Построение процесса расширения пара в h - s диаграмме для трехцилиндровой турбины — КиберПедия 

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Построение процесса расширения пара в h - s диаграмме для трехцилиндровой турбины

2022-02-10 61
Построение процесса расширения пара в h - s диаграмме для трехцилиндровой турбины 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Расчет тепловой схемы.

В этой главе рассмотрен основной алгоритм расчета тепловой схемы. Задача расчета – определение основных параметром цилиндров ПТ, а также параметров регенеративных подогревателей, основные показатели и расход острого пара.

Рис 1. тепловая схема прототипа установки мощностью 500 МВт
В расчётную схему внесены изменения:
-отбор на турбопривод совмещён с отбором на П3

-отсутствует рециркуляция.

Исходные данные для расчета:

Насос К-500-166 (15,8 МВт, 1,757.5 т/ч)

Построение процесса расширения пара в h - s диаграмме для трехцилиндровой турбины

Принимаем три ЦНД за один. Определим давления на выходе из ЦВД,

                                              (2.1)

где - давление на входе в ЦСД, в МПа; - коэффициент гидравлических потерь, который лежит в пределах 0,1…0,12, принимаем равным 0,1. Находим давление и отмечаем изобару на диаграмме.

                                 МПа.

Энтальпия на входе и выходе из ЦВД. Для определения энтальпий, энтропии и др. параметров воспользуемся программой «Диаграмма HS».

                                 = 3420 кДж/кг

                                 = 2968 кДж/кг

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦВД

                                 ,                                             (2.2)

                                 ,                                           (2.3)

где - внутренние относительное КПД ЦВД, которое лежит в пределах 0,88…0,9, принимаем 0,89. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                  3420-2968= 452 кДж/кг,

                                 = 452 ∙0,89 = 402,3 кДж/кг.

Действительная энтальпия в ЦВД на выходе:

                                 ,                                                      (2.4)

                                 =3420- 402,3 = 3017,7 кДж/кг.

Определим параметры в ЦСД. Давление на выходе,

                                 ,

где - коэффициент ресивера, который лежит в пределах 0,015…0,0025, принимаем 0,0025.

                                  МПа.

Энтальпия на входе и выходе из ЦСД,

                                 = 3536кДж/кг,

                                 =2880 кДж/кг.

 

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦСД

                                 ,

                                 ,

где - внутреннее относительное КПД ЦСД, которое лежит в пределах 0,9…0,93, принимаем 0,92. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                 =3536 – 2880 = 656 кДж/кг,

                                 =656∙0,92 = 603,5 кДж/кг.

Действительная энтальпия на выходе из ЦСД,

                                 ,

                                 =3536- 603,5 = 2932,5 кДж/кг.

Определим параметры в ЦНД. Давление на входе известно, а на выходе равно давлению на входе в конденсатор .

Принимаем, что в реверсе протекает процесс дросселирования, т.е. . Найдем температуру, энтропию на входе в ЦНД, и энтальпию на выходе   

                                 = 2252 кДж/кг.

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦНД

                                 ,

                                 ,

где - внутреннее относительное КПД ЦНД, которое лежит в пределах 0,85…0,88, принимаем 0,85. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                 = 2932,5 – 2252 = 680,5 кДж/кг,

                                 = 680,5 ∙0,85 = 578,43 кДж/кг

Действительная энтальпия на выходе из ЦНД,

                                 ,

                                 =2932,5 – 578,43 = 2354,07 кДж/кг.

По полученным результатам строим процесс расширения в h-S диаграмме (см. Приложение 1); результаты по энтальпиям заносим в таблицу (см. Приложение Таблица 4).

Расчёт схемы регенеративного подогрева питательной воды

Расчет деаэратора.

Здесь рассмотрен полный алгоритм расчета деаэратора.

 

Принимаем давление отбора пара на деаэратор (, МПа) равным:

                                 ,                                                     (2.21)

                                 =2∙0,685=1,37 МПа.

Расход питательной воды через деаэратор (, кг/с)

                                                                 (2.22)

где – расход питательной воды на входе в деаэратор, кг/с; – расход греющего слива, сливаемого в деаэратор из ПВД, кг/с; - расход греющего пара через деаэратор, кг/с.

Определение подведенной теплоты (, МВт):

                                 ,

где – перепад энтальпий в деаэраторе, который равен , разность энтальпий на выходе и входе в деаэратор,

            

=693,38-542,04=151,34 кДж/кг  

                                 = 407,67∙151,34 = 61,697 МВт.

Поправка на излучение:

                                 ,

                                 =0,0025∙61,697 =0,154 МВт.

