Turbina K-500-240-4 LMZ de condensación, monoeje, con 8 extracciones de vapor no reguladas, con recalentamiento, potencia nominal 525 MW, velocidad de rotación 3000 rpm. diseñado para accionamiento directo de generador de corriente alterna TVV-500-2 UZ "Elektrosila" con tensión terminal de 24 kV.

La turbina está diseñada para operar con los siguientes parámetros principales:

presión de vapor vivo frente a las válvulas de cierre del HPC - 240 kgf / cm²;

temperatura del vapor caliente frente a las válvulas de cierre - HPC-560°C;

Presión de escape HPC a potencia nominal 34,9 kgf/cm², presión máxima - 41,7 kgf/cm²;

temperatura del vapor en el escape HPC a potencia nominal - 289 o C;

presión de vapor frente a las válvulas de cierre TsSD-32,4 kgf/cm², presión máxima - 36,6 kgf/cm²;

temperatura del vapor frente a las válvulas de cierre del TsSD después del recalentamiento - 560°C;

la presión de diseño en el condensador de la turbina es de 0,035 kgf/cm² a una temperatura del agua de refrigeración a la entrada del condensador de 12 °C y un caudal de 73.000 m 3 /h.

El diagrama térmico principal de la turbina K - 500 - 240 se muestra en la Figura 2.1.

El sistema regenerativo de la turbina está diseñado para calentar el condensado principal y alimentar agua con vapor de las extracciones de la turbina. El sistema de regeneración consta de cuatro calentadores de baja presión (dos de ellos son de tipo mezclador), un desaireador y tres calentadores de alta presión. Drenaje drenaje de calentadores de alta presión (HPH) - cascada (sin el uso de bombas de drenaje) al desaireador; de calentadores de baja presión (LPH) - en cascada en LPH - 2.

El vapor de los sellos intermedios ingresa al enfriador de la caja de empaque (SH), y desde los sellos de los extremos al calentador de la caja de empaque (PS), lo que contribuye al calentamiento adicional del condensado principal. Para compensar las pérdidas de condensado, el colector de condensado se alimenta con agua tratada químicamente del CWT.

En este esquema se instala una turbobomba de alimentación (FPU), la cual es accionada por una turbina. El vapor para el turbopropulsor proviene de la tercera turbina de extracción.

La turbina K-500-240 es de cinco cilindros (uno de alta presión, uno de media y tres de baja presión).

2. Cálculo del esquema térmico básico de una planta de turbina de vapor

2.1 Datos iniciales para el cálculo del diagrama térmico básico de la planta de turbinas k-800-240

Energia electrica ;

Presión de vapor fresco, P0 = 23,5 MPa;

Temperatura del vapor vivo, t 0 = 560°С;

Presión de escape HPC, R HPC = 3,49 MPa;

Presión de vapor frente a las válvulas de cierre del TsSD después del sobrecalentamiento intermedio R PP = 3,24 MPa;

La temperatura del vapor frente a las válvulas de cierre del TsSD después del sobrecalentamiento intermedio, t PP =560°C;

La presión en el condensador de la turbina R k =0,0034 MPa a una temperatura del agua de refrigeración a la entrada del condensador de 12°C y un caudal de 73.000 m 3 /h.

Tabla 1. Valores de eficiencia de los elementos del circuito térmico

Nombre	Sentido
Eficiencia de los calentadores de alta presión regenerativos (HRH)
Eficiencia de calentadores regenerativos de baja presión (LPH)
Eficiencia de la bomba de alimentación
Eficiencia del desgasificador de agua de alimentación
Eficiencia del generador - electromecánico
eficiencia de la tubería
Rendimiento relativo interno de la turbina por compartimentos	; ; .

Figura 1. Diagrama térmico principal de la planta de turbinas K-800-240

trabajo de curso

Cálculo térmico de la turbina K-500-240

Introducción

Datos iniciales

1. Breve descripción del diseño de la turbina

Cálculo térmico de la planta de turbinas

1 Construcción del proceso de expansión de vapor en diagrama h-s

2.2 Cálculo del sistema de calentamiento regenerativo del agua de alimentación

Selección del número de etapas de un cilindro dado, desglose de caídas de entalpía de vapor por etapas

1 Distribución de gotas de calor sobre las etapas del cilindro de una turbina de vapor

4. Estimación de la potencia de la turbina para un caudal de vapor dado

Cálculo térmico y dinámico de gases detallado de una etapa dada

6. Justificación de la elección de los perfiles HA y RK según el atlas

6.1 Cálculo del arreglo de boquillas

2 Cálculo de toberas convergentes

3 Cálculo de la red de trabajo.

4 Eficiencia relativa de las palas de la etapa

7. Justificación de la fuerza de los elementos.

7.1 Cálculo de la cuchilla de trabajo de la última etapa del compartimiento para flexión y tensión.

2 Construcción del diagrama de vibraciones del álabe de trabajo de la última etapa

3 Determinación de la frecuencia crítica del rotor

Conclusión

Bibliografía

Solicitud

Introducción

Para turbinas tipo P, el flujo de vapor de diseño se toma como el flujo de vapor a la turbina a potencia nominal.

El cálculo térmico de la turbina se lleva a cabo para determinar las principales dimensiones y características de la trayectoria del flujo: el número y diámetros de las etapas, las alturas de su boquilla y rejillas de trabajo y los tipos de perfiles, eficiencia. etapas, cilindros individuales y la turbina como un todo.

El cálculo térmico de la turbina se realiza para una determinada potencia, determinados parámetros de vapor inicial y final, y el número de revoluciones; al diseñar una turbina con extracciones de vapor controladas, además, para presiones dadas y la cantidad de extracciones.

El objetivo del proyecto del curso es adquirir habilidades prácticas para realizar cálculos de diseño y verificación de turbinas que funcionan tanto con vapor como con gases de cualquier composición.

turbina de vapor de álabes cilíndricos

Datos iniciales

Datos iniciales:

Prototipo de turbina K-500-240;

Carga eléctrica nominal N oh =530 megavatios;

Parámetros iniciales: P 0= 23,5 MPa, t 0=520°С, η 0i =0,87;

Presión final: P A = 5,5 kPa;

Temperatura del agua de alimentación después del último calentador t p.v. =260°C;

Velocidad del rotor de la turbina n=3000 rpm.

1. Breve descripción del diseño de la turbina

La turbina de vapor K-500-240 es una turbina de condensación de cuatro cilindros con recalentamiento de vapor, cuatro escapes al condensador y un sistema desarrollado de calentamiento regenerativo del agua de alimentación.

Son posibles las extracciones de vapor no reguladas para las propias necesidades de la estación.

Tabla 1 Parámetros de la turbina

Parámetros de turbinaK-500-240Potencia nominal/máxima, MW525/535Parámetros iniciales parapresión, MPa23,5temperatura, °С520Parámetros de vapor después de la presión de recalentamiento, MPa4temperatura, °С520Consumo nominal de vapor fresco, t/h1 650Capacidad máxima de extracción de calor, GJ/h210Longitud de la parte de trabajo de la pala de la última etapa, mm960Temperatura nominal del agua de refrigeración, °С12Consumo de agua de refrigeración a través del condensador, m 3/h51 480

2. Cálculo térmico de la planta de turbinas

2.1 Construcción del proceso de expansión de vapor en diagrama h-s

punto 0: determinado por los parámetros de vapor dados = 23,5 MPa y = 0,995. De acuerdo con el diagrama h-s, se determinan los parámetros restantes del punto 0.

punto 0: el segmento 0-0 corresponde al proceso de estrangulación en las válvulas de cierre. En este caso, se supone que la pérdida de presión es del 2%.

La entalpía no cambia durante el estrangulamiento, es decir, h0=h0=3258,9 kJ/kg.

Con base en la presión y la entalpía, se construye el punto 0 y se determinan sus parámetros.

Punto A: el segmento 0-A corresponde al proceso de expansión isoentrópica del vapor en el HPC a una presión de =3.72 MPa. hA = 2809,24 kJ/kg.

Punto 3: el segmento 0-3 corresponde al proceso real de expansión de vapor en el HPC, teniendo en cuenta las pérdidas de energía interna en la trayectoria del flujo. Al evaluar, aceptamos el valor de la eficiencia relativa interna del HPC en la cantidad de 87%.

h3 = h0 - h0iCVD (h0 - hA) = 3258,9-0,87(3258,9- 2809,24) = 2875,55 kJ/kg

3,89 MPa.

Punto C: corresponde al estado del vapor después del separador. El grado de sequedad después del separador se toma como XC = 0,99.

Punto D: corresponde al estado del vapor después de SSH y está determinado por los parámetros dados del vapor después del recalentamiento tD = 520 250 0C. Se supone que la pérdida de presión en el SPP y en el receptor del SPP al TsSND es del 8%.

0,92 = 0,92 3,89 = 3,58 MPa.

Punto N: el segmento D-N corresponde al proceso de expansión isoentrópica del vapor en el cilindro de presión y cilindro de baja presión a la presión final = 0.0055 0.05 MPa, = 2199.56 kJ/kg.

Punto K: El segmento D-K corresponde al proceso real de expansión de vapor en el HPC y LPC de la turbina, teniendo en cuenta las pérdidas internas. Al evaluar, aceptamos el valor de la eficiencia relativa interna en el IPC y LPC en la cantidad de 87%.

