Тепловой расчёт по типу турбины К200-130

Тепловой расчёт по типу турбины К200-130.

Исходные данные:

1. Номинальная мощность турбины 200 мВт.

2. Начальные параметры пара Р₀=130 бар ; t₀=565°C.

3. Конечное давление Р_к 0,035бар.

4. Температура питательной воды t_пв=230°С.

5. Давление в деаэраторе Р_д=6 бар.

6. Количество отборов пара на регенерацию 6.

7. Число оборотов турбины n=3000 об/мин.

8. Относительный внутренний КПД проточной части

турбины по отсекам (цилиндрам) ЦВД h_0i = 0,86

                                                           ЦСД h_0i = 0,92

                                                          ЦНД h_0i = 0,82.

С учётом значений h_0i, выбранных по мощности и конфигурации турбины, заданных параметров тепловой схемы строим hS- диаграмму процесса расширения в проточной части.

1.  Определяем давление пара перед соплами первой ступени Р₀^’:

               

2.  По hS-диаграмме или по таблице определяем температуру основного конденсата t_ок =27°С, соответствующую давлению Р_к = 0,035 бар.

 3.По построенному графику на hS- диаграмме определяем энтальпию при

    начальных и конечных параметрах пара рассчитываем работу идеальной  турбины:                  

                        

  4.Применяя коэффициент h_0i =0,086 находим l_р –реальную работу турбины

.                           

                               

5. Находим реальную энтальпию конечных параметров пара в конденсаторе:

                                 

В выбранной схеме используется 6 подогревателей из них 2 подогревателя высокого давления ПВД-5;6, деаэратор подключенный в схеме к ПВД-5, и 4 подогревателя низкого давления ПНД-1;2;3;4 к каждому подогревателю от турбины подведён соответствующий отбор пара. Дренажи ПВД собраны по каскадной схеме и заведены в деаэратор. В подогревателях низкого давления по каскадной схеме соединены ПНД-4;3;2 затем из ПНД-2 конденсат подаётся дренажным насосом в среднюю точку между ПНД-2  и ПНД-3. Из ПНД-1 дренаж  заведён в конденсатор. Из конденсатора основной конденсат подаётся на регенерацию конденсатным насосом.  Питательная вода из деаэратора при помощи питательного насоса подаётся на котёл, нагреваясь до необходимой температуры в подогревателях высокого давления.

6. Распределяем регенеративный подогрев с использованием пара из турбины. Для этого устанавливаем три базовые точки :

                 а) в конденсаторе t_ок=27°С.

                 б) в деаэраторе   t_пв=160°С.

                 в) за ПВД – 6      t_пв=230°С.

Дальнейший расчёт ведётся из условия, что в каждом подогревателе, кроме деаэратора, температура воды должна повышаться на 20-40°С. Принимаем для ПНД Dt = 29°C, для ПВД Dt =33°C Подогрев воды в деаэраторе принимается равным Dt=17°C.

      Тогда получим следующую температуру за подогревателями:

       ПНД-1 t_ок1=56°С;           ПНД-2 t_ок2=85°С;          ПНД-3 t_ок3=114°С;

       ПНД-4 t_ок4=143°С;         ПВД-5 t_пв5=198°С;        ПВД-6 t_пв6=230°С.

7. Определяем повышение температуры в питательном насосе:

     

8. Определяем давление пара в отборах исходя из условия, что в поверхностных регенеративных подогревателях вода должна нагреваться до температуры, равной температуре насыщения греющего пара минус величина недогрева . Величину недогрева принимаем равной:

          - для ПВД -dt=2°C.

          - для ПНД -dt=3-4°С.

Определяем температуры насыщения пара в отборах как сумму температуры за подогревателем и величину недогрева  t_отб.

        ПНД-1 t_отб1=59°С;       ПНД-2 _tотб2 =89°С;        ПНД-3 t_отб3=117°С;

        ПНД-4 t_отб4=147°С;     ПВД-5 t_отб5=200°С;      ПВД-6 t_отб6=232°С.

По температурам насыщения из таблиц «Теплофизические свойства воды и водяного пара» определяем давление пара в отборах. Потери давления от турбины до подогревателя не учитываются Р_отб бар.

        ПНД-1 Р_отб1=0,2 бар;  ПНД-2 Р_отб2=0,7 бар;    ПНД-3 Р_отб3=1,9 бар;

        ПНД-4 Р_отб4=4,5 бар;  ПВД-5 Р_отб5=16  бар;    ПВД-6 Р_отб6=30  бар.