Tehnički opis turbine. Tehnički opis turbine Parametri u komori za ekstrakciju
Turbina K-500-240-4 LMZ kondenzaciona, jednoosovinska, sa 8 neregulisanih ekstrakcija pare, sa dogrevanjem, nazivne snage 525 MW, brzina rotacije 3000 o/min. namenjen za direktni pogon generatora naizmenične struje TVV-500-2 UZ "Elektrosila" sa priključnim naponom od 24 kV.
Turbina je dizajnirana da radi na sljedećim glavnim parametrima:
pritisak žive pare ispred zapornih ventila HPC - 240 kgf / cm²;
temperatura tople pare ispred zapornih ventila - HPC-560°C;
HPC izduvni pritisak pri nazivnoj snazi 34,9 kgf/cm², maksimalni pritisak - 41,7 kgf/cm²;
temperatura pare na HPC izduvu pri nazivnoj snazi - 289 o C;
pritisak pare ispred zapornih ventila TsSD-32,4 kgf/cm², maksimalni pritisak - 36,6 kgf/cm²;
temperatura pare ispred zapornih ventila TsSD nakon ponovnog zagrevanja - 560°C;
projektni pritisak u kondenzatoru turbine je 0,035 kgf/cm² pri temperaturi rashladne vode na ulazu kondenzatora od 12 °C i protoku od 73.000 m 3 / h.
Glavni termički dijagram turbine K - 500 - 240 prikazan je na slici 2.1.
Regenerativni sistem turbine je projektovan za zagrevanje glavnog kondenzata i napojne vode parom iz turbinskih ekstrakcija. Sistem regeneracije se sastoji od četiri niskotlačna grijača (dva su miješanog tipa), odzračivača i tri visokotlačna grijača. Odvodni odvod od visokotlačnih grijača (HPH) - kaskadni (bez upotrebe drenažnih pumpi) do odzračivača; od grijača niskog pritiska (LPH) - u kaskadi u LPH - 2.
Para iz međuzaptivki ulazi u hladnjak kutije za punjenje (SH), a iz krajnjih zaptivki u grijač kutije za punjenje (PS), što doprinosi dodatnom zagrijavanju glavnog kondenzata. Da bi se nadoknadili gubici kondenzata, kolektor kondenzata se napaja hemijski tretiranom vodom iz CWT.
U ovoj shemi je ugrađena turbopumpa za napajanje (FPU), koju pokreće turbina. Para za turbo pogon dolazi iz ekstrakcije treće turbine.
Turbina K-500-240 je petocilindrična (jedan visokotlačna, jedan srednji i tri niskotlačna cilindra).
2. Proračun osnovne termičke sheme parnoturbinskog postrojenja
2.1 Početni podaci za proračun osnovnog termičkog dijagrama turbinskog postrojenja k-800-240
Električna energija ;
Pritisak sveže pare, P 0 =23,5 MPa;
Temperatura žive pare, t 0 = 560°S;
HPC izduvni pritisak, R HPC = 3,49 MPa;
Pritisak pare ispred zapornih ventila TsSD nakon međupregrijavanja R PP = 3,24 MPa;
Temperatura pare ispred zapornih ventila TsSD nakon međupregrijavanja, t PP =560°C;
Pritisak u kondenzatoru turbine R k =0,0034 MPa pri temperaturi rashladne vode na ulazu kondenzatora od 12°C i protoku od 73.000 m 3 /h.
Tabela 1. Vrijednosti efikasnosti elemenata termičkog kola
Ime |
Značenje |
Učinkovitost regenerativnih visokotlačnih grijača (HRH) |
|
Učinkovitost regenerativnih grijača niskog pritiska (LPH) |
|
Efikasnost dovodne pumpe |
|
Efikasnost deaeratora napojne vode |
|
Efikasnost generatora - elektromehanička |
|
efikasnost cevovoda |
|
Unutrašnja relativna efikasnost turbine po odjeljcima |
|
Slika 1. Glavni termički dijagram turbinskog postrojenja K-800-240
Rad na kursu
Toplotni proračun turbine K-500-240
Uvod
Početni podaci
1. Kratak opis konstrukcije turbine
Toplotni proračun turbinskog postrojenja
1 Konstrukcija procesa ekspanzije pare u h-s dijagramu
2.2 Proračun regenerativnog sistema grijanja napojne vode
Odabir broja stupnjeva datog cilindra, raščlanjivanje pada entalpije pare po fazama
1 Distribucija toplotnih kapi preko stepeni cilindra parne turbine
4. Procjena snage turbine za dati protok pare
Detaljan termički i gasnodinamički proračun zadate faze
6. Obrazloženje za izbor HA i RK profila prema atlasu
6.1 Proračun niza mlaznica
2 Proračun konvergentnih mlaznica
3 Proračun radne rešetke
4 Relativna efikasnost bine
7. Potvrđivanje čvrstoće elemenata
7.1 Proračun radne oštrice posljednje faze odjeljka za savijanje i zatezanje
2 Konstrukcija vibracionog dijagrama radne lopatice zadnje faze
3 Određivanje kritične frekvencije rotora
Zaključak
Bibliografija
Aplikacija
Uvod
Za turbine tipa P, projektovani protok pare se uzima kao protok pare do turbine pri nazivnoj snazi.
Termički proračun turbine se vrši kako bi se odredile glavne dimenzije i karakteristike putanje strujanja: broj i prečnici stepenica, visina njihovih mlaznica i radnih rešetki i vrste profila, efikasnost. stepena, pojedinačnih cilindara i turbine u cjelini.
Termički proračun turbine se vrši za datu snagu, date početne i krajnje parametre pare i broj obrtaja; pri projektovanju turbine sa kontrolisanim izvlačenjem pare, osim toga, za zadate pritiske i količinu izvlačenja.
Svrha predmetnog projekta je sticanje praktičnih vještina za izvođenje projektnih i verifikacionih proračuna turbina koje rade kako na paru tako i na plinove bilo kojeg sastava.
lopatica cilindra parne turbine
Početni podaci
Početni podaci:
Prototip turbine K-500-240;
Nazivno električno opterećenje N uh =530 MW; Početni parametri: P 0=23,5 MPa, t 0=520°S, η 0i =0,87;
Konačni pritisak: P To =5,5 kPa; Temperatura napojne vode nakon posljednjeg grijača t pv =260°S; Brzina rotora turbine n=3000 o/min. 1. Kratak opis konstrukcije turbine
Parna turbina K-500-240 je četvorocilindrična kondenzaciona turbina sa dogrevanjem pare, četiri ispuha u kondenzator i razvijenim sistemom regenerativnog zagrevanja napojne vode. Moguće je neregulisano odvođenje pare za sopstvene potrebe stanice. Tabela 1. Parametri turbine Parametri turbine K-500-240Nominalna/maksimalna snaga, MW525/535 Početni parametri parapritisak, MPa23,5temperatura, °C520Parametri pare nakon dogrijavanja, MPa4temperatura, °S520Nominalna potrošnja svježe pare, t/h1 650Maksimalna toplina2 radnog kapaciteta 10 GJ/ength. stepen, mm960Nazivna temperatura rashladne vode, °S12Potrošnja rashladne vode kroz kondenzator, m 3/h51 480 2. Toplotni proračun turbinskog postrojenja
2.1 Konstrukcija procesa ekspanzije pare u h-s dijagramu
Tačka 0: određeno datim parametrima pare = 23,5 MPa i = 0,995. Prema h-s dijagramu određuju se preostali parametri tačke 0. Tačka 0: segment 0-0 odgovara procesu prigušivanja na zapornim ventilima. U ovom slučaju se pretpostavlja da je gubitak pritiska 2%. Entalpija se ne mijenja tokom prigušivanja, tj. h0=h0=3258,9 kJ/kg. Na osnovu pritiska i entalpije konstruiše se tačka 0 i određuju njeni parametri. tačka A: segment 0-A odgovara procesu izentropskog širenja pare u HPC do pritiska od =3,72 MPa. hA = 2809,24 kJ/kg. tačka 3: segment 0-3 odgovara stvarnom procesu ekspanzije pare u HPC-u, uzimajući u obzir unutrašnje gubitke energije na putu protoka. Prilikom procjene prihvatamo vrijednost interne relativne efikasnosti HPC-a u iznosu od 87%. h3 = h0 - h0iCVD (h0 - hA) = 3258,9-0,87 (3258,9- 2809,24) = 2875,55 kJ/kg 3,89 MPa. tačka C: odgovara stanju pare nakon separatora. Stepen suhoće nakon separatora uzima se kao XC = 0,99. tačka D: odgovara stanju pare nakon SSH i određen je datim parametrima pare nakon ponovnog zagrijavanja tD = 520 250 0C. Pretpostavlja se da je gubitak pritiska u SPP i prijemniku od SPP do TsSND 8%. 0,92 = 0,92 3,89 = 3,58 MPa. tačka N: segment D-N odgovara procesu izentropskog širenja pare u tlačnom cilindru i cilindru niskog pritiska do konačnog pritiska = 0,0055 0,05 MPa, = 2199,56 kJ/kg. tačka K: segment D-K odgovara stvarnom procesu ekspanzije pare u HPC i LPC turbine, uzimajući u obzir unutrašnje gubitke. Prilikom procjene prihvatamo vrijednost interne relativne efikasnosti u IPC i LPC u iznosu od 87%. H0iDND (-) = 3493,85 - 0,87 (3493,85 - 2199,56) = 2367,82 kJ / kg 0,0055 MPa. Nakon konstruisanja procesa ekspanzije, ucrtavaju se tačke koje odgovaraju stanju pare u neregulisanim turbinskim ekstrakcijama. Tačke se nalaze na sjecištu linije procesa ekspanzije i izobara koje odgovaraju pritiscima u selekcijama. Pritisci u ekstrakcijama HP uzimaju se po principu jednolike podjele procesa ekspanzije na broj faza: 14,1 MPa; = 8,64 MPa; = 4,94 MPa. Pritisci u selekcijama HP i LPC uzeti su po principu neravnomernog odvajanja procesa ekspanzije od manjih kapi po stepenu na veće sa povećanjem broja stepeni (dimenzije za 7 stepeni su date u nastavku): P4=4,72 MPa; P5=0,74 MPa; P6=0,26 MPa; P7=0,123 MPa Tabela 2 Zbirna tabela parametara pare tokom ekspanzije Procesna tačka Pritisak, p, MPaTemperatura, t, 0C Stepen suhoće, xSpecifična zapremina, v, m 3/kg entalpija, h, kJ/kg0 0 1 2 3 A S D N K 4 5 6 723.5 23.03 14.6 864 3.89 3.89. 6,75 3,8 0,0055 0.26 0, 123520 518,12 442,6 399,355,76 253,15 349,3 510 73,2 73,2 421,7 223,9 167,3 119,70,995 0,994 0,929 0,990 0,974 0,993 0,990 - 0,83 0,874 - 0.977 0.939 0.939 0.013 0.0195 0.0533 0.0556 0.053 0.1751 0.0937 18.387 19.522 0.69273258.9 3259.9 3150.8 273.9 2818.3 3021.37 3493.85 2637.18 2637.18 3553,91 2891,83 2800,69 2714,72 Rice. 1. Proces ekspanzije pare u h-s dijagramu 2.2 Proračun regenerativnog sistema grijanja napojne vode
Temperatura napojne vode: t pv =260°C Konačni pritisak: P To = 5,5 kPa i temperatura je .