H0iDND (-) \u003d 3493.85 - 0.87 (3493.85 - 2199.56) \u003d 2367.82 kJ / kg

0,0055 MPa.

Después de construir el proceso de expansión, se grafican los puntos correspondientes al estado del vapor en extracciones de turbinas no reguladas. Los puntos están ubicados en la intersección de la línea del proceso de expansión y las isobaras correspondientes a las presiones en las selecciones. Las presiones en las extracciones HP se toman según el principio de división uniforme del proceso de expansión en el número de etapas:

14,1 MPa; = 8,64MPa; = 4,94 MPa.

Las presiones en las selecciones de HP y LPC se toman de acuerdo con el principio de separación desigual del proceso de expansión desde las gotas más pequeñas por etapa hasta las más grandes con un aumento en el número de etapas (las dimensiones para 7 etapas se dan a continuación):

P4=4,72 MPa; P5=0,74 MPa; P6=0,26MPa; P7=0,123MPa

Tabla 2 Tabla resumen de parámetros de vapor durante la expansión

Punto de procesoPresión, p, MPaTemperatura, t, 0C Grado de sequedad, xVolumen específico, v, m 3/kgEntalpía, h, kJ/kg0 0 1 2 3 A С D N K 4 5 6 723.5 23.03 14.1 8.64 3.89 3.89 6.76 3.8 0.0055 0.0055 4.72 0.84 0.26 0, 123520 518.12 442.6 398.7 269.76 253.11 349.3 510 73.2 73.2 421.7 223.9 167.3 119,70,995 0.994 0.929 0.902 0.874 0.873 0.9990 - 0.823 0.874 - 0.977 0.939 0.939 0.939 0.9120.0127 0.013 0.0195 0.0936 0.0556 0.054 0.1751 0.0937 18.387 19.522 0.3586 1.1410 2.5650 6.69273258.9 3258.9 3150.8 273.9 2818.3 3021.37 3493.85 2637.18 2637.18 3553.91 2891.83 2800.69 2714.72

Arroz. 1. Proceso de expansión de vapor en diagrama h-s

2.2 Cálculo del sistema de calentamiento regenerativo del agua de alimentación

Temperatura del agua de alimentación: t p.v. =260°С

Presión final: P A = 5,5 kPa y la temperatura es .

Parámetros iniciales: P 0= 23,5 MPa, t 0=530°С, η 0i =0,87.

Calentamiento de agua de alimentación en un HPH:

Tomo calor en el desgasificador y la temperatura del agua de alimentación en la entrada del desaireador:

Calentamiento de agua en un HDPE:

Temperatura en el condensador:

Seleccionamos la bomba de condensados ​​según los datos de fábrica. Su cabeza es de 3,96 MPa. Encuentre la presión a la salida de la bomba de condensado.

Encontramos el calentamiento del agua en la bomba de condensado: En calentadores adicionales aceptamos

Suponiendo pérdidas en calentadores de baja presión, determinamos la presión detrás del HDPE:

Encontramos la temperatura del condensado principal a la entrada del desaireador, habiendo tomado previamente .

Siempre que el calentamiento en HDPE sea uniforme, encontramos la temperatura detrás de cada HDPE.

K-500-240/3000 usa bomba de alimentación PT-3750-75 con parámetros: cabeza MPa; Eficiencia 80% según GOST 24464-80. Encontramos la presión en la salida y la salida PN.

Busquemos el calentamiento en la bomba de alimentación.

Encuentre la temperatura del agua de alimentación en el punto .

Determinemos las temperaturas después de cada HPT.

Suponiendo que la pérdida en el HPH es de 0,7 MPa, encontramos la presión detrás de cada HPH:

Aceptamos subenfriamiento a temperatura de saturación para HDPE - 4 0C, para PEBD - 6 0C y encuentre la temperatura de los desagües, y encuentre la presión del vapor de calefacción en los calentadores:

3. Elección del número de etapas de un cilindro dado, descomposición de las caídas de entalpía de vapor en etapas

3.1 Distribución de las gotas de calor sobre las etapas del cilindro de una turbina de vapor

Cálculo térmico de la etapa de control:

Cálculo del primer tramo:

Determinamos la caída de calor disponible del HPC:

kJ/kg

donde esta la dependencia y,.

m/kg; milisegundo.

donde está la dependencia de la presión al final de la sección, kJ / kg

Determinamos la caída de calor real de HPC:

kJ/kg

Cálculo del segundo tramo:

Determinamos la caída de calor disponible del CSD:

Determinamos la eficiencia relativa interna:

donde - dependencia de y, %

Determine el flujo volumétrico de vapor:

La relación entre la presión a la entrada de la sección y la presión a la salida de la sección:

donde es la dependencia de la presión al final de la sección, .

Pérdida relativa con la velocidad de salida:

Dependencia de la presión al final de la sección.

Determinamos la caída de calor real del CSD:

kJ/kg

Cálculo del tercer tramo:

Determinamos la caída de calor disponible del LPC:

Determinamos la eficiencia relativa interna:

Dependencia, %.

Determine el flujo volumétrico de vapor:

La relación entre la presión a la entrada de la sección y la presión a la salida de la sección:

Dependencia de presión al final del tramo, .

Pérdida relativa con la velocidad de salida:

donde es la dependencia de la presión al final de la sección, kJ/kg.

Dependencia del contenido de humedad teórico reducido, % Determinar el contenido de humedad final teórico reducido:

Determinamos la humedad final en el proceso teórico:

Determinamos la caída disponible por debajo de la línea de vapor saturado seco (X=1) en la zona de vapor húmedo: kJ/kg

Determine la presión promedio:

(+)/2=(0,2+0,0055)/2=0,1 MPa

Determinamos la caída de calor real del LPC:

Determinamos la diferencia de calor útil-utilizado de la turbina:

kJ/kg

Determinamos el caudal de vapor corregido para la turbina:

Cálculo térmico de etapas HPC no reguladas:

Determine el diámetro de paso promedio:

donde - el grado de reacción de la etapa se toma dentro de,%

Ángulo de salida efectivo del flujo del conjunto de boquillas: para una etapa de una sola fila, .

Coeficiente de velocidad de red, .

Velocidad del vapor isoentrópico reactivo calculada a partir de la diferencia de etapa disponible:

Velocidad circunferencial de rotación del disco sobre el diámetro medio del escalón:

Dependencia.

Diámetro medio de paso:

4. Estimación de la potencia de la turbina para un caudal de vapor dado

Con base en los términos de referencia:

norte oh =530 MW - carga eléctrica nominal;

R 0=23,5 MPa - presión de vapor a la entrada de la turbina;

t 0=530 C 0- temperatura del vapor a la entrada de la turbina;

η 0=0,87;

PAGS a =5,5 kPa - presión de vapor a la salida de la turbina.

Temperatura del agua de alimentación después del último calentador t p.v. =260°C;

Velocidad del rotor de la turbina n=3000 rpm.

Presión de vapor frente a las boquillas de la primera etapa de control:

Presión de vapor detrás de la última etapa de la turbina:

Presión aguas abajo HPC en la salida de vapor para recalentar:

Presión de vapor a la salida del CSD en el campo de recalentamiento:

HPC de caída de calor disponible:

Consumo de vapor de la turbina según un factor de eficiencia predeterminado:

Establecemos la caída de calor disponible de la etapa de control HPC:

kJ/kg

Eficiencia relativa interna de la etapa de control:

Diferencia térmica útil en la etapa de control:

KJ/kg

m/kg (según diagrama H-S).

Presión detrás de la etapa de control:

5. Cálculo térmico y gasodinámico detallado de una etapa determinada

Cálculo del primer compartimento:

El diámetro del primer escalón no regulado se determina:

donde - para una etapa de dos coronas, mm.

Relación de velocidad:

donde - el grado de reacción de la rejilla de trabajo de la primera etapa se toma dentro, p.30

Coeficiente de velocidad del conjunto de boquillas, . La diferencia térmica disponible de la primera etapa no regulada según los parámetros de frenado antes de la etapa:

kJ/kg

Diferencia térmica en la rejilla de la boquilla:

kJ/kg

Altura de la rejilla de la boquilla:

donde es el volumen específico de vapor al final de la expansión isoentrópica en las toberas, m/kg (según el diagrama H-S).

Caudal de vapor teórico del conjunto de boquillas:

donde es el caudal de la matriz de boquillas;

El grado de parcialidad del paso, .

El ángulo de salida efectivo del flujo del conjunto de boquillas se toma dentro de .

Altura de la rejilla de trabajo de la primera etapa:

donde es la superposición interna, mm.

Superposición externa, mm.

Diámetro de la raíz escalonada:

Este diámetro se toma constante para el compartimento:

donde es la diferencia térmica isoentrópica del primer compartimento;

kJ/kg (según diagrama H-S).

kJ/kg

La diferencia térmica disponible en términos de parámetros estáticos del vapor delante de la etapa, tomada para todas las etapas del compartimento, excepto para la primera (para la primera, la diferencia disponible en términos de parámetros de frenado y parámetros estáticos son iguales) se calcula por la fórmula:

kJ/kg

Relación de recuperación de calor:

Para un proceso en el área de vapor sobrecalentado:

Discrepancia: kJ/kg

Corrección por diferencia térmica: primera etapa:

kJ/kg

otros pasos:

kJ/kg

Caída de calor ajustada para parámetros de vapor estático:

primera etapa: kJ/kg

otros pasos: kJ/kg

Producto de altura y diámetro.

