Определение эксплуатационных показателей конденсатора КГ-6200 паровой турбины Т-IОО-130/13ТМ3

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

ГОУВПО «Удмуртский государственный университет»

Кафедра теплоэнергетики

Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНДЕНСАТОРА 

КГ-6200 ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Т-IОО-130/13ТМ3

Выполнил

студент группы 34-41                                             

Проверил

доцент кафедры ТЭС                                              

Ижевск, 2006

1.  Цель работы.

Познакомиться  с методикой определения температурного напора конденсатора паровой турбины, величины переохлаждения конденсата, характеризующие технические условия эксплуатации турбины.

2.Введение.

Конденсационная установка паровой турбины предназначена для конденсации отработавшего пара турбины сброса низкопотенциальных потоков рабочего тела, для подачи подпиточной воды, восполняющей пароводяные потери цикла ПТУ.

Конденсатор обеспечивает конечную температуру, энтальпию и давление рабочего тела, и от его успешной работы и совершенства зависит термический КПД паротурбинной установки. Это объясняется тем, что более низкому давлению в конденсаторе соответствует более низкая температура насыщения и, следовательно, меньшее количество теп отводимое с охлаждающей водой (безвозвратные потери тепла). В конденсаторах современных турбин охлаждающая вода нагревается на 6+11 ° а разность температур пара в конденсаторе и охлажденной воды на выходе (температурный напор) составляет 5—8°С. Таким образом температура в конденсаторе оказывается на 10+15°С выше, чем начальная температура охлаждающей воды.

Расчеты показывают, что при среднегодовой температуре охлаждающей воды 10+15°С экономически целесообразное давление составляет 3+4 кПа (0,03+0,04 кгс/см а при 20+25°С 5+7 кПа (0,05+0,07 кгс/см). Схема простейшей конденсационной установки показана на рис.1.

Подача охлажденной воды в трубную систему конденсатора 4 производится циркуляционным насосом 6, который забирает воду из водоема 7. В него же сбрасывается нагретая циркуляционная вода. Образующийся кон отработавшего пара турбины откачивается конденсатным насосом 5 из конденсатора и подается в систему регенерации (ПНД). Отсос паро-воздушной смеси из парового пространства конденсатора производит эжектор 3. Вода, забираемая насосом 2 из бака 1, подается к соплу эжектора 3, в котором разгоняется до большой скорости и поступает в к смешения эжектора, к которому присоединен трубопровод паро-воздушной смеси из парового пространства 2 конденсатора. Этот водоструйный эжектор предназначен для удаления из конденсатора паро-воздушной смеси и поддержания вакуума в конденсаторе турбины.

Изменение мощности и экономичности турбины при неизменном расходе пара от величины давления конденсаторе показаны в таблице 1.

Рис.1 Схема конденсационной установки.

При изменении давления в конденсаторе на 1 кПа экономичность турбиной установки ТЭС изменяется на ПТУ АЭС значительно больше — до (1,52)%.

Повышение экономичности ПТУ происходит за счет увеличения срабатываемого теплоперепада Н тур( Поэтому дом (турбин АЭС, работающих на насыщенном паре) изменение теплоперепада оказывается большим, что больший выигрыш по экономичности.

Для создания высокоэкономичного турбинного двигателя на водяном паре необходимо обеспечивать конденсацию отработавшего водяного пара при низком давлении.

Для этой цели и служит конденсатор, работа которого обеспечивается целым рядом дополнительных устройств. Совокупность конденсатора и обслуживающих его устройств называют конденсационной установкой.

Вакуум (разрежение) образующийся при конденсации отработавшего пара турбины в конденсаторе — это раз между атмосферным давлением В (барометрическим) и абсолютным давлением в конденсаторе :

В и Р_K, измеряются в мм. рт. ст.

Абсолютное давление в конденсаторе (кПа) можно вычислить по формуле:

здесь показания барометра приведены к t=О°С.

Иногда используется вакуум, подсчитанный в % :  

здесь  — значение вакуума, определенное штатным вакуумметром, а В — показания барометра (барометрическое давление).

                                                                                      Таблица 1

Разрежение за турбиной создается за счет конденсации пара. Удельный объем отработавшего (насыщенного) значительно больше удельного объема воды, которая из него образовалась и поэтому при конденсации в конденсаторе образуется вакуум.

Например, при температуре конденсации пара  удельный объем воды и пара соответственно составляют 0,001 и 35,46  следовательно, объем образующейся воды в 35460 раз меньше, чем объем насыщенного пара. Именно поэтому образующийся вакуум составляет всего 3,92кПа ( ~0,04 кгс/см²).

Если оператор энергоблока допустит повышение уровня конденсата в турбине, то в результате затопления турбинного пучка конденсатора возникнет переохлаждение конденсата, которое будет равно:

, [°С]

Здесь — температура конденсата на выходе из конденсатора [°С], а — температура отработавшего пара турбины [°С].

Переохлаждение конденсата согласно ПТЭ должно быть не более 2°С, т.к. подогрев переохлажденного конденсата в схеме регенерации (ПНД и ПВД) потребует увеличения расхода греющего пара из отборов турбины, снизит КПД ци вырабатываемую турбиной мощность.