Расчет тепловой схемы станции с турбинами Т-100-130

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

 

РГП «КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

 

Факультет: Металлургии и Строительства

Специальность: Теплоэнергетика                             Группа: ДТЭ-11-1

 

 

                              ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ (РАБОТЕ)

 

По дисциплине: «Теоретические основы ТЭС»

Тема:Расчет тепловой схемы станции с турбинами Т-100-130.

 

 

Студент Доброва Т.А.                                                           __________________

     (подпись)

Руководитель проекта (работы) Леликова О.Н.                          __________________________                                             

                                                                                                    (подпись)

Оценка выполнения курсового проекта (работы)_________________________

Члены комиссии: ________________                                 __________________                                                  

(подпись)

                               ________________                                  __________________

                                                                                                                         (подпись)                                     

 

 

Темиртау

2015 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

			с
Введение……………………………………………………………………..4	6
1 Теоретическая часть………………………………………………………6
1.1 Описание турбоагрегата Т-100-130……………………………………6	7
2 Расчетная  часть…………………………………………..………………8	7
Список использованной литературы……………………………………..27         Приложение 1………………………………………………………………26	9
	1
	1
	1
	1

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Турбина  — ротационный двигатель с непрерывным рабочим процессом и вращательным движением рабочего органа (ротора), преобразующий кинетическую энергию и/или внутреннюю энергию рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение.

Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях, как составная часть приводов на морском, наземном и воздушном транспорте, а также гидродинамической передачи, гидронасосах.

Ступень турбины состоит из двух основных частей. Рабочего колеса — лопаток установленных на роторе(подвижная часть турбины), которое непосредственно создаёт вращение. И Соплового аппарата — лопаток установленных на статоре (неподвижная часть турбины), которые поворачивают рабочее тело для придания потоку необходимого угла атаки по отношению к лопаткам рабочего колеса.

По направлению движения потока рабочего тела различают аксиальные паровые турбины, у которых поток рабочего тела движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока рабочего тела в которых перпендикулярно оси вала турбины. Центробежные турбины (турбокомпрессоры) также выделяют как отдельный тип турбин.

По числу контуров турбины подразделяют на одноконтурные, двухконтурные и трёхконтурные. Очень редко турбины могут иметь четыре или пять контуров. Многоконтурная турбина позволяет использовать большие тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней разного давления.

По числу валов различают одновальные, двухвальные, реже трёхвальные, связанных общностью теплового процесса или общей зубчатой передачей (редуктором). Расположение валов может быть как коаксиальным так и параллельным с независимым расположением осей валов.

В местах прохода вала сквозь стенки корпуса установлены концевые уплотнения для предупреждения утечек рабочего тела наружу и засасывания воздуха в корпус.

На переднем конце вала устанавливается предельный регулятор (регулятор безопасности), автоматически останавливающий (замедляющий) турбину при увеличении частоты вращения на 10—12 % сверх номинальной.

Рис.1.Паровая турбина с раскрытым статором. На верхней части статора видны лопатки соплового аппарата.

Тубрины классифицируются : по типу рабочего тела:

- газовые турбины

-паровые турбины

-гидротурбины 

Паровая турбина — тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую работу.

В лопаточном аппарате паровой турбины потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь преобразуется в механическую работу — вращение вала турбины.

Пар от парокотельного агрегата поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и воздействуя на них, приводит ротор во вращение.

Паровая турбина является одним из элементов паротурбинной установки (ПТУ).

Паровая турбина и электрогенератор составляют турбоагрегат. Паровая турбина состоит из двух основных частей. Ротор с лопатками — подвижная часть турбины. Статор с соплами — неподвижная часть. По направлению движения потока пара различают аксиальные паровые турбины, у которых поток пара движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока пара в которых перпендикулярно, а рабочие лопатки расположены параллельно оси вращения.

По числу цилиндров турбины подразделяют на одноцилиндровые и двух—трёх-, четырёх- пятицилиндровые. Многоцилиндровая турбина позволяет использовать большие располагаемые тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней давления, применить высококачественные материалы в частях высокого давления и раздвоение потока пара в частях среднего и низкого давления. По числу валов различают одновальные, двувальные, реже трёхвальные, связанных общностью теплового процесса или общей зубчатой передачей (редуктором).

     1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

     1.1 Описание турбоагрегата Т-100-130.

 

Турбина Т-100-130 впервые была изготовлена в 1961 г. на ТМЗ мощьностью 100 МВт

На начальные параметры пара 12,75 Мпа и 5650С, на частоту вращения 50 1/с с двухступенчатым теплофикационным отбором пара и номинальной тепловой производительностью 186,2 МВт (160 Гкал/ч).