La altura de la cuchilla de la parrilla de trabajo de cualquier etapa de cada compartimento:

Diámetro de paso:

Altura de la boquilla.

Tabla 3 Tabla de resumen de piezas de alta presión

Nombre de las cantidades Designación Dimensión Fórmula, método de determinación Paso número 1234 Corr. Paso de caída de calor por parámetros estáticos kJ/kg44.1

41.64 Volumen específico de vapor detrás de la parrilla de trabajo metro /kgDe los diagramas H-S 0.02350.0270.030.034Producto de la altura de la hoja y el diámetro del paso metro 0.03640.04360.0480.055 Altura de rejilla de trabajo metro 0.0420.0480.0520.0582Altura del conjunto de boquillas metro 0.0390.0450.0490.0542Diámetro de paso metro 0,930,9360,940,9462

Cálculo del segundo compartimento:

Diferencia térmica según los parámetros de frenado de la etapa del segundo compartimento:

2. Diferencia térmica de cualquier etapa excepto la primera:

kJ/kg

3. Diferencia térmica con el conjunto de boquillas de la primera etapa:

kJ/kg

4. Velocidad ficticia:

5. Velocidad circunferencial sobre el diámetro medio de los álabes de trabajo de la 1ª etapa:

6. Diámetro medio de paso del segundo compartimento:

7. Altura de la rejilla de la boquilla de la séptima etapa:

donde es el volumen específico de vapor al final de la expansión isoentrópica en las boquillas, m/kg (según el diagrama H-S)

Tasa de flujo de la rejilla de la boquilla, .

donde es el grado de parcialidad del paso, .

El ángulo de salida efectivo del flujo del conjunto de boquillas se toma dentro de .

8. Altura de la rejilla de trabajo de la primera etapa:

donde-solapamiento interno: mm.

Superposición externa, mm.

Diámetro de la raíz escalonada:

Este diámetro se toma constante para el compartimento:

Número de pasos del compartimento:

donde es la diferencia térmica isoentrópica del compartimento, kJ/kg (según el diagrama H-S).

kJ/kg

Número aproximado de etapas del compartimento (cilindro):

Producto de altura y diámetro:

El valor de los volúmenes específicos y según el diagrama H-S después de la distribución del diferencial por compartimento, en pasos.

La altura de la cuchilla de la parrilla de trabajo de cualquier etapa de cada compartimento:

13. Diámetro del paso:

14. La altura de la matriz de boquillas.

Tabla 4 Tabla de resumen de piezas de alta presión

Nombre de las cantidades Designación Dimensión Fórmula, método de determinación Paso número 12345 Corr. Paso de caída de calor según parámetros estáticos kJ/kg34.8

6. Justificación de la elección de los perfiles HA y RK según el atlas

6.1 Cálculo del arreglo de boquillas

Determinación del tipo de conjunto de boquillas:

Diferencia térmica disponible de la matriz de boquillas:

kJ/kg

Velocidad teórica del vapor a la salida del conjunto de boquillas con expansión isoentrópica:

Número de Mach para proceso teórico en boquillas:

La velocidad del sonido a la salida de la matriz de boquillas pi es un flujo de salida isentrópico:

donde - presión detrás de las boquillas (según el diagrama H-S), MPa;

Volumen específico teórico detrás de las toberas (según diagrama H-S), m/kg;

El indicador, para vapor sobrecalentado.

Cuando se utilizan perfiles de rejilla con canales cónicos.

6.2 Cálculo de toberas convergentes

Cálculo de toberas convergentes en salida subcrítica:

Determinamos la sección de salida de las boquillas de estrechamiento:

donde es el caudal de la matriz de boquillas,.

La cantidad de vapor que fluye a través del sello del extremo delantero de la turbina:

El producto del grado de parcialidad de la etapa y la altura de la matriz de boquillas:

Grado óptimo de parcialidad (para una etapa de una sola corona):

Altura de la rejilla de la boquilla:

Pérdida de energía en boquillas:

kJ/kg

donde es el coeficiente de velocidad de la matriz de boquillas, .

Tipo de celosía: S-90-12A.

Según la característica de la rejilla seleccionada, damos el paso relativo:

Paso de rejilla: mm

donde - dependiendo de la red elegida, .

El ancho de salida del canal de la matriz de boquillas:

Número de canales:

6.3 Cálculo de la cuadrícula de trabajo

La diferencia térmica utilizada en las boquillas se traza desde un punto en el diagrama H-S.

Diferencia térmica utilizada en las palas:

kJ/kg

Velocidad de entrada a la rejilla de trabajo de la primera corona:

Construcción del triángulo de velocidad de entrada:

donde es la velocidad relativa en la rejilla de trabajo de la primera fila

Velocidad relativa teórica a la salida de la rejilla de trabajo:

Número de Mach:

donde para vapor sobrecalentado;

Presión detrás de la parrilla de trabajo (según diagrama H-S), MPa.

Volumen específico detrás de la parrilla de trabajo (según diagrama H-S), m/s.

El área de salida de la rejilla de trabajo según la ecuación de continuidad:

msm2 mm2

donde es el caudal de la parrilla de trabajo, .

Altura de la hoja (altura constante):

donde está el tamaño de la superposición, mm;

Tamaño de superposición, mm;

tipo de perfil de la rejilla de trabajo R-23-14A, ver.

Paso relativo, .

Paso de celosía:

Número de canales:

Ángulo de salida de vapor de la parrilla de trabajo:

La velocidad relativa real de salida de vapor de la parrilla de trabajo:

donde es el coeficiente de velocidad.

Velocidad absoluta del vapor a la salida, m/s.

El ángulo de salida del flujo en movimiento absoluto (determinado a partir del triángulo de velocidad de salida).

6.4 Eficiencia relativa de las palas de la etapa

Según las pérdidas de energía en el trayecto del flujo:

Pérdida de energía en redes de trabajo:

kJ/kg

Pérdida de energía con la velocidad de salida:

kJ/kg

Según las proyecciones de velocidad:

Pérdida relativa por suministro parcial de vapor:

donde está el valor relativo de las pérdidas por ventilación;

Valor relativo de las pérdidas al final de los arcos de los segmentos de tobera;

Grado de parcialidad:;

Porcentaje de la circunferencia ocupada por la carcasa.

El valor relativo de las pérdidas por fricción:

Arroz. 2. Triángulos de velocidad de la 1ª etapa de HPC

Arroz. 3. Triángulos de velocidad de la etapa 11 de HPC

Aparato guía de la primera etapa:

Sobre la base del cálculo de los triángulos de velocidad, se realiza la elección de los perfiles de las palas para la guía y el aparato de trabajo. Para la paleta guía en el ángulo de salida α1=14° se selecciona el perfil subsónico S-9015A.

Arroz. 4. Perfil de hoja para guía y aparato de trabajo.

1=0,150 m.

Para proveer α1=14 ° ángulo de instalación del perfil α y =54°.

Acorde de perfil:

Rejilla de trabajo de la primera etapa:

Para una rejilla de trabajo a lo largo del ángulo de salida β2= Se selecciona el perfil de 23° R-3525A.

Arroz. 5. Perfil R-3525A

El ancho de la rejilla de trabajo se selecciona de acuerdo con el prototipo: 2\u003d 0,0676 m.

Para proveer β2= El ángulo de instalación de 23° del perfil es igual a β y =71°.

Paso de celosía relativo t=0.62

Acorde de perfil:

Aparato guía 11 pasos:

Para la paleta guía en el ángulo de salida α1=14 ° se selecciona el perfil aerodinámico subsónico S-9015A.

Arroz. 6. Perfil de hoja para guía y aparato de trabajo.

El ancho del aparato de guía se selecciona de acuerdo con el prototipo: B 1\u003d 0,142 m.

Para proveer α1=14° ángulo de instalación del perfil α y =54°.

Paso de celosía relativo t=0.62

Acorde de perfil:

7. Justificación de la fuerza de los elementos.

7.1 Cálculo de la cuchilla de trabajo de la última etapa del compartimiento para flexión y tensión.

Al calcular la fuerza de la pluma de la pala del rotor, se deben tener en cuenta las siguientes fuerzas:

1. Doblado por el impacto dinámico del flujo.
2. Doblado por una diferencia de presión estática en presencia de una reacción a los pasos.
3. Estirándose por la acción de la fuerza centrífuga de su propia masa

Las tensiones de tracción y flexión se calculan en la sección más estresada: la raíz de la hoja.

