне горизонтального разъема и, во-вторых, двумя вертикальными шпонками.

На фундамент установлен корпус переднего подшипника и на опорный пояс-корпус ЦНД. В вертикальной плоскости турбины на фундаментных рамах установленно четыре продольных шпонки (две-на переднем подшипнике, две-на передней и задней опорных сторонах ЦНД). Фикс-пункт расположен на раме ЦНД, обращенной к генератору.

Конденсационное устройство турбины состоит из двух одинаковых конденсаторов 100 КЦС-4 поверхностью охлаждения по 3000 м², принимающих пар из соответствующих выходным патрубкам ЦНД. Каждый из конденсаторов имеет 2 хода и 2 раздельных потока охлаждающей воды, что позволяет производить чистку отдельных половин каждого из конденсаторов на ходу.

Через конденсаторы перекачивается 16000 м³/ч охлаждающей воды. В горловину конденсатора встроены первые 2 (по ходу конденсата) ПНД.

2. Исходные данные:

Рассчитать паровую турбину К-100-8.8 для привода электрогенератора, при:

Номинальная электрическая мощность – 100 МВт;

Давление свежего пара – 8.8 МПа;

Температура свежего пара – 540 ^оС;

Конечное давление р_к(р_z) – 4 кПа;

Температура питательной воды – t_ПВ=217 ^оС;

Частота вращения – 50 1/с;

Тип регулирующей ступени – одновенечная;

Расход свежего пара – 98 кг/с;

Прототип – турбина К-100-90-6 ЛМЗ (ВК-100-6 ЛМЗ);

3. Обозначения:

Н – теплоперепад, кДж/кг;

h – энтальпия, кДж/кг;

t – температура, ^оС;

G – расход пара, кг/с;

S – энтропия, кДж/(кг×К);

р – давление, МПа;

a - доля отбираемого пара;

d – диаметр, м;

u – окружная скорость, м/с;

с_ф – фиктивная скорость, м/с;

r - степень реактивности;

j - коэффициент скорости сопловой решетки;

y - коэффициент скорости рабочей решетки;

a - эффективный угол, град;

m - коэффициент расхода;

F – площадь, м²;

l – длина лопатки, м;

c, w, a – компоненты скоростей, м/c;

z – число лопаток;

v – удельный объем, м³/кг;

b – хорда профиля, м;

k – показатель адиабаты;

а – скорость звука, м/с;

n - кинематическая вязкость, м²/кг;