Početni parametri: P 0=23,5 MPa, t 0=530°S, η 0i =0,87.
Zagrijavanje napojne vode u jednoj HPH: Uzimam grijanje u odzraèivaču i temperatura napojne vode na ulazu u deaerator: Grijanje vode u jednom HDPE: Temperatura u kondenzatoru: Odabiremo pumpu za kondenzat prema fabričkim podacima. Njegova glava je 3,96 MPa. Pronađite pritisak na izlazu kondenzat pumpe. Zagrijavanje vode nalazimo u kondenzatnoj pumpi: U dodatnim grijačima prihvatamo Pretpostavljajući gubitke u niskotlačnim grijačima, određujemo pritisak iza HDPE: Pronalazimo temperaturu glavnog kondenzata na ulazu u deaerator, prethodno uzetu .
Pod uslovom da je zagrevanje u HDPE ujednačeno, nalazimo temperaturu iza svakog HDPE. K-500-240/3000 koristi napojnu pumpu PT-3750-75 sa parametrima: glava MPa; Efikasnost 80% prema GOST 24464-80. Nalazimo pritisak na izlazu i izlazu PN. Pronađimo grijanje u napojnoj pumpi. Pronađite temperaturu napojne vode u tački .
Odredimo temperature nakon svakog HPT-a. Uz pretpostavku da je gubitak u HPH 0,7 MPa, nalazimo pritisak iza svakog HPH: Prihvatamo podhlađenje do temperature zasićenja za HDPE - 4 0C, za LDPE - 6 0C i pronađite temperaturu odvoda, i pronađite pritisak pare za grejanje u grejačima: 3. Izbor broja stupnjeva datog cilindra, razlaganje entalpije pare pada na faze
3.1 Distribucija toplotnih kapi preko stupnjeva cilindra parne turbine
Termički proračun kontrolne faze:
Obračun prve sekcije: Određujemo raspoloživi toplotni pad HPC-a: kJ/kg gdje je zavisnost i,. m/kg; gospođa. gdje je ovisnost pritiska na kraju presjeka, kJ/kg Određujemo stvarni toplotni pad HPC-a: kJ/kg Obračun drugog dijela: Određujemo raspoloživi toplotni pad CSD-a: Određujemo internu relativnu efikasnost: gdje - zavisnost od i, % Odredite zapreminski protok pare: Odnos pritiska na ulazu u presek i pritiska na izlazu iz sekcije: gdje je ovisnost o pritisku na kraju presjeka, . Relativni gubitak sa izlaznom brzinom: Zavisnost od pritiska na kraju preseka. Određujemo stvarni toplotni pad CSD-a: kJ/kg Obračun trećeg dijela: Određujemo raspoloživi toplotni pad LPC-a: Određujemo internu relativnu efikasnost: Zavisnost, %. Odredite zapreminski protok pare: Odnos pritiska na ulazu u sekciju i pritiska na izlazu iz sekcije: Zavisnost pritiska na kraju presjeka, . Relativni gubitak sa izlaznom brzinom: gdje je ovisnost o pritisku na kraju presjeka, kJ/kg. Zavisnost smanjenog teoretskog sadržaja vlage, % Odredite smanjeni teoretski konačni sadržaj vlage: Konačnu vlažnost određujemo u teoretskom procesu: Određujemo raspoloživi pad ispod linije suhe zasićene pare (X=1) u području vlažne pare: kJ/kg Odredite prosječan pritisak: (+)/2=(0,2+0,0055)/2=0,1 MPa Određujemo stvarni toplotni pad LPC-a: Određujemo korisno iskorištenu toplinsku razliku turbine: kJ/kg Određujemo ispravljeni protok pare za turbinu: Termički proračun nereguliranih HPC stupnjeva: Odredite prosječni prečnik koraka: gdje je - stepen reakcije pozornice uzet unutar,% Efektivni izlazni ugao protoka iz niza mlaznica: za jednoredni stepen, . Koeficijent brzine rešetke, . Reaktivna izentropska brzina pare izračunata iz dostupne razlike u stepenu: Obodna brzina rotacije diska na prosječnom prečniku koraka: Zavisnost. Prosječni prečnik koraka: 4. Procjena snage turbine za dati protok pare
Na osnovu projektnog zadatka: N uh =530 MW - nazivno električno opterećenje; R 0=23,5 MPa - pritisak pare na ulazu u turbinu; t 0=530 S 0- temperatura pare na ulazu u turbinu; η 0=0,87;
P to =5,5 kPa - pritisak pare na izlazu iz turbine. Temperatura napojne vode nakon posljednjeg grijača t pv =260°S; Brzina rotora turbine n=3000 o/min. Pritisak pare ispred mlaznica prve kontrolne faze: Pritisak pare iza zadnje faze turbine: Pritisak nizvodno HPC na izlazu pare za ponovno zagrijavanje: Pritisak pare na izlazu u CSD u polju za ponovno zagrevanje: Dostupni HPC s padom topline: Potrošnja pare za turbinu prema unaprijed određenom faktoru efikasnosti: Postavljamo dostupni toplotni pad HPC kontrolnog stupnja: kJ/kg Interna relativna efikasnost kontrolnog stepena: Korisna termička razlika u kontrolnoj fazi: KJ/kg m / kg (prema H-S dijagramu). Pritisak iza kontrolne faze: 5. Detaljan termički i gasnodinamički proračun zadate faze
Proračun prvog odjeljka: Određuje se promjer prvog nereguliranog koraka: gdje - za etapu s dvije krune, mm. Odnos brzine: gdje - stepen reakcije radne rešetke prvog stupnja je uzet unutar, str.30 Koeficijent brzine niza mlaznica, . Dostupna termička razlika prvog nereguliranog stupnja prema parametrima kočenja prije faze: kJ/kg Toplotna razlika u rešetki mlaznice: kJ/kg Visina mreže mlaznica: gdje je specifična zapremina pare na kraju izentropske ekspanzije u mlaznicama, m/kg (prema H-S dijagramu). Teoretski protok pare iz niza mlaznica: gdje je brzina protoka niza mlaznica,; Stepen parcijalnosti koraka, . Efektivni izlazni ugao protoka iz niza mlaznica uzima se unutar, . Visina radne mreže prve faze: gdje je unutrašnje preklapanje, mm. Vanjski preklop, mm. Prečnik korijena koraka: Ovaj prečnik se uzima konstantnim za pretinac: gdje je izentropska toplinska razlika prvog odjeljka; kJ/kg (prema H-S dijagramu). kJ/kg Raspoloživa termička razlika u pogledu statičkih parametara pare ispred stepena, uzeta za sve stepene kupe, osim za prvu (za prvu je raspoloživa razlika u pogledu parametara kočenja i statičkih parametara jednaka) izračunava se po formuli: kJ/kg Omjer povrata topline: Za proces u području pregrijane pare: Odstupanje: kJ/kg Korekcija za termičku razliku: prva faza: kJ/kg ostali koraci: kJ/kg Prilagođeni toplinski pad za statičke parametre pare: prva faza: kJ/kg ostali koraci: kJ/kg Proizvod visine i prečnika. Visina oštrice radne rešetke bilo koje faze svakog odjeljka: Prečnik stepenica: Visina mlaznice. Tabela 3 Sažetak tabela delova visokog pritiska Naziv količinaOznakaDimenzijaFormula, metoda određivanja Korak broj1234Kor. korak toplotnog pada prema statičkim parametrima kJ/kg44.1 41.64 Specifična zapremina pare iza radne rešetke m /kg Iz H-S dijagrama 0.02350.0270.030.034Proizvod visine oštrice i prečnika koraka m 0.03640.04360.0480.055 Visina radne rešetke m 0.0420.0480.0520.0582Visina niza mlaznica m 0.0390.0450.0490.0542 Prečnik stepenica m 0,930,9360,940,9462