La tensión de tracción en la sección de raíz de un álabe de perfil constante se define como:

donde es la densidad del material de la hoja;

Velocidad angular de rotación;

0,13 m - longitud de la hoja; Radio medio de la hoja:

donde esta el radio periferico

factor de descarga

Determinemos el factor de seguridad para el límite elástico. Para la fabricación de los álabes se eligió el acero 20X13, cuyo límite elástico a una temperatura igual a =480 MPa. Por lo tanto, el margen de seguridad es:

Momento flector en la sección raíz:

donde es la carga aerodinámica en las direcciones circunferencial y axial:

donde están las proyecciones de las velocidades absolutas del vapor en los ejes correspondientes

Presión antes y después de la parrilla de trabajo de la última etapa

Volumen específico a la salida de la última etapa (CVD)

0,149 m3/kg;

Paso de la red de trabajo;

Esfuerzos máximos de flexión (tensiones) en la sección de raíz del borde:

donde es el momento de inercia mínimo de la sección del perfil:

donde esta la cuerda del perfil;

Espesor máximo del perfil;

Flecha máxima de la línea media del perfil

7.2 Construcción del diagrama de vibraciones del álabe de trabajo de la última etapa

Frecuencia de oscilaciones naturales de una pala en voladizo de sección transversal constante:

donde es la primera frecuencia natural;

Segunda frecuencia natural;

Longitud de hoja, 0,13;

r es la densidad del material;

Coeficiente característico de la primera frecuencia natural;

Coeficiente característico de la segunda frecuencia natural;

Módulo de elasticidad del material;

El momento mínimo de inercia de la sección del perfil;

área de la sección transversal, .

La velocidad dinámica está determinada por la fórmula:

donde es la frecuencia natural de la pala, teniendo en cuenta la rotación;

Frecuencia natural estática (cuando el rotor está parado);

Frecuencia de rotación del rotor, ;

B - coeficiente en función de la geometría de la pala (del ventilador).

Arroz. 7. Diagrama de vibración de la hoja de trabajo de la última etapa.

7.3 Determinación de la frecuencia crítica del rotor

Cálculo de la velocidad crítica del rotor:

donde D = 916 mm;

L = 4,12 m, V = 2,71 m 3;

r = 7,82× 103 kg/m2 3.

G=V ×r× gramo = 2,71 × 7,82× 103 × 9,81 = 208169 N.

Conclusión

Una turbina es un motor único, por lo que sus aplicaciones son diversas: desde potentes centrales eléctricas de centrales térmicas y nucleares hasta turbinas de baja potencia de mini-CHP, unidades de transporte de energía y unidades turboalimentadas de motores diésel de combustión interna.

Una turbina de vapor es un motor en el que la energía potencial del vapor sobrecalentado se convierte en energía cinética y luego en energía mecánica de rotación del rotor.

En este proyecto de curso se realizó un cálculo térmico de la turbina K-500-240.

El objetivo del proyecto del curso es adquirir habilidades prácticas para realizar cálculos de diseño y verificación de turbinas que funcionan tanto con vapor como con gases de cualquier composición.

Bibliografía

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Rivkin S.L. Propiedades termodinámicas de los productos de la combustión del aire y del combustible. - 2ª ed., revisada. - M.: Energoatomizdat, 1984. - 104 p.

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GOST 7.1-84. Descripción bibliográfica del documento.

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Vikhrev Yu.V. Sobre el progreso científico y técnico en la industria termoeléctrica mundial. - Generador de energia. - 2002. - Nº 2. - S. 28-32.

Solicitud

Diagrama térmico de la turbina K-500-240:

Sección longitudinal de la turbina K-500-240:

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de la sociedad humana en la etapa actual está indisolublemente ligado al proceso de producción y uso de la energía. La más común, limpia y barata es la energía eléctrica. Una proporción importante de la energía eléctrica se genera en las centrales térmicas y nucleares, que suplen las necesidades de la humanidad en esta etapa. La energía moderna se basa en la generación de energía centralizada. La gran mayoría de los generadores instalados en las centrales eléctricas son accionados por turbinas de vapor. Por lo tanto, la turbina de vapor es el principal tipo de motor en una central térmica moderna, incluida una nuclear. Al poseer alta velocidad, la turbina de vapor es pequeña en tamaño y peso y puede construirse para una gran unidad de potencia. Al mismo tiempo, este tipo de turbina logra una alta eficiencia operativa. Esta es la razón principal del uso generalizado de turbinas de vapor en la ingeniería energética moderna. Sus desventajas incluyen baja maniobrabilidad, larga puesta en marcha y ganancia de potencia, lo que es un obstáculo para el uso eficiente y económico de las turbinas de vapor para cubrir la parte pico del horario de consumo de electricidad.

En este proyecto de curso se calcula el HPC de la turbina K-500-240-4 LMZ.

DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA TURBINA

Información general. La turbina de vapor de condensación K-500-240-4 LMZ con una potencia nominal de 525 MW está diseñada para el accionamiento directo de un generador de corriente alterna TVV-500-2EUZ con una potencia de 500 MW y para operar en una unidad con un paso caldera. Los parámetros nominales de la turbina se presentan en la tabla 1.1

La turbina K-500-240-4 LMZ cumple con los requisitos de GOST 3618-85, GOST 24278-85 y GOST 26948-86.

Tabla 1.1 - Valores nominales de los principales parámetros de la turbina

Índice
1. Potencia, MW
2. Parámetros de vapor iniciales:
presión, MPa
la temperatura. ºC
3. Parámetros de vapor después del recalentamiento:
presión, MPa
la temperatura. ºC
4. Consumo máximo de vapor vivo, t/h
5. Temperatura del agua. ºC
nutricional
enfriamiento
6. Consumo de agua de refrigeración, t/h
7. Presión de vapor en el condensador. kPa

Las características de las selecciones de turbinas se dan en la Tabla 1.2.

Tabla 1.2 - Características de las extracciones de turbina

consumidor de vapor	Parámetros de vapor en la cámara de selección	Cantidad de vapor extraído, t/h
Presión, MPa	La temperatura. ºC
accionamiento turbo
desaireador

* Vapor de los sellos finales.

La turbina puede operar durante mucho tiempo con una potencia mínima de 150 MW a parámetros de vapor nominal. En este caso, el tiempo de transición gradual de la potencia nominal al 30% es de al menos 60 minutos. En el rango de potencia del 100 al 70%, la temperatura del vapor vivo y del vapor de recalentamiento debe ser nominal. Con una disminución de la potencia del 70 al 30%, es posible una disminución gradual de la temperatura desde la temperatura nominal hasta 505 °C en al menos 60 minutos. La turbina puede funcionar con una presión variable de vapor vivo. Se permite el funcionamiento estable del aerogenerador con una potencia inferior al 30% de la potencia nominal hasta la carga para necesidades auxiliares, así como el funcionamiento para necesidades auxiliares y al ralentí tras deslastre de carga. Al mismo tiempo, la duración del ralentí y la carga para las necesidades propias no supera los 40 minutos. Se permite operar la turbina en modo sin vapor hasta por 3 minutos. Los condensadores de turbina están equipados con depósitos de agua y vapor. Los dispositivos de toma de agua están diseñados para recibir 500 t/h de agua a una presión de 1,96 MPa a una temperatura de hasta 200 °C desde la caldera y expansores de encendido al arrancar la turbina.t/h y temperaturas de hasta 200 °C. La entrada de vapor y agua a los condensadores se detiene cuando la presión en los condensadores es superior a 0,029 MPa.

Diseño de turbinas. La turbina es una unidad de cuatro cilindros y un solo eje, que consta de HPC + HPC + 2LPC. El vapor de la caldera se suministra a través de dos líneas de vapor a dos válvulas de cierre. Cada uno de ellos está enclavado con dos válvulas de control, desde las cuales se suministra vapor a través de cuatro tuberías al HPC. Cuatro cajas de boquillas de boquillas están soldadas en la carcasa interna del HPC. Los accesorios de suministro de vapor tienen uniones soldadas con la carcasa exterior del cilindro y móviles con los cuellos de las cajas de boquillas. Después de pasar el aparato de boquilla, el vapor ingresa al flujo izquierdo, que consta de una etapa de control y cinco etapas de presión, gira 180° y se transfiere al flujo derecho, que consta de seis etapas de presión, y luego se descarga al sobrecalentamiento intermedio a través de dos tuberías de vapor. Después de un sobrecalentamiento intermedio, el vapor se suministra a través de dos tuberías a dos válvulas de cierre del CSD instaladas a ambos lados del cilindro, y desde ellas a cuatro cajas de válvulas de control ubicadas directamente en el cilindro.

Un DPC de doble flujo tiene 11 etapas en cada flujo, con las primeras etapas de cada flujo colocadas en una carcasa interna común. Desde los tubos de escape del LPC, se suministra vapor a través de dos tubos a dos LPC.

LPC: dos flujos, tiene cinco pasos en cada hilo. El vapor se admite en la parte media del cilindro, que consta de las partes exterior e interior.Los tubos de escape del LPC están soldados al condensador longitudinal.

Los rotores HP y SD son macizos forjados, los rotores LP son con discos montados, con una altura de palas de última etapa de 960 mm. El diámetro medio de este escalón es de 2480 mm. Los rotores tienen acoplamientos rígidos y descansan sobre dos soportes. El punto de fijación del eje (cojinete de empuje) está ubicado entre el HPC y el HPC. La turbina está equipada con sellos de laberinto de vapor. Se suministra vapor con una presión de 0,101-0,103 MPa a los penúltimos compartimentos de los sellos de extremo LPC desde el colector, cuya presión es mantenida por el regulador igual a 0,107-0,117 MPa. Los sellos finales de HPC y TsSD funcionan según el principio de autosellado. Las succiones de los penúltimos compartimentos se llevan a un colector común, en el que el regulador mantiene la presión de 0,118-0,127 MPa "para sí mismo". Desde las cámaras de sellado de la chimenea final de todos los cilindros, la mezcla de vapor y aire es succionada por un eyector a través de un enfriador de vacío. El esquema de suministro de energía para los sellos finales de HPC y HPC permite que se suministre vapor caliente desde una fuente externa cuando la turbina arranca desde un estado no enfriado.