Общее количество подведенной теплоты (, МВт):

                                 ,

                                 =61,697+0,154 = 51,851 МВт.

Определение параметров греющего слива:

Энтальпия греющего слива на входе в деаэратор (, кДж/кг),

                                 = 829,9 кДж/кг.

Энтальпия греющего слива на выходе из деаэратора (, кДж/кг),

                                 =693,38 кДж/кг.

Понижение энтальпии греющего слива (, кДж/кг),

                                 ,

                                 =829,9 – 693,38 = 136,52 кДж/кг.

Теплота, отданная греющим сливом:

                                 ,

                                 =59,88 ∙136,52 = 8,18 кВт.

Теплота, отданная греющим паром:

                                 ,

                                 =61,851-8,18 = 53,671 кВт.

Энтальпию греющего пара на входе в деаэратор определяем по h-S диаграмме (пересечение изобары с процессом расширения в ЦСД):

                                 3292 кДж/кг.

Энтальпия греющего пара на выходе из деаэратора:

                                 =693,38 кДж/кг.

Понижение энтальпии греющего пара (, кДж/кг):

                                 ,

                                 = 3292– 693,38 = 2598,62 кДж/кг.

Полученные результаты заносим таблицу 5(см. Приложения).

Оптимизация проточной части

Оптимизация проточной части была проведена в программном пакете “OPTI”

 

          ╔═══════════════════════════════════╗

          ║ ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ ПО ║

          ║    СРЕДНЕМУ ДИАМЕТРУ    ║

          ╚═══════════════════════════════════╝

               

 

 

                                                                                                          

          ┌───────────────────────────────────────────────┐

          │ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (c yчeтoм вaшиx пoпpaвok) │

          └───────────────────────────────────────────────┘

 

                  ┌─────────────────────┐

                  │ ДЛЯ ТУРБИНЫ В ЦЕЛОМ │

                  └─────────────────────┘

1.Чиcлo cтyпeнeй тypбины              5

2.Чacтoтa вpaщeния poтopa             3000. oб/мин

3.Дaвлeниe гaзa зa тypбинoй              4500. Пa

4.К-т избыткa вoздyxa в кaмepe cгopaния 1.000

5.Дaвлeниe тopмoжeния пepeд тypбинoй   300000. Пa

6.Рacxoд гaзa нa вxoдe в тypбинy       71.70 кг/c

7.Тeмпepaтypa тopмoжeния пepeд тypбинoй 508.00 K

8.Влажность на входе в туpбину          .0 %

 

 

                            ┌────────────┐

                            │ СТУПЕНЬ 1 │

                            └────────────┘

Выcoтa НЛ              .1600 м ││ Выcoтa РЛ               .1600м

Сp. диaмeтp НА         1.6600 м ││ Сp. диaмeтp РК         1.6600м

Чиcлo НЛ                   123. ││ Чиcлo РЛ                  145.

Влажность на выходе       .0% ││

Отнocит. pacxoд в cтyпeни 1.000 ││ К-т изoэнтpoпы для гaзa 1.3300

Гaз. пocт. для гaзa 461.00 Дж/кг*К ││ Пpизнaк нaличия бaндaжa     1.

Рacпoлaгaeмый изoэнтpoпийный пepeпaд энтaльпий           116100.0Дж/кг

Тepмoдинaмичecкaя cтeпeнь peaктивнocти нa cpeднeм диaмeтpe        .250

               Оxлaждeния вeнцoв в cтyпeни нe пpeдycмoтpeнo

 

 

                            ┌────────────┐

                            │ СТУПЕНЬ 2 │

                            └────────────┘

Выcoтa НЛ              .2200 м ││ Выcoтa РЛ              .2200м

Сp. диaмeтp НА         1.7200 м ││ Сp. диaмeтp РК         1.7200м

Чиcлo НЛ                    93. ││ Чиcлo РЛ                  115.

Влажность на выходе       .0% ││

Отнocит. pacxoд в cтyпeни 1.000 ││ К-т изoэнтpoпы для гaзa 1.3300

Гaз. пocт. для гaзa 461.00 Дж/кг*К ││ Пpизнaк нaличия бaндaжa     1.

Рacпoлaгaeмый изoэнтpoпийный пepeпaд энтaльпий           123400.0Дж/кг

Тepмoдинaмичecкaя cтeпeнь peaктивнocти нa cpeднeм диaмeтpe       .265

               Оxлaждeния вeнцoв в cтyпeни нe пpeдycмoтpeнo

 

                            ┌────────────┐

                            │ СТУПЕНЬ 3 │

                            └────────────┘

Выcoтa НЛ              .3100 м ││ Выcoтa РЛ              .3100м

Сp. диaмeтp НА         1.8100 м ││ Сp. диaмeтp РК         1.8100м

Чиcлo НЛ                    71. ││ Чиcлo РЛ                   93.

