Курсовая работа (т): Тепловий розрахунок парової турбіни

Тепловий розрахунок парової турбіни

Зміст

Вступ

. Розрахунок принципової теплової схеми турбоустановки

.1 Побудова процесу розширення пари в h,s діаграмі

.2 Визначення розрахункових параметрів пари і води турбоустановки

.3 Розрахунок витрати пари на елементи теплової схеми

.4 Визначення потужності турбіни та енергетичний баланс турбоустановки

.5 Розрахунок витрати пари на турбіну

.6 Баланс потужностей

.7 Визначення основних енергетичних показників енергоблока

. Вибір обладнання

. Спецзавдання

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Теплові електростанції України становлять основу електроенергетики України. Споруджені в 60 - 80 рр. ТЕС мають 99 конденсаційних енергоблоків потужністю від 175 до 800 МВт установлені на 14 ТЕС і 3 ТЕЦ. При цьому понад 53% енергоблоків експлуатуються більше 200 тис. годин, що перевищує граничний установлений у світовій практиці рівень фізичного й морального зносу.

Ще гірше стан основного й допоміжного устаткування на теплоелектроцентралях. На деяких з них експлуатується обладнання, установлене ще в 50-і рр. Практично більша частина основного обладнання ТЕЦ фізично зношене й у ряді випадків морально застаріло.

Слід зазначити, що прискоренню фізичного зносу котельного обладнання сприяє якість вугілля, так за останні 20 років його зольність збільшилася з 26 до 35-38%, а теплота згоряння зменшилася з 21-22 МДж/кг до 17-19 МДж/кг.

Підвищення зольності вугілля привело до перевантаження систем пилеприготування котлів, ерозійному зношуванню поверхонь нагрівання, підвищенню аварійності, зниженню маневрених можливостей, погіршенню екологічних показників, значному збільшенню об'ємів золошлаковідтлавів.

Погіршення якості палива - енергетичного вугілля - зажадало збільшення спалювання висококалорійного палива: газу й мазуту, для підтримки стійкого горіння вугілля в топках котлів, а з огляду на безупинно зростаючі світові ціни на газ і мазут, Україна однаково повернеться до використання українського вугілля.

У результаті цього значна кількість енергоблоків не можуть розвити проектну потужність, і тому вони були перемаркіровані на менше значення потужності. Як приклад, можна розглядати блоки 300 МВт Зуєвської ТЕС, які в цей час несуть навантаження рівне 275 Мвт, це відбувається в результаті спрацювання устаткування, а також погіршення якості палива.

В Україні після 1990 року практично не вводяться нові потужності. З огляду на фінансовий стан країни й галузі, а також те, що закордонні інвестори не проявляють зацікавленості в розвитку електроенергетики України, немає підстав думати, що в найближчі 5-10 років буде початок будівництва нових ТЕС.

При цьому варто врахувати, що створення нових електростанцій, що споживають органічне паливо, можливо тільки за умови розвитку паливної бази країни або значного збільшення імпорту палива з Росії й інших країн.

Однак ні перший, ні другий шлях для України по економічних і фінансових умовах неможливі.

Тому для збереження й забезпечення енергетичної безпеки країни необхідно здійснити реконструкцію існуючих ТЕС країни з метою продовження терміну служби встаткування на 15-20 років, підвищення його економічності й екологічності. Реабілітація повинна забезпечити продовження строку експлуатації обладнання й підвищити економічність на 3-4%.

Одним зі шляхів збільшення економічності станції є:

вибір оптимального режиму роботи НПК і енергоблоку в цілому;

розробка СТД НПК ;

оцінка відкладень у трубках конденсатора на параметри роботи НПК;

1. Розрахунок принципової теплової схеми турбоустановки

.1 Побудова процесу розширення пари в h,s діаграмі

Втрата тиску в стопорних і регулюючих клапанах турбіни приймається (3÷5)%, тоді тиск пари перед соплами першої ступені складає

Р´=(0,95÷0,97) Р , МПа ;

Р´=0,95·20=19 МПа ;

Температура

t´=400˚С ;

Цим початковим параметрам пари відповідає ентальпія

h=2816 кДж/кг ;

Ізоентропійний теплоперепад на ЦВТ складає

Н= h-h ,кДж/кг ;

Н=2816-2530=286 кДж/кг ;

Відносний внутрішній ККД

 ; =0,98; =0,84 ;

==0,858 ;

Корисно використаний тепловий перепад ЦВТ складає

Н=· Н , кДж/кг ;

Н=0,858·286=245,38 кДж/кг ;

Ентальпія пари на виході з ЦВТ складає

= h- Н , кДж/кг ;

=2816-245,38=2570,62 кДж/кг ;

Втрата тиску в проміжному перегрівнику складає 10%, тоді тиск пари на вході в ЦСТ

Р´=0,9·Р , МПа ;

Р´=0,9·3,52=3,2 , МПа ;

Ентальпія пари

h=3234,3 кДж/кг ;

Втрата тиску у вихлопних патрубках турбіни

 , МПа ;

 , МПа ;

де - коефіцієнт втрат (=0,02÷0,05) ;

 с- швидкість пари у вихлопному патрубку (с=100÷120) ;

 Тиск пари за останньою ступінню турбіни становить

Р´=Р+Р , МПа ;

Р´=0,004+0,000288=0,004288 МПа ;

Ентальпія пари в кінці ізоентропного процесу розширення в ЦСТ і ЦНТ=1677,421 кДж/кг ;

Ізоентропний тепловий перепад ЦСТ і ЦНТ

Н=h- h , кДж/кг ;

Н=2816-1677,421=1138,57 кДж/кг ;

Корисно використаний тепловий перепад в ЦСТ і ЦНТ

Н= Н· , кДж/кг ;

Н=1138,57·0,858=976,9 кДж/кг ;

t=30,17˚С ;

h=1677,421, кДж/кг ;

х=0,638 (степінь сухості) ;

Корисно використаний теплоперепад на турбіну

Н=Н+ Н , кДж/кг ;

Н=245,3+1135,8=1581,1 кДж/кг ;

Витрата пари на турбіну становить

G= , кг/с ;

= , кг/с .

Ентальпія конденсату при Р=0,0034 МПа визначається по таблицях насиченої пари

h=119,83кДж/кг ;

t=29˚С ;

Температура за ПНТ приймається по умовах необхідного підігріву води в деаераторі

t=7,22˚C ;

t=165˚C ;

= t-t=165-7,22=157,78˚C ;

Підігрів основного конденсату в кожному ПНТ по умовах рівномірного підігріву визначається:

t= , ˚C ;

t= , ˚C ;

Підігрів живильної води в кожному ПВТ по умовах рівномірного підігріву визначається:

t= , ˚C ;

t= , C ;

де t-температура живильної води за ПВТ на вході в паровий котел

Підвищення ентальпії живильної води в живильному насосі

h= , ˚C ;

h=˚C ;

t´=165+5=170 ˚C .

.2 Визначення розрахункових параметрів пари і води турбоустановки

Зведена таблиця параметрів пари і води

Таблиця 1

1.3 Розрахунок витрати пари на елементи теплової схеми

Таблиця 2

=

 {

{(

0,025