Proračun drugog odjeljka: Toplotna razlika prema parametrima kočenja etape drugog odjeljka: 2. Toplotna razlika bilo koje faze osim prve: kJ/kg 3. Toplotna razlika u odnosu na niz mlaznica prve faze: kJ/kg 4. Fiktivna brzina: 5. Obimna brzina na prosječnom prečniku radnih noževa 1. stepena: 6. Prosječni prečnik koraka drugog odjeljka: 7. Visina rešetke mlaznice 7. stepena: gdje je specifična zapremina pare na kraju izentropske ekspanzije u mlaznicama, m/kg (prema H-S dijagramu) Brzina protoka rešetke mlaznice, . gdje je stepen parcijalnosti koraka, . Efektivni izlazni ugao protoka iz niza mlaznica uzima se unutar, . 8. Visina radne rešetke prve etape: gdje-unutrašnje preklapanje: mm. Vanjski preklop, mm. Prečnik korijena koraka: Ovaj prečnik se uzima konstantnim za pretinac: Broj stepenica odjeljka: gdje je izentropska toplinska razlika odjeljka, kJ/kg (prema H-S dijagramu). kJ/kg Približan broj stupnjeva odjeljka (cilindra): Proizvod visine i prečnika: Vrijednost specifičnih volumena i prema H-S dijagramu nakon raspodjele razlike po odjeljcima, u koracima. Visina oštrice radne rešetke bilo koje faze svakog odjeljka: 13. Prečnik stepenica: 14. Visina niza mlaznica. Tabela 4 Sažetak tabela delova visokog pritiska Naziv količinaDesignationDimensionFormula, metoda određivanja Korak broj 12345Ispr. korak toplotnog pada prema statičkim parametrima kJ/kg34.8 6. Obrazloženje za izbor HA i RK profila prema atlasu
6.1 Proračun niza mlaznica
Određivanje vrste niza mlaznica: Dostupna termička razlika niza mlaznica: kJ/kg Teoretska brzina pare na izlazu iz niza mlaznica s izentropskim širenjem: Mahov broj za teoretski proces u mlaznicama: Brzina zvuka na izlazu iz niza mlaznica pi izentropski izlaz: gdje je - pritisak iza mlaznica (prema H-S dijagramu), MPa; Teoretski specifični volumen iza mlaznica (prema H-S dijagramu), m/kg; Indikator za pregrijanu paru,. Kod upotrebe rešetkastih profila sa suženim kanalima. 6.2 Proračun konvergentnih mlaznica
Proračun konvergentnih mlaznica pri subkritičnom izlazu: Određujemo izlazni dio mlaznica za sužavanje: gdje je brzina protoka niza mlaznica,. Količina pare koja teče kroz prednju zaptivku turbine: Proizvod stepena parcijalnosti etape i visine niza mlaznica: Optimalni stepen parcijalnosti (za fazu sa jednom krunom): Visina mreže mlaznica: Gubitak energije u mlaznicama: kJ/kg gdje je koeficijent brzine niza mlaznica, . Vrsta rešetke: S-90-12A. Prema karakteristikama odabrane rešetke, radimo relativni korak: Korak rešetke: mm gdje - ovisno o odabranoj rešetki, . Širina izlaznog kanala niza mlaznica: Broj kanala: 6.3 Proračun radne mreže
Toplotna razlika koja se koristi u mlaznicama je prikazana iz tačke na H-S dijagramu. Termička razlika korištena na oštricama: kJ/kg Brzina unosa u radnu mrežu prve krune: Konstrukcija trougla ulazne brzine: gdje je relativna brzina u radnoj rešetki prvog reda Teoretska relativna brzina na izlazu iz radne rešetke: Mahov broj: gdje za pregrijanu paru; Pritisak iza radne rešetke (prema H-S dijagramu), MPa. Specifična zapremina iza radne rešetke (prema H-S dijagramu), m/s. Izlazna površina radne rešetke prema jednačini kontinuiteta: msm2 mm2 gdje je protok radne rešetke, . Visina oštrice (konstantna visina): gdje je veličina preklapanja, mm; Veličina preklapanja, mm; tip profila radne rešetke R-23-14A, vidi. Relativni korak, . Korak rešetke: Broj kanala: Ugao izlaza pare iz radne rešetke: Stvarna relativna brzina izlaza pare iz radne rešetke: gdje je koeficijent brzine. Apsolutna brzina pare na izlazu, m/s. Izlazni ugao strujanja u apsolutnom kretanju (određen iz trougla izlazne brzine). 6.4 Relativna efikasnost oštrice pozornice
Prema gubicima energije na putu protoka: Gubitak energije u radnim mrežama: kJ/kg Gubitak energije sa izlaznom brzinom: kJ/kg Prema projekcijama brzine: Relativni gubitak od djelomičnog dovoda pare: gdje je relativna vrijednost gubitaka od ventilacije; Relativna vrijednost gubitaka na kraju lukova segmenata mlaznice; Stepen pristrasnosti:; Procenat obima koji zauzima kućište. Relativna vrijednost gubitaka od trenja: Rice. 2. Trouglovi brzine 1. stepena HPC-a Rice. 3. Trouglovi brzine 11. stepena HPC Vodeći aparat prve faze: Na osnovu proračuna trouglova brzina vrši se izbor profila lopatica za vodilicu i radni aparat. Za vodeću lopaticu na izlaznom uglu α1=14° odabran je podzvučni profil S-9015A. Rice. 4. Profil oštrice za vodič i radni aparat 1=0,150 m. Da obezbedi α1=14 ° ugao ugradnje profila α y =54°. Akord profila: Radna mreža prve faze: Za radnu rešetku duž izlaznog ugla β2= Odabran je 23° profil R-3525A. Rice. 5. Profil R-3525A Širina radne mreže odabrana je prema prototipu: 2\u003d 0,0676 m. Da obezbedi β2= Ugao ugradnje profila od 23° je jednak β y =71°. Relativni korak rešetke t=0,62 Akord profila: Vodeći aparat 11 koraka: Za vodeću lopaticu na izlaznom uglu α1=14 ° odabran je podzvučni aeroprofil S-9015A. Rice. 6. Profil oštrice za vodič i radni aparat Širina uređaja za vođenje je odabrana prema prototipu: B 1\u003d 0,142 m. Da obezbedi α1=14° ugao ugradnje profila α y =54°. Relativni korak rešetke t=0,62 Akord profila: 7. Potvrđivanje čvrstoće elemenata
7.1 Proračun radne oštrice posljednje faze odjeljka za savijanje i zatezanje
Prilikom izračunavanja čvrstoće pera lopatice rotora treba uzeti u obzir sljedeće sile: Naprezanja zatezanja i savijanja izračunavaju se u najopterećenijem dijelu - korijenskom dijelu oštrice. Vlačni napon u korijenskom dijelu lopatice konstantnog profila definira se kao: gdje je gustina materijala oštrice; Ugaona brzina rotacije; 0,13 m - dužina oštrice; Prosječni polumjer oštrice: gdje je periferni radijus Faktor istovara Odredimo faktor sigurnosti za granicu tečenja. Za izradu noževa odabran je čelik 20X13, za koji je granica popuštanja na temperaturi jednaka =480 MPa. Dakle, granica sigurnosti je: Moment savijanja u korijenskom dijelu: gdje je aerodinamičko opterećenje u obodnom i aksijalnom smjeru: gdje su projekcije apsolutnih brzina pare na odgovarajuće ose Pritisak prije i poslije radne rešetke posljednje faze Specifična zapremina na izlazu poslednje faze (CVD) 0,149 m3/kg; Korak radne mreže; Maksimalna naprezanja (naprezanja) savijanja u korijenskom dijelu ruba: gdje je minimalni moment inercije profila: gdje je tetiva profila; Maksimalna debljina profila; Maksimalni otklon srednje linije profila 7.2 Konstrukcija vibracionog dijagrama radne oštrice posljednje faze
Frekvencija prirodnih oscilacija konzolne lopatice konstantnog poprečnog presjeka: gdje je prva prirodna frekvencija; Druga prirodna frekvencija; Dužina oštrice 0,13; r je gustina materijala,; Karakteristični koeficijent prve prirodne frekvencije; Karakteristični koeficijent druge prirodne frekvencije; Modul elastičnosti materijala; Minimalni moment inercije profila profila,; Površina poprečnog presjeka, . Dinamička brzina je određena formulom: gdje je prirodna frekvencija oštrice, uzimajući u obzir rotaciju; Statička prirodna frekvencija (kada rotor miruje); Frekvencija rotacije rotora, ; B - koeficijent u zavisnosti od geometrije lopatice (od ventilatora). Rice. 7. Dijagram vibracija radne oštrice posljednje faze 7.3 Određivanje kritične frekvencije rotora
Proračun kritične brzine rotora:
gdje je D = 916 mm; L = 4,12 m V = 2,71 m 3;
r = 7,82× 103 kg/m 3.