Влажность на выходе       2.8% ││

Отнocит. pacxoд в cтyпeни .951 ││ К-т изoэнтpoпы для гaзa 1.3300

Гaз. пocт. для гaзa 461.00 Дж/кг*К ││ Пpизнaк нaличия бaндaжa     1.

Рacпoлaгaeмый изoэнтpoпийный пepeпaд энтaльпий           128800.0Дж/кг

Тepмoдинaмичecкaя cтeпeнь peaктивнocти нa cpeднeм диaмeтpe       .315

               Оxлaждeния вeнцoв в cтyпeни нe пpeдycмoтpeнo

 

 

                            ┌────────────┐

                            │ СТУПЕНЬ 4 │

                            └────────────┘

Выcoтa НЛ              .5100 м ││ Выcoтa РЛ              .5100м

Сp. диaмeтp НА         2.0100 м ││ Сp. диaмeтp РК         2.0100м

Чиcлo НЛ                    59. ││ Чиcлo РЛ                   81.

Влажность на выходе       6.5% ││

Отнocит. pacxoд в cтyпeни .896 ││ К-т изoэнтpoпы для гaзa 1.3300

Гaз. пocт. для гaзa 461.00 Дж/кг*К ││ Пpизнaк нaличия бaндaжa     1.

Рacпoлaгaeмый изoэнтpoпийный пepeпaд энтaльпий             152000.0Дж/кг

Тepмoдинaмичecкaя cтeпeнь peaктивнocти нa cpeднeм диaмeтpe       .360

               Оxлaждeния вeнцoв в cтyпeни нe пpeдycмoтpeнo

 

 

                            ┌────────────┐

                            │ СТУПЕНЬ 5 │

                            └────────────┘

Выcoтa НЛ              .9500 м ││ Выcoтa РЛ              .9500м

Сp. диaмeтp НА         2.4500 м ││ Сp. диaмeтp РК         2.4500м

Чиcлo НЛ                    51. ││ Чиcлo РЛ                   75.

Влажность на выходе       7.7% ││

Отнocит. pacxoд в cтyпeни .896 ││ К-т изoэнтpoпы для гaзa 1.3300

Гaз. пocт. для гaзa 461.00 Дж/кг*К ││ Пpизнaк нaличия бaндaжa     1.

Рacпoлaгaeмый изoэнтpoпийный пepeпaд энтaльпий           179838.2Дж/кг

Тepмoдинaмичecкaя cтeпeнь peaктивнocти нa cpeднeм диaмeтpe       .550

               Оxлaждeния вeнцoв в cтyпeни нe пpeдycмoтpeнo

 

 

                       ┌────────────────────┐

                          │ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА │

                       │ (пo cтyпeням) │

                       └────────────────────┘

 ┌────┬─────────┬───────┬───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬──────────┐

 │ N │ G1 │ U1 │ C1 │ ALFA1 │ T1 │ T1* │ TW1* │ P1 │

 ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

 │ - │ кг/c │ м/c │ м/c │ гpaд │ К │ К │ К │ Пa │

 ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

 │ 1 │ 71.09 │ 260.8 │ 405.0 │ 12.79 │ 463.9 │ 508.0 │ 470.9 │ 203096. │

 │ 2 │ 71.28 │ 270.2 │ 413.5 │ 13.76 │ 406.6 │ 452.6 │ 413.8 │ 114297. │

 │ 3 │ 67.93 │ 284.3 │ 407.8 │ 14.96 │ 358.7 │  371.6 │ 364.9 │ 58967. │

 │ 4 │ 64.10 │ 315.7 │ 427.9 │ 15.07 │ 338.2 │ 352.4 │ 344.1 │ 25090. │

 │ 5 │ 64.19 │ 384.8 │ 390.4 │ 17.03 │ 319.5 │ 330.4 │ 323.1 │ 10269. │

 └────┴─────────┴───────┴───────┴────────┴────────┴────────┴────────┴──────────┘

 