El aparato de álabes de turbina está diseñado y configurado para funcionar a una frecuencia de red de 50 Hz, que corresponde a una velocidad de rotor de unidad de turbina de 50 s-1. Se permite el funcionamiento a largo plazo de la turbina con desviaciones de frecuencia en la red de 49,0-50,5 Hz.

Es posible arrancar automáticamente la turbina y luego cargarla después de un tiempo de inactividad de cualquier duración. Se prevé arrancar la turbina con parámetros de vapor deslizantes desde estados fríos y grados variables de no enfriados. El número total de arranques durante todo el período de funcionamiento desde los estados caliente y no refrigerado es de 750 cada uno.

Para reducir el tiempo de calentamiento de la turbina y mejorar las condiciones de arranque, se proporciona calentamiento con vapor de las bridas y espárragos del conector horizontal HPC y HPC, así como de los bloques de válvulas HPC.

Equipo accesorio. La composición de los equipos componentes de la planta de turbinas incluye:

Turbina de vapor con control automático, dispositivos de bloqueo, marcos de cimentación, un bloque de válvulas de control de cierre de alta presión, una caja de válvula protectora TsSD con una válvula, carcasa de turbina;

Tuberías dentro de la turbina;

Tanques de aceite y líquido resistente al fuego del sistema de control, enfriadores de aceite;

Sellos para enfriadores de vapor; eyectores de chorro de agua;

Parte eléctrica del sistema de control;

Unidad regenerativa, incluyendo HPH No. 1, 2, 3, 4 y 5 tipo superficie, HPH No. 1, 2, 3 tipo superficie con válvulas de control y seguridad;

instalación de PSV;

Bombas y equipos eléctricos de la planta de turbinas;

Grupo condensador formado por dos condensadores longitudinales y válvulas a la salida del agua de refrigeración.

Tabla 1.3 - Equipo accesorio de intercambio de calor

Nombre	Designacion
en el esquema térmico	Talla
Condensador
Calentadores de baja presión		PN-700-29-7-Sh PN-1000-29-7-P PN-1000-29-7-Sh
desaireador
Calentadores de alta presión		PV-2100-380-17
	PV-1900-380-44
	PV-2100-380-61
Calentadores de agua de red
Calentador de prensaestopas
Calentador de eyección
Enfriadores de aceite
Primera elevación bomba de condensados
Bomba de condensado de segunda elevación
Bombas de drenaje (drenaje)
Bombas de alimentación

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Introducción 3

1. Breve descripción de la planta de turbinas 4

2. Diagrama térmico de la instalación 7

3. Equipos auxiliares de la planta de turbinas 9

3.1. Condensador 9

3.2. Calentador de baja presión (LPH) 11

3.3. Calentador de alta presión (HPV) 14

3.4. Desaireador 15

4. Economía de combustible 17

4.1 Esquema general y equipamiento de la economía de combustible

centrales eléctricas de petróleo 17

4.2. Características del combustible utilizado 18

Conclusión 20

literatura 21

Introducción

Los objetivos de este proyecto de curso son la expansión y consolidación de conocimientos en cursos especiales, la asimilación de los principios para mejorar la eficiencia de las centrales térmicas, así como métodos para calcular los esquemas térmicos de las STU, sus elementos individuales y analizar el impacto. de soluciones técnicas adoptadas a la hora de elegir un esquema térmico y factores de régimen sobre los indicadores técnicos y económicos de las instalaciones.

La producción de electricidad en nuestro país se lleva a cabo mediante centrales térmicas, grandes empresas industriales, en las que la forma desordenada de energía, el calor, se convierte en una forma ordenada, la corriente eléctrica. Un elemento integral de una poderosa central eléctrica moderna es una unidad de turbina de vapor, una combinación de una turbina de vapor y su generador eléctrico accionado.

Las plantas de energía térmica, que, además de electricidad, liberan calor en grandes cantidades, por ejemplo, para las necesidades de la producción industrial, la calefacción de edificios, se denominan plantas combinadas de calor y energía (CHP). Más del 60% de la electricidad en CHPP se genera sobre la base del consumo de calor. El modo de funcionamiento sobre consumo térmico proporciona menores pérdidas en la fuente fría. A través del uso de calor residual, CHP proporciona grandes ahorros de combustible.

1. Breve descripción de la planta de turbinas K-500-240.

La turbina de vapor de condensación K-500-240 LMZ de la asociación de producción para la construcción de turbinas "Leningrad Metal Plant Plant" (POT LMZ) con una potencia nominal de 525 MW, con una presión de vapor inicial de 23,5 MPa, está diseñada para impulsar un generador de corriente alterna del tipo TVV-500-2EUZ de 500 MW de potencia y para funcionamiento en bloque con caldera de paso. Los parámetros nominales de la turbina se dan en la Tabla. 1.1.

Tabla 1.1. Valores nominales de los principales parámetros de la turbina K-300-240

La turbina cuenta con ocho extracciones de vapor no reguladas diseñadas para calentar el agua de alimentación (condensado principal) en cuatro LPH, un desaireador y tres HPH a una temperatura de 276 °C (a la carga nominal de la turbina y la turbina de accionamiento de la bomba de alimentación principal). es alimentado por vapor de las purgas de la turbina).

Los datos sobre las extracciones de vapor para regeneración y accionamiento turbo se dan en la Tabla 1.2.

Tabla 1.2. Características de las selecciones.

Los datos proporcionados corresponden al modo de operación a un caudal de vapor nominal a través de válvulas de cierre con una potencia nominal de 525 MW, parámetros iniciales nominales de vapor y vapor de recalentamiento, una temperatura nominal del agua de refrigeración de 12 °C y su caudal de 51.480 m3 /h, consumo de vapor para necesidades auxiliares en la cantidad de 35 t/h desde el retiro después de las etapas 23 (34) del CPC y alimentación del ciclo con agua desmineralizada 33 t/h.

Con el caudal máximo, incluidas las extracciones de vapor para necesidades propias del sistema de calefacción central y otras extracciones, excepto el sistema de regeneración, sin reposición del condensador, parámetros de vapor nominal y caudal y temperatura nominal del agua de refrigeración, una potencia de 535 MW se puede obtener.

La turbina es una unidad de cuatro cilindros de un solo eje, que consta de 1 HPC + 1 TsSD + 2 TsND. El vapor de la caldera se suministra a través de dos líneas de vapor a dos válvulas de cierre. Cada uno de ellos está enclavado con dos válvulas de control, desde las cuales se suministra vapor a través de cuatro tuberías al HPC. Cuatro cajas de boquillas de boquillas están soldadas en la carcasa interna del HPC. Los accesorios de suministro de vapor tienen uniones soldadas con la carcasa exterior del cilindro y móviles con los cuellos de las cajas de boquillas.

Después de pasar el aparato de boquilla, el vapor ingresa al flujo izquierdo, que consta de una etapa de control y cinco etapas de presión, gira 180° y se transfiere al flujo derecho, que consta de seis etapas de presión, y luego se descarga al sobrecalentamiento intermedio a través de dos tuberías de vapor. Después de un sobrecalentamiento intermedio, el vapor se suministra a través de dos tuberías a dos válvulas de cierre del CSD instaladas a ambos lados del cilindro, y desde ellas a cuatro cajas de válvulas de control ubicadas directamente en el cilindro.

Un DPC de doble flujo tiene 11 etapas en cada flujo, con las primeras etapas de cada flujo colocadas en una carcasa interna común. Desde los tubos de escape del LPC, se suministra vapor a través de dos tubos a dos LPC.

LPC: dos flujos, tiene cinco pasos en cada hilo. El vapor se admite en la parte media del cilindro, que consta de las partes exterior e interior. Los tubos de escape del LPC están soldados al condensador longitudinal.

Los rotores HP y SD son sólidos forjados, los rotores ID son con discos montados, con la altura de las cuchillas de trabajo de la última etapa de 960 mm. El diámetro medio de este escalón es de 2480 mm. Los rotores tienen acoplamientos rígidos y descansan sobre dos soportes.

El punto fijo del suministro de agua (cojinete de empuje) se encuentra entre el HPC y el TsSD.

La turbina está equipada con sellos de laberinto de vapor. Se suministra vapor con una presión de 0,101-0,103 MPa a la penúltima sección de los sellos finales del LPC desde el colector, cuya presión se mantiene por el regulador igual a 0,107-0,117 MPa. Las succiones de los penúltimos compartimentos se llevan a un colector común, en el que el regulador mantiene la presión de 0,118-0,127 MPa "para sí mismo".

Desde las cámaras de sellado de la chimenea final de todos los cilindros, la mezcla de vapor y aire es succionada por un eyector a través de un enfriador de vacío. El esquema de suministro de energía para los sellos finales de HPC y HPC permite que se suministre vapor caliente desde una fuente externa cuando la turbina arranca desde un estado no enfriado.

El aparato de palas de la turbina está diseñado y configurado para operar a una frecuencia de red de 50 Hz, que corresponde a una velocidad de rotor de turbina de 50 s-1. Se permite el funcionamiento a largo plazo de la turbina con desviaciones de frecuencia en la red de 49,0-50,5 Hz.

