Реферат: Расчёт тепловой схемы паротурбинной установки с турбиной типа К - 11 - 3.6

Принимаем η_м = 0,993, η_эг = 0,968.

Для рассчитываемой турбины, по формуле (8), имеем:

Ni = N_э /η_м η_эг =9350/0,993 0,968 = 9727,18 кВт.

Определим расход пара турбиной при отсутствии регенеративных отборов, т.е. при чисто конденсационном режиме работы турбины:

G_ок = N_i /H_i = 9727,18/1045,5 = 9,3 кг/с. (9)

Расход пара с учётом отборов на РППВ можно ориентировочно вычислить по соотношению:

G₀ =К×G_{0 K} , (10)

где К – коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара через часть высокого давления турбины вследствие неполного использования в турбине энергии потоков пара, идущих в отбор. В предварительных расчетах К может быть принят равным 1,1…1,3 .

Принимаем К = 1,1, используя выражение (10), получим:

G₀ = К×G_{0 K} = 1,1 9,3 = 10,23 кг/с.

Уточним теперь принятое значение относительного внутреннего КПД турбины, считая, что он в основном зависит от объёмного пропуска пара. В свою очередь объёмный расход пара определяет проходные сечения сопел, так что последняя величина является критерием для оценки КПД турбины. Площадь проходного сечения эквивалентного критического сопла можно рассчитать по формуле:

, (11)

где G₀ – расход пара, кг/с;

μ – коэффициент расхода (μ = 0,97);

Р₀ – начальное давление пара, Па;

V₀ – начальный удельный объём пара, м³ /кг.

Зависимость η_oi от F показана на рис. 6 [2]. Уточняем принятое ранее значение КПД — η′_oi = 0,81. Новая величина η′_oi далее умножается на поправочный коэффициент К₁ , который выбираем по рис.7 [2] . К₁ зависит от начального давления и разности температур перегрева и насыщения:

.

Тогда использованный перепад энтальпий в турбине:

H_i = H₀ η′_oi К₁ =1230 0,81 1,012 =1008,26 кДж/кг. (12)

Энтальпия пара в конце расширения:

i_к = i₀ – H_i =3337 – 1008,26 =2328,74 кДж/кг. (13)

По этому значению энтальпии i_к на изобаре p_к ’ = const уточняем положение точки K (рис.2). Для построения приближенного теплового процесса в турбине соединим точки O’ и K прямой линией и отрезок O’K разделим на четыре приблизительно равные части O’a ab bc cК. Через точки a и с проведем изобары и на них найдем точки a’ и с’, от точки a отложив вверх и от точки с вниз. Через точки O', a', b', c', K проводим плавную линию, изображающую приближенный процесс расширения пара с учетом потерь энергии (рис. 2).

2.2. Распределение общего подогрева питательной воды между подогревателями и определение параметров отбираемого на подогрев пара.

В соответствии с принятым вариантом тепловой схемы суммарное повышение энтальпии питательной воды от q_к в конденсаторе до q_пв перед парогенератором распределяется по подогревателям, исходя из принципа равномерного подогрева по ступеням, и выбираются параметры греющего пара в подогревателя и отборах турбины.

По табл. VI «Вода и перегретый водяной пар» [1] найдём энтальпию питательной воды q_пв = 613,2 кДж/кг по заданной температуре Т_пв = 418 К и принятому давлению перед парогенератором Р_{о n} = К₂ ×Ро = 1,35×3,6 =
= 4,86 МПа (где К₂ – коэффициент, учитывающий потери давления на участке от питательного насоса до стопорного клапана турбины, - для барабанных парогенераторов).

Энтальпия конденсата в выходном патрубке конденсатора находится по табл. V «Состояние насыщения (по давлениям)» [1]: q_к = 121,42 кДж/кг по давлению Р_к = 4 кПа.

Энтальпия питательной воды на выходе из бака деаэратора q_д определяется как энтальпия кипящей жидкости при соответствующем давлении в принятом типе деаэратора также по табл. V «Состояние насыщения (по давлениям)». В рассматриваемой тепловой схеме используется деаэратор атмосферного типа, поэтому при Р₂ = 0,1 МПа энтальпия q_д = 419,7 кДж/кг.

Определим подогрев питательной воды в каждом подогревателе высокого давления:

Δq_вд = Δq₃ = Δq₄ = (q_пв -q_д )/2 = (613,2 – 419,7)/2 = 96,75 кДж/кг. (14)

Подогрев конденсата в каждом подогревателе низкого давления определим по выражению:

Δq_нд = Δq₁ = Δq₂ = (q_д -q_к -Δq_э )/2 = (419,7 -121,42 -17,2)/2 =140,54 кДж/кг, (15)

где Δq_э = 20 кДж/кг принято в первом приближении.

Энтальпия нагреваемого основного конденсата за подогревателями низкого давления и питательной воды за подогревателями высокого давления будут соответственно равны:

q_э = q_к + Δq_э = 121,42 + 17,2= 138,62 кДж/кг;

q₁ = q_э + Δq₁ = 138,62 + 140,54 = 279,16 кДж/кг;

q₂ = q₁ + Δq₂ = 279,16 + 140,54 = 419,7 кДж/кг;

q₃ = q₂ + Δq₃ = 419,7 + 96,75 = 516,45 кДж/кг;

q_пв = q₄ = q₃ + Δq₄ = 516,45 + 96,75 = 613,2 кДж/кг.