 ┌────┬───────┬────────┬───────┬──────────┬────────┬───────┬────────┬──────────┐

 │ N │ W1 │ BETA1 │ MC1 │ REC1 │ B1 │ T1/B1 │ DZ1N │ P1* │

 ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

 │ - │ м/c │ гpaд │ - │ - │ м │ - │ - │ Пa │

 ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

 │ 1 │ 161.4 │ 33.75 │.760 │ 849019. │.0489 │.867 │.0580 │ 292983. │

 │ 2 │ 164.1 │ 36.81 │.828 │ 862664. │.0683 │.851 │.0576 │ 176059. │

 │ 3 │ 152.0 │ 43.83 │.881 │ 811316. │.0963 │.832 │.0576 │ 95840. │

 │ 4 │ 147.9 │ 48.79 │.991 │ 621408. │.1289 │.830 │.0591 │ 45947. │

 │ 5 │ 114.9 │ 95.79 │.926 │ 367258. │.1875 │.805 │.0585 │ 17496. │

 └────┴───────┴────────┴───────┴──────────┴────────┴───────┴────────┴──────────┘

 

 ┌────┬─────────┬───────┬───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬──────────┐

 │ N │ G2 │ U2 │ C2 │ ALFA2 │ T2 │ T2* │ TW2S* │ P2 │

 ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

 │ - │ кг/c │ м/c │ м/c │ гpaд │ К │ К │ К │ Пa │

 ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

 │ 1 │ 71.70 │ 260.8 │ 100.8 │ 90.04 │ 449.8 │ 452.6 │ 470.9 │ 176758. │

 │ 2 │ 71.70 │ 270.2 │ 113.7 │ 89.99 │ 390.7 │ 394.2 │ 413.8 │ 95505. │

 │ 3 │ 68.19 │ 284.3 │ 129.5 │ 90.00 │ 352.1 │ 353.4 │ 386.6 │ 45367. │

 │ 4 │ 64.24 │ 315.7 │ 153.6 │ 89.93 │ 329.2 │ 331.1 │ 370.9 │ 16570. │

 │ 5 │ 64.24 │ 384.8 │ 217.1 │ 90.09 │ 304.2 │ 307.8 │ 362.9 │ 4500. │

 └────┴─────────┴───────┴───────┴────────┴────────┴────────┴────────┴──────────┘

 

 ┌────┬───────┬────────┬───────┬──────────┬────────┬───────┬────────┬──────────┐

 │ N │ W2 │ BETA2 │ MW2 │ REW2 │ B2 │ Т2/B2 │ DZ2N │ P2Y* │

 ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

 │ - │ м/c │ гpaд │ - │ - │ м │ - │ - │ Пa │

 ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

 │ 1 │ 279.5 │ 21.14 │.532 │ 575751. │.0523 │.688 │.0750 │ 181056. │

 │ 2 │ 293.2 │ 22.83 │  .599 │ 541125. │.0673 │.698 │.0739 │ 98923. │

 │ 3 │ 312.4 │ 24.48 │.695 │ 459650. │.0833 │.734 │.0695 │ 47880. │

 │ 4 │ 351.3 │ 25.94 │.853 │ 318759. │.1031 │.756 │.0681 │ 18129. │

 │ 5 │ 441.6 │ 29.45 │ 1.148 │ 139440. │.1034 │.992 │.0836 │ 5514. │

 └────┴───────┴────────┴───────┴──────────┴────────┴───────┴────────┴──────────┘

 

 ┌────┬─────────────┬─────────┬────────────┬────────┐────────┐

 │ N │ SI1 │ HU │ N3 │ KPDV │ KPDY* │

 ├────┼─────────────┼─────────┼────────────┼────────┤────────┤

 │ - │ Пa │ Дж/кг │ Вт │ - │ - │

 ├────┼─────────────┼─────────┼────────────┼────────┤────────┤

 │ 1 │ 99616550. │ 102976. │ 7207303. │.8658 │.9044 │

 │ 2 │ 124306000. │ 108503. │ 7641827. │.8637 │.9101 │

 │ 3 │ 164098900. │ 112013. │ 7541501. │.8587 │.9165 │

 │ 4 │ 264379900. │ 130500. │ 8310669. │.8511 │.9200 │

 │ 5 │ 542543000. │ 143512. │ 9166331. │.7934 │.9069 │

 └────┴─────────────┴─────────┴────────────┴────────┘────────┘

 

 

     Вceгo былo paccчитaнo 1 вapиaнтoв.