G=V ×r× g = 2,71 × 7,82× 103 × 9,81 = 208169 N. Zaključak
Turbina je jedinstven motor, pa su njene primjene raznolike: od snažnih elektrana termo i nuklearnih elektrana do turbina male snage mini-CHP, pogonskih jedinica i turbo jedinica dizel motora s unutarnjim izgaranjem. Parna turbina je motor u kojem se potencijalna energija pregrijane pare pretvara u kinetičku energiju, a zatim u mehaničku energiju rotacije rotora. U ovom predmetnom projektu urađen je termički proračun turbine K-500-240. Svrha predmetnog projekta je sticanje praktičnih vještina za izvođenje projektnih i verifikacionih proračuna turbina koje rade kako na paru tako i na plinove bilo kojeg sastava. Bibliografija
1. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Termofizička svojstva vode i vodene pare - M.: Energia, 1980. - 424 str. Jednačine za proračun termofizičkih svojstava vode i pare na računaru: Operativni cirkular br. Ts-06-84 (t) / Ed. Rivkina S.L. - M.: Glavtekhupravlenie za rad energetskih sistema, 1984. - 8 s. Rivkin S.L. Termodinamička svojstva proizvoda izgaranja zraka i goriva. - 2. izd., revidirano. - M.: Energoatomizdat, 1984. - 104 str. Zubarev V.N., Kozlov A.D., Kuznjecov V.M. Termofizička svojstva tehnički važnih gasova pri visokim temperaturama i pritiscima: Priručnik. - M.: Energoatomizdat, 1989. - 232 str. GOST 7.32-91. Izveštaj o istraživanju. GOST 7.1-84. Bibliografski opis dokumenta. Termo i nuklearne elektrane: Priručnik / Pod op. ed. V.A. Grigorieva, V.M. Zorin. - 2. izd., revidirano. - M.:, 1989. - 608 str. Parne i plinske turbine: Udžbenik za srednje škole / Ed. A.G. Kostyuk, V.V. Frolova. - M.: Energoatomizdat, 1985. - 352 str. Trojanovski B.M. Varijante protočnog dijela parnih turbina // Električne stanice. - 2003. - br. 2. - S. 18-22. Parna turbina K-160-130 HTGZ / Ed. S.P. Sobolev. - M.: Energy, 1980. - 192 str. Moshkarin A.V., Polezhaev E.V., Polezhaev A.V. Optimalne termičke sheme blokova za superkritične pritiske pare: Sažeci međunarodnih naučnih i tehničkih izveštaja. konferencija. Stanje i izgledi za razvoj elektrotehnike (X Bernard Readings). - Ivanovo: ISPU. - 2001. - T. II. - S. 86. Vikhrev Yu.V. O naučno-tehničkom napretku u svjetskoj termoenergetskoj industriji. - Energetika. - 2002. - br. 2. - S. 28-32. Aplikacija
Toplotni dijagram turbine K-500-240:
Uzdužni presjek turbine K-500-240:
UVOD
Razvoj ljudskog društva u sadašnjoj fazi neraskidivo je povezan sa procesom proizvodnje i korišćenja energije. Najčešća, čista i jeftina je električna energija. Značajan dio električne energije proizvodi se u termo i nuklearnim elektranama, koje u ovoj fazi zadovoljavaju potrebe čovječanstva. Moderna energija se zasniva na centralizovanoj proizvodnji električne energije. Ogromna većina generatora instaliranih u elektranama pogonjena je parnim turbinama. Dakle, parna turbina je glavni tip motora u modernoj termoelektrani, uključujući i nuklearnu. Posjedujući veliku brzinu, parna turbina je male veličine i težine i može se izgraditi za veliku jediničnu snagu. Istovremeno, ova vrsta turbine postiže visoku radnu efikasnost. To je glavni razlog za široku upotrebu parnih turbina u modernoj elektroenergetici. Njegovi nedostaci uključuju nisku upravljivost, dugo pokretanje i povećanje snage, što je prepreka efikasnom i ekonomičnom korištenju parnih turbina za pokrivanje vršnog dijela rasporeda potrošnje električne energije.
U ovom predmetnom projektu izračunat je HPC turbine K-500-240-4 LMZ.
TEHNIČKI OPIS TURBINE
Opće informacije. Kondenzaciona parna turbina K-500-240-4 LMZ nazivne snage 525 MW je projektovana za direktni pogon generatora naizmenične struje TVV-500-2EUZ snage 500 MW i za rad u agregatu sa jednokratnim kotao. Nazivni parametri turbine prikazani su u tabeli 1.1
Turbina K-500-240-4 LMZ je u skladu sa zahtjevima GOST 3618-85, GOST 24278-85 i GOST 26948-86.
Tabela 1.1 - Nazivne vrijednosti glavnih parametara turbine
Indeks |
|
1. Snaga, MW |
|
2. Početni parametri pare: |
|
pritisak, MPa |
|
temperaturu. °C |
|
3. Parametri pare nakon ponovnog zagrijavanja: |
|
pritisak, MPa |
|
temperaturu. °C |
|
4. Maksimalna potrošnja žive pare, t/h |
|
5. Temperatura vode. °C |
|
nutritivni |
|
hlađenje |
|
6. Potrošnja rashladne vode, t/h |
|
7. Pritisak pare u kondenzatoru. kPa |
Karakteristike izbora turbina date su u tabeli 1.2.
Tabela 1.2 - Karakteristike turbinskih ekstrakcija
Steam potrošač |
Parametri pare u komori za selekciju |
Količina izvučene pare, t/h |
|
Pritisak, MPa |
Temperatura. °C |
||
turbo pogon |
|||
Deaerator |
|||
* Para iz krajnjih brtvi.
Turbina može raditi dugo vremena sa minimalnom snagom od 150 MW pri nominalnim parametrima pare. U ovom slučaju, vrijeme postepenog prijelaza sa nazivne snage na 30% je najmanje 60 minuta. U rasponu snage od 100 do 70%, temperatura žive pare i pare za ponovno zagrijavanje treba biti nominalna. Sa smanjenjem snage sa 70 na 30%, moguće je postepeno smanjenje temperature sa nazivne temperature na 505 °C za najmanje 60 minuta. Turbina može raditi na kliznom pritisku žive pare. Dozvoljen je stabilan rad turbine snage manje od 30% nazivne snage do opterećenja za pomoćne potrebe, kao i rad za pomoćne potrebe i u praznom hodu nakon rasterećenja. Istovremeno, trajanje praznog hoda i punjenja za vlastite potrebe nije više od 40 minuta. Dozvoljeno je da turbina radi u bezparnom režimu do 3 minute. Turbinski kondenzatori su opremljeni prijemnicima vode i pare. Vodouhvatni uređaji su projektovani da primaju 500 t/h vode pod pritiskom od 1,96 MPa na temperaturi do 200 °C iz kotla i ekspandera za potpalu pri pokretanju turbine.t/h i temperaturama do 200 °C. Unos pare i vode u kondenzatore prestaje kada je pritisak u kondenzatorima iznad 0,029 MPa.
Dizajn turbine. Turbina je jednoosovinski četverocilindrični agregat, koji se sastoji od HPC + HPC + 2LPC. Para iz kotla se dovodi preko dva parovoda do dva zaporna ventila. Svaki od njih je povezan sa dva kontrolna ventila iz kojih se para preko četiri cijevi dovodi u HPC. Četiri kutije mlaznica sa mlaznicama su zavarene u unutrašnje kućište HPC-a. Priključci za dovod pare imaju zavarene spojeve sa vanjskim kućištem cilindra i pokretne sa vratovima kutija mlaznica. Prošavši aparat za mlaznicu, para ulazi u lijevi tok koji se sastoji od kontrolnog stupnja i pet stupnjeva tlaka, okreće se za 180° i prenosi se u desni tok koji se sastoji od šest stupnjeva tlaka, a zatim se ispušta u međupregrijavanje kroz dva parovode. Nakon srednjeg pregrijavanja, para se kroz dvije cijevi dovodi do dva zaporna ventila CSD-a postavljena na obje strane cilindra, a iz njih u četiri kutije kontrolnih ventila smještenih direktno na cilindru.
Dvostruki DPC ima 11 stupnjeva u svakoj struji, pri čemu su prve faze svakog toka smještene u zajedničkom unutrašnjem kućištu. Iz izduvnih cijevi LPC-a, para se dovodi kroz dvije cijevi do dva LPC-a.
LPC - dvoprotočni, imaju pet koraka u svakoj niti. Para se dopušta u srednji dio cilindra koji se sastoji od vanjskog i unutrašnjeg dijela.Izduvne cijevi LPC-a su zavarene na uzdužni kondenzator.
HP i SD rotori su čvrsto kovani, LP rotori su sa montiranim diskovima, sa visinom lopatica zadnje faze od 960 mm. Prosječni prečnik ove stepenice je 2480 mm. Rotori imaju čvrste spojnice i leže na dva nosača. Fiksna točka osovine (potisni ležaj) nalazi se između HPC-a i HPC-a. Turbina je opremljena parnim labirintskim zaptivkama. Para pod pritiskom od 0,101-0,103 MPa se dovodi u pretposljednje odjeljke krajnjih zaptivki LPC iz razdjelnika, čiji pritisak održava regulator jednak 0,107-0,117 MPa. Završne brtve HPC i TsSD rade na principu samozaptivanja. Usisi iz pretposljednjih odjeljaka dovode se u zajednički razvodnik, u kojem regulator održava pritisak od 0,118-0,127 MPa "na sebi". Iz krajnjih zaptivnih komora kamina svih cilindara, parno-vazdušna mešavina se usisava ejektorom kroz vakuum hladnjak. Šema napajanja za krajnje zaptivke HPC-a i HPC-a omogućava da se vruća para dovodi iz vanjskog izvora kada se turbina pokrene iz nehlađenog stanja.
Aparat sa lopaticama turbine je dizajniran i konfigurisan da radi na mrežnoj frekvenciji od 50 Hz, što odgovara brzini rotora turbinske jedinice od 50 s-1. Dozvoljen je dugotrajan rad turbine sa odstupanjima frekvencije u mreži od 49,0-50,5 Hz.
Moguće je automatski pokrenuti turbinu i zatim je napuniti nakon zastoja bilo kojeg trajanja. Predviđeno je pokretanje turbine na kliznim parametrima pare iz hladnog i različitog stepena nehlađenog stanja. Ukupan broj pokretanja za cijeli period rada iz toplog i nehlađenog stanja je po 750.