Пар к стопорному клапану подводиться по двум паропроводам и затем по четырем паропроводам подводиться к регулирующим клапанам, привод которых осуществляется посредством сервомотора, рейки, зубчатого сектора и кулочкового вала. Открываясь последовательно, регулирующие клапаны подают пар в четыре ввареные в корпус сопловые коробки, откуда пар поступает на двухвенечную регулирующую ступень. Пройдя её и восемь нерегулируемых ступеней, пар через два патрубка покидает ЦВД и по четырём паровпускам подводиться к кольцевой сопловой коробке ЦСД, отлитой заодно с корпусом. ЦСД содержит 14 степеней. После двенадцатой ступени производиться верхний , а после последней ступени - нижний теплофикационный отбор.

Из ЦСД по двум реверсивным трубам, установленным над турбиной ,пар направляется в ЦНД двухпоточной конструкции. На входе каждого потока установлена поворотная регулирующая диафрагма с одним ярусом окон ,реализуя дросельное парораспределение в ЦНД.В каждом потоке ЦНД имеется по две ступени. Последняя ступень имеет длину лопатки 550 мм при среднем диаметре 1915 мм ,что обеспечивает сумарную площадь выхода 3,3 м2.Валопровод турбины состоит из роторов ЦВД,ЦСД,ЦНД и генератора. Роторы ЦВД и ЦСД соединены жесткой муфтой ,причём полумуфта ЦСД откована за одно целое с валом. Между роторами ЦСД и ЦНД ,ЦНД и генертора установлены полужёсткие муфты. Каждый из роторов уложен в двух опорных подшипниках. Комбинированный опорно-упорный подшипник расположен в корпусе среднего подшипника между ЦВД и ЦСД.Конструкция ЦВД в большей степени унифицирована с конструкцией ЦВД турбины

Р-40-130/13.

Ротор ЦСД-комбинированый: Диски первых восьми ступеней откованы за одно целое с валом, а остальных – насажены на вал с натягом.

Корпус ЦСД имеет вертикальный технологический разъём, соединяющий литую переднюю и сварную заднюю часть.

Ротор ЦНД –сборный :четыре рабочих диска посажены на вал с натягом.

Корпус ЦНД состоит из трёх частей :средней сварно-литой и двух выходных сварных.

Корпуса ЦВД и ЦСД опираются на корпуса подшипников с помощью лап. Выходная часть ЦСД опирается лапами на переднюю часть ЦНД.

ЦНД имеет встроенные подшипники и опирается на фундаментные рамы своим опорным поясом.

Фикс-пункт находиться на пересечении продольной оси турбины и осей двух поперечных шпонок ,установленных на продольных рамах в области левого (переднего) выходного патрубка. Взаимная центровка корпусов цилиндров и подшипников осуществляется системой вертикальных и поперечных шпонок, установленных между лапами цилиндров и их опорными поверхностями. Расширение турбины происходит в основном от фикс-пункта в сторону переднего подшипника и частично в сторону генератора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

                            2.1 Расчет тепловой схемы станции  с турбинами 

Т-100-130

Исходные данные:

1. Тепловая мощность блока (турбина + пиковый водогрейный котел) при расчетной температуре наружного воздуха Qтмакс=350 МВт.

2. Коэффициент теплофикации (с учетом работы встроенного теплофикационного пучка) αт=0,555.

3. Расход сетевой воды Gс.в=834 кг/с (3000 т/ч).

4. Температура сетевой воды в обратной магистрали τо.с=50 оС.

5. Параметры пара перед турбиной: р0=13 МПа, t0=545оС.

6. Внутренние относительные к.п.д. турбины по отсекам:

ηоiч.в.д=0,81;

ηоiч.с.д=0,85.

7. Коэффициент полезного действия подогревателей:ηто=0,98.

8. Электромеханический к.п.д. турбогенератора:ηэм=0,98.

9. Давления пара в нерегулируемых отборах принять по заводским данным в режиме номинальных тепловой и электрической нагрузок турбин

10. Потерями давления пара в регенеративных установках пренебречь.

11. Давление в деаэраторе рд=0,6 МПа.

12. Нагрев конденсата турбины в сальниковом и эжекторном подогревателях Δtс.п+эж=3оС.

13. Внутристанционными потерями пара, конденсата и продувочной воды (для упрощения расчета) пренебречь.

Принципиальная схема турбоустановки Т-100-130 изображена на рис.1.

Наиболее трудоемким элементом теплового расчета турбоустановки с тремя ступенями подогрева сетевой воды (при одном регулирующем органе) является нахождение давлений пара в теплофикационных отборах, а также распределение тепловых нагрузок по ступеням подогрева. Эти показатели могут быть определены только графоаналитическим методом или методом последовательных приближений при совместном решении уравнений теплового баланса встроенного пучка и сетевых подогревателей, а также уравнения

 

Флюгеля для промежуточного отсека: где Qв.п, Qс.п.н, Qс.п.в – тепловая нагрузка соответственно встроенного теплофикационного пучка, нижнего и верхнего сетевых подогревателей; εс.п.н,

Рисунок 1 Принципиальная тепловая схема электростанции

с турбинами Т-100-130.

	(а)
	(б)
	(в)
	(г)