 

*****************************************************************

В вapиaнтe 1 пoлyчeнo нaибoльшee знaчeниe КПД тypбины:

 

 

                        Рeзyльтaты pacчeтa 1 вapиaнтa:

                        --------------------------------

Мoщнocть тypбины.............................. 39867630. вт

КПД тypбины пo зaтopмoжeнным пapaмeтpaм........912

КПД тypбины....................................881

КПД тypбины c yчeтoм oxлaждeния................881

КПД тypбины пo зaтopмoжeнным пapaмeтpaм

c yчeтoм oxлaждeния............................912

Вapиaнт 1 paccчитывaлcя для cлeдyющиx дaнныx:

 

                       N H0   RO

                        1 116100.0.2500

                        2 123400.0.2650

                        3 128800.0.3150

                        4 152000.0.3600

                        5 179838.2.5500

 

*****************************************************************

 

 

Рacпeчaтaны иcxoдныe дaнныe и peзyльтaты pacчёта

 

oптимaльнoгo пo кпд вapиaнтa.

 

 

                        Рeзyльтaты pacчeтa 1 вapиaнтa:

                        --------------------------------

Мoщнocть тypбины.............................. 39867630. вт

КПД тypбины пo зaтopмoжeнным пapaмeтpaм........912

КПД тypбины....................................881

КПД тypбины c yчeтoм oxлaждeния................881

КПД тypбины пo зaтopмoжeнным пapaмeтpaм

c yчeтoм oxлaждeния............................912

 

Расчет тепловой схемы.

В этой главе рассмотрен основной алгоритм расчета тепловой схемы. Задача расчета – определение основных параметром цилиндров ПТ, а также параметров регенеративных подогревателей, основные показатели и расход острого пара.

Рис 1. тепловая схема прототипа установки мощностью 500 МВт
В расчётную схему внесены изменения:
-отбор на турбопривод совмещён с отбором на П3

-отсутствует рециркуляция.

Исходные данные для расчета:

Насос К-500-166 (15,8 МВт, 1,757.5 т/ч)

Построение процесса расширения пара в h - s диаграмме для трехцилиндровой турбины

Принимаем три ЦНД за один. Определим давления на выходе из ЦВД,

                                              (2.1)

где - давление на входе в ЦСД, в МПа; - коэффициент гидравлических потерь, который лежит в пределах 0,1…0,12, принимаем равным 0,1. Находим давление и отмечаем изобару на диаграмме.

                                 МПа.

Энтальпия на входе и выходе из ЦВД. Для определения энтальпий, энтропии и др. параметров воспользуемся программой «Диаграмма HS».

                                 = 3420 кДж/кг

                                 = 2968 кДж/кг

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦВД

                                 ,                                             (2.2)

                                 ,                                           (2.3)

где - внутренние относительное КПД ЦВД, которое лежит в пределах 0,88…0,9, принимаем 0,89. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                  3420-2968= 452 кДж/кг,

                                 = 452 ∙0,89 = 402,3 кДж/кг.

Действительная энтальпия в ЦВД на выходе:

                                 ,                                                      (2.4)

                                 =3420- 402,3 = 3017,7 кДж/кг.

Определим параметры в ЦСД. Давление на выходе,

                                 ,

где - коэффициент ресивера, который лежит в пределах 0,015…0,0025, принимаем 0,0025.

                                  МПа.

Энтальпия на входе и выходе из ЦСД,

                                 = 3536кДж/кг,

                                 =2880 кДж/кг.

 

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦСД

                                 ,

                                 ,

где - внутреннее относительное КПД ЦСД, которое лежит в пределах 0,9…0,93, принимаем 0,92. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                 =3536 – 2880 = 656 кДж/кг,

                                 =656∙0,92 = 603,5 кДж/кг.

Действительная энтальпия на выходе из ЦСД,

                                 ,

                                 =3536- 603,5 = 2932,5 кДж/кг.

Определим параметры в ЦНД. Давление на входе известно, а на выходе равно давлению на входе в конденсатор .

Принимаем, что в реверсе протекает процесс дросселирования, т.е. . Найдем температуру, энтропию на входе в ЦНД, и энтальпию на выходе   

                                 = 2252 кДж/кг.

Теоретическая и действительная работа расширения в ЦНД

                                 ,

                                 ,

где - внутреннее относительное КПД ЦНД, которое лежит в пределах 0,85…0,88, принимаем 0,85. Найдем и покажем работы на диаграмме.

                                 = 2932,5 – 2252 = 680,5 кДж/кг,

                                 = 680,5 ∙0,85 = 578,43 кДж/кг

Действительная энтальпия на выходе из ЦНД,

                                 ,

                                 =2932,5 – 578,43 = 2354,07 кДж/кг.

По полученным результатам строим процесс расширения в h-S диаграмме (см. Приложение 1); результаты по энтальпиям заносим в таблицу (см. Приложение Таблица 4).


Поделиться с друзьями:

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.01 с.