Da bi se smanjilo vrijeme zagrijavanja turbine i poboljšali uvjeti pokretanja, predviđeno je parno grijanje prirubnica i klinova HPC i HPC horizontalnog konektora, kao i blokova HPC ventila.
Dodatna oprema. Sastav komponentne opreme turbinskog postrojenja uključuje:
Parna turbina sa automatskim upravljanjem, zaporni uređaji, temeljni okviri, blok zapornih ventila visokog pritiska, TsSD zaštitna ventilska kutija sa ventilom, kućište turbine;
Intraturbinski cjevovodi;
Rezervoari ulja i vatrootporne tečnosti upravljačkog sistema, hladnjaci ulja;
Brtve parnih hladnjaka; ejektori vodenog mlaza;
Električni dio upravljačkog sistema;
Regenerativna jedinica, uključujući HPH br. 1, 2, 3, 4 i 5 površinskog tipa, HPH br. 1, 2, 3 površinskog tipa sa kontrolnim i sigurnosnim ventilima;
PSV instalacija;
Pumpe i električna oprema turbinskog postrojenja;
Kondenzacijska grupa koja sadrži dva uzdužna kondenzatora i ventile na izlazu rashladne vode.
Tabela 1.3 - Dodatna oprema za izmjenu topline
Ime |
Oznaka |
|
u termalnoj šemi |
veličina |
|
Kondenzator |
||
Niskotlačni grijači |
PN-700-29-7-Sh PN-1000-29-7-P PN-1000-29-7-Sh |
|
Deaerator |
||
Visokotlačni grijači |
PV-2100-380-17 |
|
PV-1900-380-44 |
||
PV-2100-380-61 |
||
Mrežni bojleri |
||
Grejač za punjenje |
||
Ejection heater |
||
Hladnjaci ulja |
||
Prvo dizanje kondenzat pumpe |
||
Kondenzatna pumpa drugog dizanja |
||
Drenažne (drenažne) pumpe |
||
Napojne pumpe |
Uvod 3
1. Kratak opis turbinskog postrojenja 4
2. Termički dijagram instalacije 7
3. Pomoćna oprema turbinskog postrojenja 9
3.1. Kondenzator 9
3.2. Niskotlačni grijač (LPH) 11
3.3. Visokotlačni grijač (HPV) 14
3.4. Odzračivač 15
4. Ušteda goriva 17
4.1 Opća shema i oprema za ekonomičnost goriva
elektrane na naftu 17
4.2. Karakteristike korištenog goriva 18
Zaključak 20
Literatura 21
Uvod
Ciljevi ovog kursnog projekta su proširenje i konsolidacija znanja na specijalnim kursevima, asimilacija principa poboljšanja efikasnosti termoelektrana, kao i metoda za proračun toplotnih šema STU, njihovih pojedinačnih elemenata i analiza uticaja. tehničkih rješenja uzetih pri izboru termičke sheme i faktora režima na tehničko-ekonomske pokazatelje instalacija.
Proizvodnju električne energije u našoj zemlji obavljaju termoelektrane - velika industrijska preduzeća, u kojima se neuređeni oblik energije - toplota - pretvara u uređeni oblik - električnu struju. Sastavni element moćne moderne elektrane je parnoturbinska jedinica, kombinacija parne turbine i njenog pogonskog elektrogeneratora.
Termoelektrane, koje osim električne energije oslobađaju i toplinu u velikim količinama, na primjer za potrebe industrijske proizvodnje, grijanja zgrada, nazivaju se termoelektrane (CHP). Više od 60% električne energije u TE se proizvodi na osnovu potrošnje toplotne energije. Način rada na toplinsku potrošnju obezbjeđuje manje gubitke u izvoru hladnoće. Kroz korištenje otpadne topline, CHP omogućava velike uštede goriva.
1. Kratak opis turbine K-500-240.
Kondenzaciona parna turbina K-500-240 LMZ proizvodnog udruženja za izgradnju turbina "Lenjingradska tvornica metala" (POT LMZ) nazivne snage 525 MW, sa početnim pritiskom pare od 23,5 MPa, dizajnirana je za pogon generatora naizmjenične struje. tipa TVV-500-2EUZ snage 500 MW i za rad u bloku sa protočnim kotlom. Nazivni parametri turbine dati su u tabeli. 1.1.
Tabela 1.1. Nazivne vrijednosti glavnih parametara turbine K-300-240
Turbina ima osam nereguliranih ekstrakcija pare dizajniranih za zagrijavanje napojne vode (glavnog kondenzata) u četiri LPH, deaerator i tri HPH na temperaturu od 276 °C (pri nazivnom opterećenju turbine i pogonske turbine glavne napojne pumpe se pokreće parom iz turbine).
Podaci o izvlačenju pare za regeneraciju i turbo pogon dati su u tabeli 1.2.
Tabela 1.2. Karakteristike selekcija.
Navedeni podaci odgovaraju režimu rada pri nominalnom protoku pare kroz zaporne ventile nazivne snage 525 MW, nazivnih početnih parametara pare i pare za dogrevanje, nazivne temperature rashladne vode od 12 °C i njenog protoka od 51.480 m3. /h, potrošnja pare za pomoćne potrebe u iznosu od 35 t/h od povlačenja nakon 23. (34.) stepena CPC i prihranjivanja ciklusa demineralizovanom vodom 33 t/h.
Sa maksimalnim protokom, uključenim odvodima pare za sopstvene potrebe za sistem centralnog grejanja i drugim odvodima, osim sistema regeneracije, bez dopune do kondenzatora, nominalnim parametrima pare i nominalnim protokom i temperaturom rashladne vode, snaga od 535 MW može se dobiti.
Turbina je jednoosovinska četverocilindrična jedinica, koja se sastoji od 1 HPC + 1 TsSD + 2 TsND. Para iz kotla se dovodi preko dva parovoda do dva zaporna ventila. Svaki od njih je povezan sa dva kontrolna ventila iz kojih se para preko četiri cijevi dovodi u HPC. Četiri kutije mlaznica sa mlaznicama su zavarene u unutrašnje kućište HPC-a. Priključci za dovod pare imaju zavarene spojeve sa vanjskim kućištem cilindra i pokretne sa vratovima kutija mlaznica.
Prošavši aparat za mlaznicu, para ulazi u lijevi tok koji se sastoji od kontrolnog stupnja i pet stupnjeva tlaka, okreće se za 180° i prenosi se u desni tok koji se sastoji od šest stupnjeva tlaka, a zatim se ispušta u međupregrijavanje kroz dva parovode. Nakon srednjeg pregrijavanja, para se kroz dvije cijevi dovodi do dva zaporna ventila CSD-a postavljena na obje strane cilindra, a iz njih u četiri kutije kontrolnih ventila smještenih direktno na cilindru.
Dvostruki DPC ima 11 stupnjeva u svakoj struji, pri čemu su prve faze svakog toka smještene u zajedničkom unutrašnjem kućištu. Iz izduvnih cijevi LPC-a, para se dovodi kroz dvije cijevi do dva LPC-a.
LPC - dvoprotočni, imaju pet koraka u svakoj niti. Para se upušta u srednji dio cilindra koji se sastoji od vanjskog i unutrašnjeg dijela. Izduvne cijevi LPC-a su zavarene na uzdužni kondenzator.
HP i SD rotori su čvrsto kovani, ID rotori su sa montiranim diskovima, sa visinom radnih noževa zadnje faze 960 mm. Prosječni prečnik ove stepenice je 2480 mm. Rotori imaju čvrste spojnice i leže na dva nosača.
Fiksna tačka dovoda vode (potisni ležaj) nalazi se između HPC-a i TsSD-a.
Turbina je opremljena parnim labirintskim zaptivkama. Para pod pritiskom od 0,101-0,103 MPa dovodi se u pretposljednji dio krajnjih zaptivki LPC-a iz razdjelnika, čiji pritisak održava regulator jednak 0,107-0,117 MPa. Usisi iz pretposljednjih odjeljaka dovode se u zajednički razvodnik, u kojem regulator održava pritisak od 0,118-0,127 MPa "na sebi".
Iz krajnjih zaptivnih komora kamina svih cilindara, parno-vazdušna mešavina se usisava ejektorom kroz vakuum hladnjak. Šema napajanja za krajnje zaptivke HPC-a i HPC-a omogućava da se vruća para dovodi iz vanjskog izvora kada se turbina pokrene iz nehlađenog stanja.
Aparat lopatica turbine je dizajniran i konfigurisan da radi na mrežnoj frekvenciji od 50 Hz, što odgovara brzini rotora turbine od 50 s -1. Dozvoljen je dugotrajan rad turbine sa odstupanjima frekvencije u mreži od 49,0-50,5 Hz.
2. Termička šema instalacije.
Glavni toplotni dijagram (PTS) elektrane određuje osnovni sadržaj tehnološkog procesa za proizvodnju električne i toplotne energije. Uključuje glavnu i pomoćnu toplotno-energetsku opremu uključenu u realizaciju ovog procesa i koja je dio parovodnog puta.
Prošavši radne cilindre turbine, para ulazi u kondenzatorsku jedinicu, koja uključuje kondenzatorsku grupu, uređaj za uklanjanje zraka, kondenzat i cirkulacijske pumpe, ejektor cirkulacijskog sistema, filtere za vodu.
Grupa kondenzatora se sastoji od jednog kondenzatora sa ugrađenim snopom ukupne površine 15.400 m2 i dizajnirana je da kondenzuje paru koja ulazi u njega, stvara vakuum u izduvnoj cevi turbine i skladišti kondenzat. termičkih naprezanja i sprječavanja razdvajanja spojnih spojeva na kućištima kondenzatora, predviđeni su kompenzatori sočiva kako bi se osigurala usklađenost cijevnih listova u odnosu na kućište kondenzatora.