2. Esquema térmico de la instalación.

El diagrama térmico principal (PTS) de una central eléctrica determina el contenido básico del proceso tecnológico para la generación de energía eléctrica y térmica. Incluye los equipos principales y auxiliares de calor y energía que intervienen en la ejecución de este proceso y que forman parte del trayecto vapor-agua.

Después de pasar los cilindros de trabajo de la turbina, el vapor ingresa a la unidad del condensador, que incluye el grupo del condensador, el dispositivo de extracción de aire, las bombas de condensación y circulación, el eyector del sistema de circulación, los filtros de agua.

El grupo condensador está formado por un único condensador con haz incorporado con una superficie total de 15.400 m2 y está diseñado para condensar el vapor que entra en él, crear un vacío en el tubo de escape de la turbina y almacenar el condensado. tensiones térmicas y evitar el desacoplamiento de las juntas de acoplamiento en las carcasas del condensador, se proporcionan compensadores de lentes para garantizar la conformidad de las placas de tubos con respecto a la carcasa del condensador.

El dispositivo de extracción de aire está diseñado para garantizar el proceso normal de intercambio de calor en el condensador y otros aparatos de vacío, así como para generar vacío rápidamente durante la puesta en marcha de la planta de turbina e incluye dos eyectores de chorro de agua principales, dos eyectores de chorro de agua del sistema de circulación para eliminar el aire de las partes superiores de la cámara de agua del condensador y de las cámaras de agua superiores de los enfriadores de aceite, así como eyectores de chorro de agua para eliminar el aire del calentador de la caja de empaque PS-115.

Para retirar el condensado de los colectores de condensado del condensador y enviarlo a la planta desaladora de bloque, la unidad de turbina tiene tres bombas de condensado de la 1ª etapa, y para suministrar condensado al desaireador, tres bombas de condensado, que son accionadas por motores eléctricos de corriente alterna.

Las bombas de circulación están diseñadas para suministrar agua de refrigeración al condensador y enfriadores de aceite de la turbina, así como a los enfriadores de gas del generador.

La planta regenerativa está diseñada para calentar agua de alimentación con vapor extraído de extracciones de turbinas no reguladas, y cuenta con un calentador para circuito cerrado de enfriadores de gas del generador, un enfriador de vapor para sellos de laberinto, cuatro HDPE, un desaireador y tres HPH.

HDPE - cámara, vertical, tipo de superficie son una estructura que consta de una cámara de agua, un cuerpo y un sistema de tuberías

LPH3 tiene un enfriador de condensado de vapor de calentamiento incorporado, y LPH4 está hecho con un enfriador de vapor incorporado, cada uno está equipado con una válvula de control para la eliminación de condensado del calentador, controlado por un controlador electrónico. LPH2 está equipado con dos válvulas de control, una de las cuales está instalada en la línea de presión de las bombas de drenaje de HDPE, la otra está en la línea de descarga de condensado al condensador, ambas están controladas por un controlador electrónico.

La turbina dispone de extracciones para calentadores de agua de red para cubrir las necesidades de calefacción.

Figura 2.1. Diagrama del circuito térmico

planta de turbinas K-500-240.

3. Accesorios para turbinas

El esquema térmico de la instalación viene determinado en gran medida por el esquema de calentamiento regenerativo del agua de alimentación. Dicho calentamiento del agua por vapor, gastado parcialmente en la turbina y retirado de la misma mediante extracciones regenerativas a los calentadores, proporciona un aumento del rendimiento térmico del ciclo y mejora el rendimiento global de la instalación. El sistema de calentamiento regenerativo del agua de alimentación incluye calentadores calentados por vapor suministrado desde la turbina, un desaireador, algunos intercambiadores de calor auxiliares (calentadores de relleno que usan el calor del vapor de los sellos, condensadores de vapor de evaporadores, eyectores, etc.), así como bombas de transferencia. (condensado, agua de alimentación, drenaje).

El equipo de intercambio de calor componente de la unidad de potencia se presenta en la Tabla 3.1.

Tabla 3.1 - Equipo accesorio de intercambio de calor

3.1. Condensador

Un condensador es un dispositivo diseñado para transferir calor del vapor de escape de una turbina al agua de refrigeración. La cantidad de energía mecánica que se puede obtener de 1 kg de vapor depende de los parámetros iniciales y de la presión al final de la expansión. Al mismo tiempo, el valor de la presión al final de la expansión afecta el rendimiento de una unidad de masa de vapor más que los parámetros iniciales. La expansión del vapor en la turbina sólo puede realizarse hasta la presión del ambiente en el que entonces entra. Por ejemplo, la expansión de gas en una turbina de gas solo es posible hasta la presión atmosférica. De ahí el segundo propósito del condensador: mantener el valor de presión más bajo al final de la expansión. La depresión o vacío en el condensador se mantiene principalmente debido a la condensación del vapor que ingresa al mismo.

Figura 3.1 - Condensador de superficie

El condensador de superficie consta de un cuerpo de acero soldado o remachado 4, al que se unen desde los extremos las placas tubulares 5. Los tubos delgados de latón se refuerzan (la mayoría de las veces por abocardado) en las placas tubulares. Los tubos están dispuestos en haces de manera que ofrezcan la menor resistencia al paso del vapor. A menudo se disponen particiones entre haces individuales para recoger y drenar el condensado 15 más allá de los haces subyacentes, de modo que el exceso de condensado no reduzca la absorción de calor de los haces subyacentes. El haz de tubos es el principal elemento estructural del condensador. El haz de tubos se ensambla teniendo en cuenta que en la zona próxima a la entrada de vapor al haz se produce una condensación masiva de vapor con un contenido de aire relativo muy bajo, y en la zona de aspiración de la mezcla vapor-aire por parte de la eyector, la condensación es mucho más débil y el condensado que precipita está muy sobreenfriado. Para evitar la entrada de chorros de condensado formados en la zona de condensación de masa en la zona de presión de aire parcial aumentada, el haz de tubos se divide en partes: el haz principal y el haz del enfriador de aire. La tarea principal del haz principal es asegurar la condensación masiva de vapor a baja resistencia hidráulica, ya que cuanto menor sea la resistencia hidráulica del haz, menor será la presión en el cuello del condensador.

Breve descripción

Las partes principales de la turbina de vapor de condensación K-500-240 LMZ, el propósito, el principio de funcionamiento de estos elementos. Principios de aumento de la eficiencia de las centrales térmicas. Consideración de métodos para calcular los esquemas térmicos de las escuelas vocacionales, sus elementos individuales. Análisis de la influencia de las soluciones técnicas adoptadas a la hora de elegir un esquema térmico y factores de régimen sobre los indicadores técnicos y económicos de las instalaciones.

Contenido

Introducción 3
1. Breve descripción de la planta de turbinas 4
2. Diagrama térmico de la instalación 7
3. Equipos auxiliares de la planta de turbinas 9
3.1. Condensador 9
3.2. Calentador de baja presión (LPH) 11
3.3. Calentador de alta presión (HPV) 14
3.4. Desaireador 15
4. Economía de combustible 17
4.1 Esquema general y equipamiento de la economía de combustible
centrales eléctricas de petróleo 17
4.2. Características del combustible utilizado 18
Conclusión 20
literatura 21

APROBADO por la Dirección Técnica Principal de Operación de Sistemas Energéticos el 07.02.85

Subdirector D.Ya. SHAMARAKOV

Nombre		gráfico de muestra	Por consumo de vapor			Por consumo de calor
			unidad de medida	Sentido		unidad de medida	Sentido
1.1. Consumo horario inactivo
1.2. Consumo específico adicional (aumento)			t/(MW·h)			Gcal/(MW·h)
1.3. Condiciones de la característica:
a) presión de vapor vivo y vapor en etapas		Arroz. 6, 7a, 7b	MPa (kgf/s m 2 )			MPa (kgf/cm2)
b) el grado de sequedad del vapor fresco
			kPa (kgf/cm2)			kPa (kgf/cm2)
g) consumo de agua de alimentación			G ac = D0- 40 t/h			G ac = D0- 40 t/h
2. Característica a caudal y temperatura constantes del agua de refrigeración (para condensador K-10120 KhTGZ): W = 4? 20720 = 82880 t/h; ten 1 nombre= 12 °C y los parámetros del ítem 1.3
2.1. Consumo horario inactivo
2.2. Consumo específico adicional (aumento)			t/(MW·h)			Gcal/(MW·h)
Tabla 2	RESUMEN DE NORMAS DE INDICADORES TÉCNICOS Y ECONÓMICOS				K-500-240-2 HTGZ

Nombre

gráfico de muestra

Por consumo de vapor

Por consumo de calor

unidad de medida

antes del descanso

Después del descanso

unidad de medida

antes del descanso

Después del descanso

1. Característica a presión constante (vacío) en el condensador

1.1. Consumo específico adicional (aumento)

kg/(kW·h)

Gcal/(MW·h)

1.2. Característica de torcedura

1.3. Condiciones de la característica:

a) presión de vapor vivo y etapas

MPa (kgf/cm2)

