Часть 1. Выбор конструкции турбины

 

Для паровых конденсационных турбин мощностью до»60 МВт может быть принята однопоточная однокорпусная конструкция.

 

1. Потери давления в стопорном и регулирующем клапанах

 

 

2. Давление пара на входе в ступень турбины

 

МПа

 

3. Энтальпия и энтропия пара перед ступенью (на входе), определяют по hs -диаграмме по известным начальным давлению и температуре

 

кДж/кг; кДж/(кг×К)

 

4. Строится изоэнтропийный процесс расширения пара в hs -диаграмме (рис.1а) и определяется энтальпия пара на выходе из турбины при изоэнтропийном процессе расширения

 

кДж/кг

 

5. Располагаемый теплоперепад на турбину

 

кДж/кг

 

6. Предварительное определение количества ступеней турбины

 

6.1. Справочные материалы рекомендуют принимать следующие значения теплоперепада на разные ступени турбины: для двухвенечной ступени скорости – 100…250 кДж/кг; для активных ступеней средних давлений – 40…50 кДж/кг; для последних ступеней турбины, работающих, как правило, в зоне влажного пара – 70…120 кДж/кг. В двух последних случаях большие значения – для меньших давлений.

 

6.2. Принимается теплоперепад для ступеней турбины

 

Для регулирующей ступени скорости – кДж/кг.

Для активных (остальных) ступеней – кДж/кг.

 

6.3. Предварительная оценка числа ступеней

 

шт.

z = Z +1=22 шт.

 

 

а) первый этап	б) второй этап	в) третий этап
Рис.1. Процесс расширения пара в турбине в hs -диаграмме: а, б, в – этапы построения процесса

7. Схема турбины

 

В творческом процессе на основании разных технических рекомендаций, опыта проектирования, турбин-прототипов, инженерной интуиции определяют схему проточной части турбины с учетом нерегулируемых отборов, системы регенерации, необходимой (заданной) температуры питательной воды и давлении в конденсаторе.

 

При определении нерегулируемых отборов можно пользоваться следующими рекомендациями:

 

· Число отборов в зависимости от мощности турбин

 

Мощность, МВт	Число отборов, шт
4…10
10…25	4…5
25…60	5…8

 

· Нагрев воды в регенеративных подогревателях определяют при детальном расчете тепловой схемы, однако в настоящих расчетах допустимо принимать на уровне: для группы ПВД – 30…35 °С в каждом подогревателе; для группы ПНД – 20…30 °С в каждом подогревателе.

· Процесс передачи теплоты в подогревателях осуществляют при постоянном давлении в условиях конденсации пара, т.е. при температуре насыщеня.

· Для подогревателей поверхностного типа следует учитывать недогрев воды на уровне 4 °С.

· Нагрев воды в деаэраторе допустимо принимать на уровне 20…25 °С. Собственно деаэратор относить к группе подогревателей низкого давления (ПНД).

· Деаэратор является подогревателем смешивающего типа и здесь недогрев воды отсутствует. Передача теплоты идет при температуре насыщения при давлении деаэрации. Рекомендовано принять давление 6 бар (t _н»160 °С) или 7 бар (t _н»165 °С), но возможно отклонение от рекомендации.

· Верхний (наиболее высокое давление) отбор должен обеспечить заданную температуру питательной воды с учетом недогрева.

· Большее число подогревателей необходимо для более высокой температуры питательной воды.

· При наличии в схеме подогревателей высокого давления и деаэратора, пар на деаэратор отбирают из ближнего ПВД через редукционно-охладительную установку (РОУ). Это делают для снижения числа отборов из турбины.

 

Для заданных условий определяем схему регенерации, рис.2; параметры основного конденсата и питательной воды; параметры в отборах, табл.1. Следует учесть, что для конденсатора температура насыщения (при заданном в настоящем примере давлении конденсации) составит

 

°С

 

Рис.2. Схема регенерации с указанием параметров отборов

На hs -диаграмме (рис.1а) отмечают давления нерегулируемых отборов, и по диаграмме определяют теплоперепады между нерегулируемыми отборами при изоэнтропийном (для заданных в примере условий s ₀=6,8 кДж/кг×К) процессе расширения.

 

Затем уточняют число ступеней между отборами. Следует помнить о плавности расширения проточной части турбины (обусловливает постепенное увеличение теплоперепада на каждую последующую группу ступеней) и о наличии после последнего отбора группы ступеней.

Результаты сводят в таблицу, табл.1.

 

 

Таблица 1