Uređaj za uklanjanje vazduha je dizajniran da obezbedi normalan proces razmene toplote u kondenzatoru i drugim vakuum aparatima, kao i da brzo stvori vakuum prilikom pokretanja turbinskog postrojenja i uključuje dva glavna ejektora vodenog mlaza, dva mlazni ejektori cirkulacijskog sistema za odvođenje vazduha iz gornjih delova kondenzatorske vodene komore i gornjih vodenih komora uljnih hladnjaka, kao i ejektor vodenog mlaza za odvođenje vazduha iz grejača plovnice PS-115.
Za odvođenje kondenzata iz kondenzatorskih kolektora kondenzata i dovod u blok desalinizaciju, turbinski agregat ima tri kondenzatne pumpe 1. stepena, a za dovod kondenzata u deaerator tri kondenzatne pumpe, koje se pokreću elektromotorima na naizmeničnu struju.
Cirkulacione pumpe su namenjene za snabdevanje rashladnom vodom kondenzatora i hladnjaka ulja turbine, kao i gasnih hladnjaka generatora
Regenerativno postrojenje je projektovano za zagrijavanje napojne vode parom iz neregulisanih turbinskih ekstrakcija, a ima grijač za zatvoreni krug hladnjaka generatorskog plina, parni hladnjak za labirintne zaptivke, četiri HDPE, deaerator i tri HPH.
HDPE - komorni, vertikalni, površinski tip su struktura koja se sastoji od vodene komore, tijela i sistema cijevi
LPH3 ima ugrađen grijač parnog kondenzata hladnjaka, a LPH4 je izrađen sa ugrađenim parnim hladnjakom, svaki je opremljen regulacijskim ventilom za odvod kondenzata iz grijača, kojim upravlja elektronski kontroler. LPH2 je opremljen sa dva regulaciona ventila, od kojih je jedan instaliran na potisnom vodu HDPE drenažnih pumpi, drugi je na liniji za ispuštanje kondenzata u kondenzator, oba se kontrolišu jednim elektronskim kontrolerom.
Turbina ima odvode za mrežne bojlere za pokrivanje potreba grijanja.
Slika 2.1. Dijagram termičkog kruga
turbina K-500-240.
3. Pribor za turbine
Termička shema instalacije je u velikoj mjeri određena shemom regenerativnog grijanja napojne vode. Ovakvo zagrevanje vode parom, koja se delimično troši u turbini i uklanja iz nje regenerativnim ekstrakcijama do grejača, obezbeđuje povećanje toplotne efikasnosti ciklusa i poboljšava ukupnu efikasnost instalacije. Regenerativni sistem grijanja napojne vode uključuje grijače zagrijane parom iz turbine, deaerator, neke pomoćne izmjenjivače topline (nabojne grijače koji koriste toplinu pare iz zaptivki, parne kondenzatore isparivača, ejektora itd.), kao i prijenosne pumpe (kondenzat, napojna voda, odvod).
Komponentna oprema za izmjenu topline agregata prikazana je u tabeli 3.1.
Tabela 3.1 - Dodatna oprema za izmjenu topline
3.1. Kondenzator
Kondenzator je uređaj dizajniran za prijenos topline iz ispušne pare turbine na rashladnu vodu. Količina mehaničke energije koja se može dobiti iz 1 kg pare ovisi o početnim parametrima i tlaku na kraju ekspanzije. Istovremeno, vrijednost tlaka na kraju ekspanzije utječe na performanse jedinice mase pare više od početnih parametara. Širenje pare u turbini može se izvesti samo do pritiska u okolini u koju ona tada ulazi. Na primjer, ekspanzija plina u plinskoj turbini je moguća samo do atmosferskog tlaka. Otuda i druga svrha kondenzatora: održavanje najniže vrijednosti tlaka na kraju ekspanzije. Depresija ili vakuum u kondenzatoru se održava uglavnom zbog kondenzacije pare koja ulazi u njega.
Slika 3.1 - Površinski kondenzator
Površinski kondenzator se sastoji od zavarenog ili zakovanog čeličnog tijela 4, na koje su sa krajeva pričvršćene cijevne ploče 5. U cijevnim pločama su tanke mesingane cijevi ojačane (najčešće raširenjem). Cijevi su raspoređene u snopove na način da pružaju najmanji otpor prolazu pare. Pregrade se često postavljaju između pojedinačnih snopova za prikupljanje i odvod kondenzata 15 mimo snopova ispod, tako da višak kondenzata ne smanjuje apsorpciju topline temeljnih snopova. Cijevni snop je glavni strukturni element kondenzatora. Cjevni snop je sastavljen uzimajući u obzir činjenicu da u području blizu ulaza pare u snop dolazi do masovne kondenzacije pare pri vrlo niskom relativnom sadržaju zraka, a u zoni usisavanja mješavine pare i zraka od strane ejektor, kondenzacija je mnogo slabija i kondenzat koji se taloži je veoma prehlađen. Kako bi se spriječilo prodiranje mlaznica kondenzata formiranih u zoni kondenzacije mase u zonu povećanog parcijalnog tlaka zraka, snop cijevi je podijeljen na dijelove: glavni snop i snop hladnjaka zraka. Glavni zadatak glavnog snopa je osigurati masovnu kondenzaciju pare pri niskom hidrauličkom otporu, jer što je manji hidraulički otpor snopa, to je manji tlak u vratu kondenzatora.
Kratki opis
Glavni dijelovi kondenzacijske parne turbine K-500-240 LMZ, namjena, princip rada ovih elemenata. Principi povećanja efikasnosti termoelektrana. Razmatranje metoda za proračun termičkih shema stručnih škola, njihovih pojedinačnih elemenata. Analiza uticaja usvojenih tehničkih rješenja pri izboru termičke šeme i režimskih faktora na tehničko-ekonomske pokazatelje instalacija.
Sadržaj
Uvod 3
1. Kratak opis turbinskog postrojenja 4
2. Termički dijagram instalacije 7
3. Pomoćna oprema turbinskog postrojenja 9
3.1. Kondenzator 9
3.2. Niskotlačni grijač (LPH) 11
3.3. Visokotlačni grijač (HPV) 14
3.4. Odzračivač 15
4. Ušteda goriva 17
4.1 Opća shema i oprema za ekonomičnost goriva
elektrane na naftu 17
4.2. Karakteristike korištenog goriva 18
Zaključak 20
Literatura 21
ODOBRENO od strane Glavne tehničke direkcije za rad energetskih sistema 02.07.85.
Zamjenik načelnika D.Ya. SHAMARAKOV
Ime |
Uzorak grafikona |
Po potrošnji pare |
Po potrošnji toplote |
|||||
jedinica mjere |
Značenje |
jedinica mjere |
Značenje |
|||||
1.1. Potrošnja sata u mirovanju |
||||||||
1.2. Dodatna specifična potrošnja (povećanje) |
t/(MW h) |
Gcal/(MW h) |
||||||
1.3. Uslovi funkcije: |
||||||||
a) pritisak žive pare i pare u fazama |
Rice. 6, 7a, 7b |
MPa (kgf/s m 2) |
MPa (kgf / cm 2) |
|||||
b) stepen suvoće sveže pare |
||||||||
kPa (kgf / cm 2) |
kPa (kgf / cm 2) |
|||||||
g) potrošnja napojne vode |
G a.c. = D0- 40 t/h |
G a.c. = D0- 40 t/h |
||||||
2. Karakteristika pri konstantnom protoku i temperaturi rashladne vode (za kondenzator K-10120 KhTGZ): W = 4? 20720 = 82880 t/h; tin 1 nom= 12 °C i parametri iz tačke 1.3 |
||||||||
2.1. Potrošnja sata u mirovanju |
||||||||
2.2. Dodatna specifična potrošnja (povećanje) |
t/(MW h) |
Gcal/(MW h) |
||||||
tabela 2 |
SAŽETAK NORMI TEHNIČKO-EKONOMSKIH POKAZAtelja |
K-500-240-2 HTGZ |
||||||
Ime |
Uzorak grafikona |
Po potrošnji pare |
Po potrošnji toplote |
|||||||||
jedinica mjere |
Prije pauze |
Nakon pauze |
jedinica mjere |
Prije pauze |
Nakon pauze |
|||||||
1. Karakteristika pri konstantnom pritisku (vakumu) u kondenzatoru |
||||||||||||
1.1. Dodatna specifična potrošnja (povećanje) |
kg/(kWh) |
Gcal/(MW h) |
||||||||||
1.2. Kink karakteristika |
||||||||||||
1.3. Uslovi funkcije: |
||||||||||||
a) pritisak pare i faze |
MPa (kgf / cm 2) |
MPa (kgf / cm 2) |
||||||||||
b) temperatura svježe pare |
||||||||||||
c) temperatura pare nakon ponovnog zagrijavanja |
||||||||||||
d) gubitak pritiska na putu ponovnog zagrevanja |
% R 1 TsSD |
% R 1 TsSD |
||||||||||
e) pritisak izduvne pare |
kPa (kgf / cm 2) |
kPa (kgf / cm 2) |
||||||||||
f) temperatura napojne vode i glavnog kondenzata |
||||||||||||
g) potrošnja napojne vode |
G a.c. = D0 |
G a.c. = D0 |
||||||||||
2. Karakteristika pri konstantnom protoku i temperaturi rashladne vode (za kondenzator K-11520-2KhTGZ W = 51480 t/h; tin1nom= 12 °S i parametri iz tačke 1.3 (a, b, c, d, f, g) |
||||||||||||
2.1. Dodatna specifična potrošnja (povećanje) |
kg/(kWh) |
Gcal/(MW h) |
||||||||||
2.2. Kink karakteristika |
||||||||||||
3. Korekcije specifične potrošnje topline za odstupanje parametara od nominalnih vrijednosti, %: |
||||||||||||
za ± 1 MPa (10 kgf / cm 2) svježe pare |
||||||||||||
na ±10 °C svježe pare |
||||||||||||
na ±10 °C temperatura pare za ponovno zagrijavanje |
||||||||||||
na promjenu gubitka tlaka na putu ponovnog zagrijavanja |
||||||||||||
na promenu pritiska u kondenzatoru |
||||||||||||
Tabela 3 |
TIPIČNE NETO ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA |
K-500-240-2 HTGZ |
|||||
USLOVI KARAKTERISTIKA: 1. Parametri i termička šema - sl. jedan 2. Pritisak cirkulacionih pumpi - 120 kPa (12 m vodenog stuba) |
|||||||
Snaga na izlazima generatora, MW |
|||||||
Unutrašnja snaga turbo pogona napojne pumpe, MW |
|||||||
Utrošena snaga za pomoćne potrebe turbinskog agregata, MW |
|||||||
uključujući cirkulacijske pumpe |
|||||||
Bruto potrošnja toplote turbinske jedinice, Gcal/h |
|||||||
Neto snaga turbine, MW |
|||||||
Potrošnja topline za vlastite potrebe, Gcal/h |
|||||||
Potrošnja topline za proizvodnju električne energije, uključujući potrošnju topline za vlastite potrebe, Gcal/h |
|||||||
Jednačina potrošnje topline za neto snagu, |
|||||||
Korekcije (%) ukupne i specifične neto potrošnje topline za promjene tlaka cirkulacionih pumpi |
|||||||
Pritisak pumpe, kPa (m vodenog stupca) |
Neto snaga, MW |
||||
Tabela 4 |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA |
Tip K-500-240-2 HTGZ |
|||||||||||||||
Osnovni fabrički podaci turbinske jedinice |
|||||||||||||||||
D pp t/h |
P 0 kPa (kgf / cm 2) |
Površina dva kondenzatora, m 2 |
|||||||||||||||
Poređenje rezultata testa sa podacima o garanciji (na ocjeni P 0 , t 0 , , , W, F) |
|||||||||||||||||
Indeks |
|||||||||||||||||
Potrošnja svježe pare |
pod garancijom |
||||||||||||||||
na testovima |