MPa (kgf/cm2)

b) temperatura del vapor fresco

c) temperatura del vapor después del recalentamiento

d) pérdida de presión en la ruta de recalentamiento

% R 1 TsSD

% R 1 TsSD

e) presión de vapor de escape

kPa (kgf/cm2)

kPa (kgf/cm2)

f) temperatura del agua de alimentación y condensado principal

g) consumo de agua de alimentación

G ac = D0

G ac = D0

2. Característica a caudal y temperatura constantes del agua de refrigeración (para el condensador K-11520-2KhTGZ W = 51480 t/h; ten1 nom= 12 °С y los parámetros del ítem 1.3 (a, b, c, d, f, g)

2.1. Consumo específico adicional (aumento)

kg/(kW·h)

Gcal/(MW·h)

2.2. Característica de torcedura

3. Correcciones al consumo de calor específico por desviación de los parámetros de los valores nominales, %:

por ± 1 MPa (10 kgf / cm 2) vapor fresco

a ±10 °C vapor fresco

a ±10 °C temperatura del vapor de recalentamiento

al cambio en la pérdida de presión en la ruta de recalentamiento

al cambio de presión en el condensador

Tabla 3	CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DE ENERGÍA NETA DE UNA UNIDAD TURBO					K-500-240-2 HTGZ
TÉRMINOS DE CARACTERÍSTICAS: 1. Parámetros y esquema térmico - fig. una 2. Presión de las bombas de circulación - 120 kPa (columna de agua de 12 m)
Potencia a la salida del generador, MW
Potencia interna del accionamiento turbo de la bomba de alimentación, MW
Energía gastada para necesidades auxiliares de la unidad de turbina, MW
incluyendo bombas de circulación
Consumo bruto de calor de una unidad de turbina, Gcal/h
Potencia neta de la turbina, MW
Consumo de calor para necesidades propias, Gcal/h
Consumo de calor para la generación de electricidad, incluido el consumo de calor para necesidades propias, Gcal/h
Ecuación de consumo de calor para potencia neta,
Correcciones (%) al consumo de calor neto total y específico por cambios en la presión de las bombas de circulación

Presión de la bomba, kPa (m columna de agua)	Potencia neta, MW

Tabla 4

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO

Tipo K-500-240-2 HTGZ

Datos básicos de fábrica de la unidad de turbina

D pp t/h

PAGS 0 kPa (kgf/cm2)

Superficie de dos condensadores, m 2

Comparación de los resultados de las pruebas con los datos de la garantía (a PAGS 0 , t 0 , , , W, F)

Índice

Consumo de vapor fresco

bajo garantía

en las pruebas

Temperatura del agua de alimentación

bajo garantía

en las pruebas

Pérdida de presión en la ruta de recalentamiento

bajo garantía

en las pruebas

Eficiencia relativa interna del turbopropulsor de la bomba de alimentación

bajo garantía

en las pruebas

Consumo de calor específico

kcal/(kWh)

bajo garantía

en las pruebas

Consumo de calor específico, reducido a las condiciones de garantía

kcal/(kWh)

Desviación del consumo de calor específico de la garantía

kcal/(kWh)

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO ESQUEMA TÉRMICO PRINCIPAL

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR Y CALOR

K-500-240-2 htgz

Condiciones de especificación

PAGS 0 MPa (kgf/cm2)

D PAGSpáginas

PAGS 2 kPa (kgf/cm2)

D norteSUDOR megavatios

GRAMOcomo. = D 0

GRAMOvpr = 0

tcomo.

tOK

Generador

esquema térmico

MPa (kgf/cm2)

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR Y CALOR

K-500-240-2 HTGZ

Condiciones de especificación

PAGS 0 MPa (kgf/cm2)

D PAGSpáginas

PAGS 2 MPa (kgf/cm2)

D norteSUDOR megavatios

G ac = D 0

G vpr = 0

Generador

esquema térmico

MPa (kgf/cm2)

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO DIAGRAMA DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR CHP

K-500-240-2 htgz

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO PRESIÓN EN LAS SELECCIONES, DESPUÉS DE LA HPC, ANTES DE LAS VÁLVULAS DE CIERRE DE LA HPC

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO PRESIÓN DE SELECCIÓN

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO PRESIÓN DE SELECCIÓN

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO TEMPERATURA Y ENTALPIA DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO TEMPERATURA DEL CONDENSADO PRINCIPAL

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO EFICIENCIA INTERNA RELATIVA DE HPC Y CPC

K-500-240-2 htgz

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO POTENCIA INTERNA DEL TURBODRIVE Y CONSUMO DE VAPOR EN EL STD

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO EFICACIA INTERNA RELATIVA, PRESIÓN DE VAPOR DEL TURBOCONDENSADOR Y PRESIÓN DE DESCARGA DE LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CRECIMIENTO DE LA ENTALPÍA DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN EN LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO PÉRDIDA DE PRESIÓN EN LA RUTA DE RECALENTAMIENTO

K-500-240-2 htgz

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO ENTALPIAS DE VAPOR FRESCO, VAPOR ANTES DE VÁLVULAS DE CIERRE DE HPC Y DESPUÉS DE HPC

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR AL INTERCALOR AL CONDENSADOR

K-500-240-2 htgz

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR PARA HPH

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR POR DESAIREADOR

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CONSUMO DE VAPOR PARA HDPE

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO UNIDADES DE TEMPERATURA DE LDPE

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO REGULADORES DE TEMPERATURA HDPE No. 3, 4, 5

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO REGULADORES DE TEMPERATURA HDPE No. 1, 2

K-500-240-2 htgz

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO EFICIENCIA ELECTROMECÁNICA DE LA UNIDAD TURBO, PÉRDIDAS MECÁNICAS Y GENERADOR

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CARACTERÍSTICAS DEL CONDENSADOR K-11520-2 HTGZ

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CARACTERÍSTICAS DEL CONDENSADOR K-11520-2 HTGZ

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIÓN A LA PRESIÓN DEL VAPOR DE SALIDA

K-500-240-2 HTGZ

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIÓN A LA CAPACIDAD DE UN PTN PARA UN CAMBIO DE PRESIÓN EN EL CONDENSADOR DE LA TURBINA ACCIONADORA OK-18PU

K-500-240-2 HTGZ

Arroz. 27, f, h

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO

K-500-240-2 HTGZ

h) para apagar el grupo HPH

Arroz. 27, y, a

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 HTGZ

Arroz. 27, n, o, pag

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 HTGZ

o) para apagar la bomba de drenaje DN N° 2

Arroz. 27, p, s

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 htgz

1 - omitir todo HDPE; 2 - derivación de LPH No. 1, LPH No. 2 y LPH No. 3; 3 - derivación LPH N° 4, LPH N° 5

Arroz. 27, t, y

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 HTGZ

Arroz. 27, f, x, c

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIÓN PARA FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 HTGZ

t) encender los calentadores de agua de la red (el condensado del vapor extraído se devuelve a la línea de condensado principal después de LPH No. 1)

Arroz. 27, h, w

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 htgz

h) cambiar la pérdida de presión relativa en las tuberías de vapor de calefacción a HPH

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO CORRECCIONES PARA EL FLUJO DE VAPOR FRESCO

K-500-240-2 HTGZ

Arroz. 28, a, b

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO

K-500-240-2 HTGZ

a) sobre la desviación de la presión del vapor vivo de la nominal

b) sobre la desviación de la temperatura del vapor vivo de la nominal

Arroz. 28, c, d

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 htgz

c) la desviación de la temperatura del vapor de recalentamiento de la nominal

d) para cambiar la pérdida de presión en la ruta de recalentamiento

Arroz. 28, e, f

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

e) cambiar el calentamiento del agua en la turbobomba de alimentación

f) desviación del calentamiento del agua de alimentación en HPH

Arroz. 28, f, h

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

g) a la desviación del calentamiento del condensado principal en el HDPE

h) para apagar el grupo HPH

Arroz. 28, y, a

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

i) para transferir el suministro del desaireador de la selección IV a la III

j) aumentar el consumo de extracción de vapor IV en el PTN

k) desviación de la temperatura del agua de refrigeración a la entrada del condensador de la turbina de la nominal

m) para la desviación de la presión del vapor de escape en el condensador de la turbina de la nominal

Arroz. 28, n, o, pag

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 htgz

m) para cambiar el caudal relativo de inyección en el sobrecalentador intermedio de la caldera

o) para apagar LPH No. 4 y LPH No. 5

p) para apagar la bomba de drenaje DN N° 1

Arroz. 28, p, s

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

p) para derivación con el condensado principal de HDPE

1 - omitir todo HDPE; 2 - derivación de LPH No. 1, LPH No. 2 y LPH No. 3; 3 - derivación LPH N° 4, LPH N° 5

c) para apagar las bombas de drenaje DN N° 1, DN N° 2

Arroz. 28, t, y

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 htgz

r) para la liberación de vapor de las extracciones en exceso de las necesidades de regeneración (retorno del condensado del vapor extraído al condensador)

s) para apagar la bomba de drenaje DN N° 2

Arroz. 28, f, x, c

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

f) encender los calentadores de agua de la red (el condensado del vapor extraído se devuelve a la línea principal de condensado)

x) cuando se opera a presión deslizante de vapor vivo (las válvulas de regulación I - VIII están abiertas)

v) cuando se opera a presión deslizante de vapor vivo (las válvulas de control I - V están abiertas)