|||||||||||||||||
Temperatura napojne vode |
pod garancijom |
||||||||||||||||
na testovima |
|||||||||||||||||
Gubitak pritiska na putu ponovnog zagrijavanja |
pod garancijom |
||||||||||||||||
na testovima |
|||||||||||||||||
Unutrašnja relativna efikasnost turbo pogona napojne pumpe |
pod garancijom |
||||||||||||||||
na testovima |
|||||||||||||||||
Specifična potrošnja toplote |
kcal/(kWh) |
pod garancijom |
|||||||||||||||
na testovima |
|||||||||||||||||
Specifična potrošnja toplote, svedena na uslove garancije |
kcal/(kWh) |
||||||||||||||||
Odstupanje specifične potrošnje toplote od garancije |
kcal/(kWh) |
||||||||||||||||
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA GLAVNI TERMIČKI DIJAGRAM |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE I TOPLOTE |
K-500-240-2 htgz |
||||||||||||||||||
Uslovi specifikacije |
|||||||||||||||||||
P 0 MPa (kgf / cm 2) |
D Ppp |
P 2 kPa (kgf / cm 2) |
D NZNOJ MW |
Ga.s. = D 0 |
Gvpr = 0 |
ta.s. |
turedu |
Generator |
termička šema |
||||||||||
MPa (kgf / cm 2) |
|||||||||||||||||||
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE I TOPLOTE |
K-500-240-2 HTGZ |
|||||||||||||||
Uslovi specifikacije |
||||||||||||||||
P 0 MPa (kgf / cm 2) |
D Ppp |
P 2 MPa (kgf / cm 2) |
D NZNOJ MW |
G a.c. = D 0 |
G vpr = 0 |
Generator |
termička šema |
|||||||||
MPa (kgf / cm 2) |
||||||||||||||||
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA DIJAGRAM DISTRIBUCIJE PARE CHP |
K-500-240-2 htgz |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA PRITISAK U IZBORIMA, NAKON HPC-a, PRED ZAUSTAVNIM VENTILIMA HPC-a |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA PRITISAK IZBORA |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA PRITISAK IZBORA |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA TEMPERATURA I ENTALPIJA HRANE VODE |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA GLAVNA TEMPERATURA KONDENZATA |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA UNUTRAŠNJA RELATIVNA EFIKASNOST HPC I CPC |
K-500-240-2 htgz |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA UNUTRAŠNJA SNAGA TURBODORA I POTROŠNJA PARE NA STD |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA UNUTRAŠNJA RELATIVNA EFIKASNOST, PRITISAK PARE TURBO KONDENZATORA I PRITISAK ISPUŠTANJA NAPOJNE PUMPE |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA RAST ENTALPIJE NAPOJNE VODE U NAPOJNOJ PUMPI |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA GUBITAK PRITISKA U PUTU PONOVNOG ZAGREVANJA |
K-500-240-2 htgz |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA ENTALPIJE SVEŽE PARE, PARE PRED ZAUSTAVNIM VENTILIMA HPC I POSLE HPC |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE DO MEĐUPREGRIJANJA, DO KONDENZATORA |
K-500-240-2 htgz |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE ZA HPH |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE PO DEARATORU |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA POTROŠNJA PARE ZA HDPE |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA TEMPERATURNI POGONI OD LDPE |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA TEMPERATURA POGONI HDPE br. 3, 4, 5 |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA TEMPERATURA POGONI HDPE br. 1, 2 |
K-500-240-2 htgz |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA ELEKTROMEHANIČKA EFIKASNOST TURBO JEDINICA, MEHANIČKI GUBITAK I GENERATOR |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KARAKTERISTIKE KONDENZATORA K-11520-2 HTGZ |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KARAKTERISTIKE KONDENZATORA K-11520-2 HTGZ |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJA IZLAZNOG PRITISKA PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJA KAPACITETA JEDNOG PTN ZA PROMJENU PRITISKA U KONDENZATORU POGONSKE TURBINE OK-18PU |
K-500-240-2 HTGZ |
Rice. 27, f, h |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA |
K-500-240-2 HTGZ |
h) da isključite HPH grupu
Rice. 27, i do |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
Rice. 27, n, o, str |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
o) za isključivanje drenažne pumpe DN br. 2
Rice. 27, str, s |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 htgz |
1 - zaobići sav HDPE; 2 - zaobilazeći LPH br. 1, LPH br. 2 i LPH br. 3; 3 - obilaznica LPH br. 4, LPH br. 5
Rice. 27, t, y |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
Rice. 27, f, x, c |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJA ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
t) uključiti mrežne bojlere (kondenzat izvađene pare se vraća u vod glavnog kondenzata nakon LPH br. 1)
Rice. 27, h, š |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 htgz |
h) za promjenu relativnog gubitka tlaka u cjevovodima pare za grijanje na HPH
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA KOREKCIJE ZA PROTOK SVEŽE PARE |
K-500-240-2 HTGZ |
Rice. 28, a, b |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA |
K-500-240-2 HTGZ |
a) na odstupanje pritiska žive pare od nominalnog
b) o odstupanju temperature žive pare od nominalne
Rice. 28, c, d |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 htgz |
c) odstupanje temperature pare za ponovno zagrijavanje od nominalne
d) za promjenu gubitka tlaka na putu ponovnog zagrijavanja
Rice. 28, e, f |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
e) za promjenu grijanja vode u napojnoj turbopumpi
f) odstupanje grijanja napojne vode u HPH
Rice. 28, f, h |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
g) na odstupanje zagrijavanja glavnog kondenzata u HDPE-u
h) da isključite HPH grupu
Rice. 28, i do |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
i) prebaciti napajanje deaeratora sa IV na III izbor
j) povećati potrošnju pare IV ekstrakcije na PTN
k) odstupanje temperature rashladne vode na ulazu u kondenzator turbine od nominalne
m) za odstupanje pritiska izduvne pare u kondenzatoru turbine od nominalnog
Rice. 28, n, o, str |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 htgz |
m) za promjenu relativnog protoka za ubrizgavanje u međupregrijač kotla
o) da isključite LPH br. 4 i LPH br. 5
p) za isključivanje drenažne pumpe DN br. 1
Rice. 28, str, s |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
p) za bajpasovanje sa glavnim kondenzatom HDPE
1 - zaobići sav HDPE; 2 - zaobilazeći LPH br. 1, LPH br. 2 i LPH br. 3; 3 - obilaznica LPH br. 4, LPH br. 5
c) za isključivanje drenažnih pumpi DN br. 1, DN br. 2
Rice. 28, t, y |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 htgz |
r) za oslobađanje pare iz ekstrakcija iznad potreba za regeneracijom (vraćanje kondenzata izvađene pare u kondenzator)
s) za isključivanje drenažne pumpe DN br. 2
Rice. 28, f, x, c |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
f) uključiti mrežne bojlere (kondenzat izvađene pare se vraća u glavni vod kondenzata)
x) kada radi na kliznom pritisku žive pare (regulacioni ventili I - VIII su otvoreni)
v) kada radi na kliznom pritisku žive pare (I - V kontrolni ventili su otvoreni)
Rice. 28, h, š |
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 htgz |
h) za promjenu relativnih gubitaka pritiska (? R/R) u cjevovodima pare za grijanje do HPH
w) za promjenu relativnog gubitka tlaka u cjevovodima pare za grijanje na HDPE
TIPIČNE ENERGETSKE KARAKTERISTIKE TURBO JEDINICA IZMJENE UKUPNE I SPECIFIČNE POTROŠNJE TOPLINE |
K-500-240-2 HTGZ |
w) da se promeni efikasnost HPC, CSD, LPC
Aplikacija
1. USLOVI ZA SASTAVLJANJE ENERGETSKIH KARAKTERISTIKA
Tipična energetska karakteristika turbinske jedinice K-500-240-2 KhTGZ sastavljena je na osnovu termičkih ispitivanja dvije turbine koje je izvršio Uraltekhenergo u Troitskaya i Reftinskaya GRES. Karakteristika odražava tehnički ostvarivu efikasnost turbinske jedinice koja radi prema toplotnoj šemi fabričkog projektovanja (slika 1) i pod sledećim uslovima uzetim kao nominalnim:
Pritisak sveže pare ispred HPC zapornih ventila - 24 MPa (240 kgf/cm);
Temperatura svježe pare ispred HPC zapornih ventila - 540 °C;
Temperatura pare nakon zagrijavanja prije zapornih ventila TsSD - 540 °C;
Gubitak pritiska na putu dogrevanja na deonici od ispuha HPC do zapornih ventila HPC u odnosu na pritisak ispred zapornih ventila HPC iznosi 9,9% (Sl. 14);
Pritisak ispušne pare: za karakteristike pri konstantnom pritisku pare u kondenzatoru - 3,5 kPa (0,035 kgf / cm 2); za karakteristike pri konstantnom protoku i temperaturi rashladne vode - u skladu sa termičkom karakteristikom kondenzatora K-11520-2 pri W = 51480 t/h i t 1 in= 12 °C (Sl. 24, a);
Ukupna unutrašnja snaga PTH turbo pogona i pritisak napojne vode na potisnoj strani - u skladu sa sl. 11, 12;
Povećanje entalpije napojne vode u napojnoj pumpi - prema sl. 13;
Nema ubrizgavanja u grejač;
Para za turbinske zaptivke i ejektore se dovodi iz deaeratora u količini od 11,0 t/h;
Sistem regeneracije visokog i niskog pritiska je potpuno uključen, deaerator od 0,7 MPa (7 kgf / cm 2) se napaja turbinskim ekstrakcijama pare II, IV (u zavisnosti od opterećenja);
Protok napojne vode jednak je protoku žive pare;
Temperatura napojne vode i glavnog kondenzata odgovara zavisnostima prikazanim na Sl. 8, 9;
Para neregulisanih turbinskih ekstrakcija koristi se samo za potrebe regeneracije, napajajući napojne turbopumpe; potrošači topline općih stanica su isključeni;
Elektromehanički gubici turbinske jedinice uzeti su prema proračunima postrojenja (Sl. 23);
Nominalno cosj= 0,85.