Arroz. 28, h, sh

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 htgz

h) para cambiar las pérdidas de presión relativas (? R/R) en tuberías de vapor de calefacción a HPH

w) para cambiar la pérdida de presión relativa en las tuberías de vapor de calefacción al HDPE

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS TÍPICAS DE UNA UNIDAD TURBO MODIFICACIONES AL CONSUMO DE CALOR TOTAL Y ESPECÍFICO

K-500-240-2 HTGZ

w) para cambiar la eficiencia de HPC, CSD, LPC

Solicitud

1. CONDICIONES PARA LA ELABORACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS

La característica de energía típica de la unidad de turbina K-500-240-2 KhTGZ se compiló sobre la base de pruebas térmicas de dos turbinas realizadas por Uraltekhenergo en Troitskaya y Reftinskaya GRES. La característica refleja la eficiencia técnicamente alcanzable de la unidad de turbina operando de acuerdo con el esquema térmico de diseño de fábrica (Fig. 1) y bajo las siguientes condiciones tomadas como nominales:

Presión de vapor fresco frente a las válvulas de cierre HPC - 24 MPa (240 kgf/cm);

Temperatura del vapor fresco frente a las válvulas de cierre HPC - 540 °C;

La temperatura del vapor después del recalentamiento ante las válvulas de cierre TsSD - 540 °C;

La pérdida de presión en la vía de recalentamiento en el tramo del escape del HPC a las válvulas de cierre del HPC en relación a la presión frente a las válvulas de cierre del HPC es del 9,9% (Fig. 14);

Presión de vapor de escape: para características a una presión de vapor constante en el condensador - 3,5 kPa (0,035 kgf / cm 2); para características a caudal y temperatura constantes del agua de refrigeración - de acuerdo con la característica térmica del condensador K-11520-2 a W = 51480 t/h y t 1 en= 12 °C (Fig. 24, a);

La potencia interna total del turbopropulsor PTH y la presión del agua de alimentación en el lado de descarga, de acuerdo con la fig. 11, 12;

El aumento de la entalpía del agua de alimentación en la bomba de alimentación, según la fig. 13;

No hay inyección en el recalentador;

El vapor para sellos de turbina y eyectores se suministra desde el desaireador en una cantidad de 11,0 t/h;

El sistema de regeneración de alta y baja presión está totalmente encendido, el desgasificador de 0,7 MPa (7 kgf/cm 2 ) se alimenta con extracciones de turbina de vapor II, IV (dependiendo de la carga);

El caudal de agua de alimentación es igual al caudal de vapor vivo;

La temperatura del agua de alimentación y del condensado principal corresponde a las dependencias que se muestran en la Fig. 8, 9;

El vapor de las extracciones de turbinas no reguladas se utiliza únicamente para las necesidades de regeneración, alimentando las turbobombas de alimentación; los consumidores de calor de la estación general están apagados;

Las pérdidas electromecánicas del grupo turbina se toman según los cálculos de la planta (Fig. 23);

Nominal porquej= 0,85.

Los datos de prueba que subyacen a esta característica se procesaron utilizando las tablas "Propiedades termofísicas del agua y el vapor de agua" (M .: Editorial de normas, 1969).

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS INCLUIDOS EN LA PLANTA TURBO

Además de la turbina, la planta de turbinas incluye los siguientes equipos:

generador TGV-500 de la planta Electrotyazhmash;

Tres calentadores de alta presión - PVD No. 7 - 9, respectivamente, de los tipos PV-2300-380-17, PV-2300-380-44, PV-2300-380-61, cuyos atemperadores están conectados de acuerdo con el esquema Ricard-Nekolny;

Desaireador 0,7 MPa (7 kgf/cm 2);

Cinco calentadores de baja presión:

PND N° 4.5 tipo PN-900-27-7;

PND N° 1, 2, 3 tipo PN-800-29-7;

Dos condensadores de superficie de doble flujo K-11520-2;

Dos eyectores de chorro de vapor principales EP-3-50/150;

Un expulsor de sellos EU-16-1;

Dos unidades de turbobombas de alimentación (PTN), cada una de las cuales consta de una bomba de alimentación PTN-950-350 LMZ, una turbina de accionamiento OK-18 PU de la Planta de Turbinas Kaluga; las bombas aguas arriba (de refuerzo) están ubicadas en el mismo eje que la bomba de alimentación (ambas bombas PV están en funcionamiento constante);

Dos bombas de condensado de la 1ª etapa KSV-1600-90 accionadas por un motor eléctrico AV-500-1000 (una bomba en funcionamiento constante, una en reserva);

Dos bombas de condensado de segunda etapa TsN-1600-220 accionadas por un motor eléctrico AV-1250-6000 (una bomba en funcionamiento constante, otra en reserva);

Dos bombas de drenaje PND No. 2 KSV-200-210 accionadas por un motor eléctrico AB-113-4;

Una bomba de drenaje PND No. 4 6N-7?2a accionada por un motor eléctrico MAZb-41/2.

3. CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO TURBO BRUTO

El consumo de calor bruto total y el consumo de vapor vivo en función de la potencia en las salidas del generador se expresan analíticamente mediante las siguientes ecuaciones:

a presión de vapor constante en el condensador:

R 2 \u003d 3,5 kPa (0,035 kgf / cm 2) (ver Fig. 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/hora;

a flujo constante ( W= 51480 t/h) y temperatura ( t 1 en= 12 °C) agua de refrigeración (Fig. 2):

q 0 = 67,46 + 1,7695norteT+ 0,1638 ( norteT- 457,5) Gcal/h;

D 0 = -37,05 + 3,0493N T+ 0,6469 ( N T- 457,5) t/h.

La característica es válida cuando se trabaja con la excitatriz propia del generador. Cuando se trabaja con excitatriz de reserva, la potencia bruta del conjunto turbina se determina como la diferencia entre la potencia en las salidas del generador y la potencia consumida por la excitatriz de reserva.

4. MODIFICACIONES POR DESVIACIONES DE FUNCIONAMIENTO

El consumo de vapor y calor para la potencia especificada en las condiciones de operación está determinado por las dependencias correspondientes de la característica con la posterior introducción de las correcciones necesarias (Fig. 27, 28). Estas correcciones tienen en cuenta la diferencia entre las condiciones de funcionamiento y las condiciones características. Las correcciones se dan a potencia constante en las salidas del generador. El signo de las correcciones corresponde al paso de las características a las condiciones de operación. Si hay dos o más desviaciones del nominal bajo las condiciones de operación de la unidad de turbina, las correcciones se suman algebraicamente.

El siguiente ejemplo ilustra el uso de curvas de corrección.

norteT= 500 megavatios;

PAGS 0 \u003d 24,3 MPa (243 kgf / cm 2);

W=51480 t/h;

el drenaje de LPH No. 4 se conecta en cascada a LPH No. 3.

El resto de los parámetros son nominales.

Determine el consumo de vapor fresco, el consumo de calor total y específico en condiciones dadas. Los resultados del cálculo se resumen en la siguiente tabla.

Índice	Designacion	unidad de medida	Método de definición	valor recibido
Consumo de calor del conjunto turbina en condiciones nominales
Consumo de vapor vivo en condiciones nominales
Consumo de calor específico en condiciones nominales Parámetros y esquema térmico de la instalación - según fig. una; La presión desarrollada por las bombas de circulación es de 120 kPa (12 m de columna de agua); Consumo de agua circulante a través del condensador de la turbina - 51480 t/h; Eficiencia de la bomba de circulación - 85,2%; El consumo de calor para las necesidades auxiliares de la unidad de turbina es de 0,96 Gcal/h (0,1% del consumo de calor de la unidad de turbina a potencia nominal); El consumo de electricidad para necesidades propias de la unidad de turbina tiene en cuenta el funcionamiento de las bombas (circulación, condensado, drenaje LPH, sistema de control de turbina); Se supone que el consumo de electricidad para otros mecanismos es del 0,3% de la potencia nominal de la unidad de turbina. Al determinar la potencia neta a partir de la potencia en las salidas del generador ( N T) la potencia gastada para las necesidades auxiliares de la unidad de turbina se resta: Cuando la presión desarrollada por las bombas de circulación se desvía de la nominal (120 kPa = 12 m de columna de agua), se introduce una corrección en el consumo de calor neto determinado por la ecuación para una potencia neta dada. El siguiente ejemplo ilustra el uso de la característica neta y las correcciones al consumo de calor neto por el cambio de presión desarrollado por las bombas de circulación. n cn\u003d 100 kPa (columna de agua de 10 m). Determine el consumo neto de calor. 1. De acuerdo con la ecuación característica neta, el consumo de calor neto se determina en n cn= 120 kPa (12 m c.a.) 2. Se determina una modificación del consumo neto de calor. 3. El consumo de calor neto deseado en n cn= 100 kPa (10 m c.a.) y se define de la siguiente manera: Las dependencias gráficas normativas son válidas en los rangos mostrados en los gráficos correspondientes de esta característica de energía Típica. Nota. Para pasar del sistema MKGSS al sistema SI, es necesario utilizar los factores de conversión: 1 kgf/cm2 = 98066,5 Pa; 1 mm columna de agua Arte. = 9,81 Pa; 1 cal = 4,1868 J; 1 kcal/kg = 4,1868 kJ/kg; 1 kWh = 3,6 MJ.