Podaci ispitivanja koji su u osnovi ove karakteristike obrađeni su pomoću tabela “Termofizička svojstva vode i vodene pare” (M.: Izdavačka kuća standarda, 1969).
2. KARAKTERISTIKE OPREME UKLJUČENE U TURBO POGON
Pored turbine, turbinsko postrojenje uključuje sljedeću opremu:
TGV-500 generator tvornice Electrotyazhmash;
Tri visokotlačna grejača - PVD br. 7 - 9, redom, tipa PV-2300-380-17, PV-2300-380-44, PV-2300-380-61, čiji su odogrejači povezani prema shema Ricard-Nekolny;
Odzračivač 0,7 MPa (7 kgf / cm 2);
Pet grijača niskog pritiska:
PND br. 4.5 tip PN-900-27-7;
PND br. 1, 2, 3 tip PN-800-29-7;
Dva površinska dvoprotočna kondenzatora K-11520-2;
Dva glavna ejektora parnog mlaza EP-3-50/150;
Jedan EU-16-1 izbacivač zaptivke;
Dvije napojne turbopumpne jedinice (PTN), od kojih se svaka sastoji od napojne pumpe PTN-950-350 LMZ, pogonske turbine OK-18 PU Turbinske fabrike Kaluga; uzvodne (booster) pumpe se nalaze na istoj osovini kao i napojna pumpa (obe PV pumpe su stalno u radu);
Dvije kondenzatne pumpe 1. stepena KSV-1600-90 pogonjene elektromotorom AV-500-1000 (jedna pumpa stalno radi, jedna je u rezervi);
Dvije kondenzatne pumpe drugog stepena TsN-1600-220 pogonjene elektromotorom AV-1250-6000 (jedna pumpa stalno radi, jedna je u rezervi);
Dve drenažne pumpe PND br. 2 KSV-200-210 pogonjene elektromotorom AB-113-4;
Jedna drenažna pumpa PND br.4 6N-7?2a pogonjena elektromotorom MAZb-41/2.
3. KARAKTERISTIKE BRUTO TURBO JEDINICA
Ukupna bruto potrošnja toplote i potrošnja žive pare u zavisnosti od snage na izlazima generatora analitički se izražavaju sledećim jednadžbama:
pri konstantnom pritisku pare u kondenzatoru:
R 2 \u003d 3,5 kPa (0,035 kgf / cm 2) (vidi sliku 3)
Q 0 = 86,11 + 1,7309N T+ 0,1514 ( N T- 457,1) Gcal/h;
D 0 = -6,37 + 2,9866N T+ 0,6105 ( N T- 457,1) t/h;
pri konstantnom protoku ( W= 51480 t/h) i temperatura ( t 1 in= 12 °C) rashladna voda (slika 2):
Q 0 = 67,46 + 1,7695NT+ 0,1638 ( NT- 457,5) Gcal/h;
D 0 = -37,05 + 3,0493N T+ 0,6469 ( N T- 457,5) t/h.
Karakteristika vrijedi kada se radi s vlastitim uzbudnikom generatora. Kada se radi sa pripravnim uzbudnikom, bruto snaga turbinskog agregata se određuje kao razlika između snage na izlazima generatora i snage koju troši rezervni uzbudnik.
4. IZMJENE ZA ODSTUPANJE U RADU
Potrošnja pare i topline za snagu specificiranu u radnim uvjetima određena je odgovarajućim ovisnostima karakteristike uz naknadno uvođenje potrebnih korekcija (sl. 27, 28). Ove korekcije uzimaju u obzir razliku između radnih uslova i karakterističnih uslova. Korekcije su date pri konstantnoj snazi na izlazima generatora. Predznak korekcije odgovara prelasku sa karakteristika na uslove rada. Ako postoje dva ili više odstupanja od nominalnih vrijednosti u radnim uvjetima turbinske jedinice, ispravke se algebarski zbrajaju.
Korištenje korekcijskih krivulja je ilustrovano sljedećim primjerom.
NT= 500 MW;
P 0 \u003d 24,3 MPa (243 kgf / cm 2);
W=51480 t/h;
drenaža LPH br. 4 je kaskadno povezana u LPH br. 3.
Ostali parametri su nominalni.
Odredite potrošnju svježe pare, ukupnu i specifičnu potrošnju topline pod datim uvjetima. Rezultati proračuna su sažeti u tabeli ispod.
Indeks |
Oznaka |
jedinica mjere |
Metoda definicije |
Primljena vrijednost |
Potrošnja toplote za turbinski set u nominalnim uslovima |
||||
Potrošnja žive pare u nominalnim uslovima |
||||
Specifična potrošnja toplote u nominalnim uslovima Parametri i termalni dijagram instalacije - prema sl. jedan; Pritisak koji razvijaju cirkulacione pumpe je 120 kPa (12 m vodenog stuba); Potrošnja cirkulacione vode kroz turbinski kondenzator - 51480 t/h; Efikasnost cirkulacione pumpe - 85,2%; Potrošnja toplote za pomoćne potrebe turbinske jedinice iznosi 0,96 Gcal/h (0,1% potrošnje toplote turbinske jedinice pri nazivnoj snazi); Potrošnja električne energije za pomoćne potrebe turbinske jedinice uzima u obzir rad pumpi (cirkulacija, kondenzat, drenažni LPH, sistem upravljanja turbinom); Pretpostavlja se da potrošnja električne energije za ostale mehanizme iznosi 0,3% nazivne snage turbinske jedinice. Prilikom određivanja neto snage iz snage na izlazima generatora ( N T) oduzima se snaga potrošena za pomoćne potrebe turbinskog agregata: Kada pritisak koji razvijaju cirkulacione pumpe odstupa od nominalnog (120 kPa = 12 m vodenog stuba), uvodi se korekcija neto potrošnje toplote određene jednadžbom za datu neto snagu. Korištenje neto karakteristike i korekcije neto potrošnje topline za promjenu tlaka koji razvijaju cirkulacijske pumpe ilustruje sljedeći primjer. N c.n\u003d 100 kPa (10 m vodenog stupca). Odredite neto potrošnju topline. 1. Prema neto karakterističnoj jednačini, neto potrošnja topline je određena na N c.n= 120 kPa (12 m w.c.) 2. Utvrđuje se izmjena neto potrošnje toplinske energije 3. Željena neto potrošnja topline na N c.n= 100 kPa (10 m w.c.) i Normativne grafičke zavisnosti važe u rasponima prikazanim na odgovarajućim grafikonima ove tipične energetske karakteristike. Bilješka. Za prelazak iz MKGSS sistema u SI sistem potrebno je koristiti faktore konverzije: 1 kgf / cm 2 = 98066,5 Pa; 1 mm w.c. Art. = 9,81 Pa; 1 kal = 4,1868 J; 1 kcal/kg = 4,1868 kJ/kg; 1 kWh = 3,6 MJ. |