Tip turbină cu abur PT-60-130/13– in condensare, cu doua extractii de abur reglabile. Putere nominală 60.000 kW (60 MW) la 3000 rpm. Turbina este proiectată direct pentru a antrena un generator AC tip TVF-63-2 cu o putere de 63.000 kW, cu o tensiune la bornele generatorului de 10.500 V, montat pe o fundație comună cu turbina. Turbina este echipată cu un dispozitiv de regenerare pentru încălzirea apei de alimentare și trebuie să funcționeze cu unitate de condensare. Când turbina funcționează fără extracție controlată (mod pur condensare), este permisă o sarcină de 60 MW.

Tip turbină cu abur PT-60-130/13 proiectat pentru următorii parametri:

presiunea aburului proaspăt în fața supapei automate de închidere (ASV) 130 ata;
temperatura aburului proaspăt înainte de ASK 555 ºС;
cantitatea de apă de răcire care trece prin condensator (la o temperatură de proiectare la intrarea în condensator de 20 ºС) 8000 m/h;
Consumul maxim estimat de abur la parametri nominali este de 387 t/oră.

Turbina are două extrageri reglabile de abur: industrial cu o presiune nominală de 13 atm şi încălzire cu o presiune nominală de 1,2 ata. Producția și extracția cu încălzire au următoarele limite de control al presiunii:

producție 13+3 ata;
incalzire 0,7-2,5 ata.

Turbina este o unitate cu doi cilindri cu un singur arbore. Cilindru presiune mare are o singură treaptă de control al coroanei și 16 trepte de presiune. Cilindru joasă presiune constă din două părți, dintre care partea de medie presiune are o treaptă de control și 8 trepte de presiune, iar partea de joasă presiune are o treaptă de control și 3 trepte de presiune.

Toate discurile rotorului de înaltă presiune sunt forjate integral cu arborele. Primele zece discuri ale rotorului de joasă presiune sunt forjate integral cu arborele, restul de patru discuri sunt montate.

Rotoarele HPC și LPC sunt conectate între ele printr-un cuplaj flexibil. Rotoarele LPC și generatorul sunt conectate printr-un cuplaj rigid. nRVD = 1800 rpm, nRVD = 1950 rpm.

Solid forjat rotor Turbina HPC PT-60-130/13 are un capăt de arbore frontal relativ lung și un design de etanșare labirint cu petale (fără mâneci). Cu acest design al rotorului, chiar și un contact ușor al arborelui cu crestele etanșărilor de capăt sau intermediare provoacă încălzirea locală și deformarea elastică a arborelui, ceea ce are ca rezultat vibrația turbinei, funcționarea știfturilor benzii de bandă, lame de lucru și o creștere a jocurilor radiale în garniturile intermediare și suprabandă. De obicei, deviația rotorului apare în zona de viteză de funcționare de 800-1200 rpm. în timpul pornirii turbinei sau în timpul epuizării rotorului când aceasta este oprită.

Turbina este furnizată dispozitiv de întoarcere, rotind rotorul la o viteza de 3,4 rpm. Dispozitivul de întoarcere este antrenat în rotație de un motor electric cu un rotor cu colivie.

Turbina are duză de distribuție a aburului. Aburul proaspăt este furnizat unei cutii de abur de sine stătătoare în care este amplasat un obturator automat, de unde aburul curge prin țevi de derivație către supapele de control ale turbinei. situate în cutii de abur sudate în partea frontală a cilindrului turbinei. Trecerea minimă a aburului în condensator este determinată de diagrama de mod.

Turbina este echipata dispozitiv de spălare, permițând spălarea traseului de curgere a turbinei din mers, cu o sarcină redusă corespunzător.

Pentru a reduce timpul de încălzire și pentru a îmbunătăți condițiile de pornire a turbinei, sunt prevăzute flanșe și știfturi ale HPC, precum și o alimentare cu abur viu la etanșarea frontală a HPC. Pentru a asigura modul corect munca si telecomanda sistem în timpul pornirii și opririi turbinei, drenajul grupului este asigurat prin expandor de scurgereîn condensator.

Modernizarea completă a turbinei cu abur PT-80/100-130/13

Scopul modernizarii este cresterea puterii electrice si termice a turbinei si cresterea randamentului instalatiei turbinei. Modernizarea în domeniul de aplicare a opțiunii principale constă în instalarea de etanșări de tip fagure peste carcasa HPC și înlocuirea părții de curgere la presiune medie cu fabricarea unui nou rotor LP pentru a crește debitul HPC la 383 t/h. În același timp, intervalul de reglare a presiunii în ieșirea de producție este menținut, debitul maxim de abur în condensator nu se modifică.
Componente înlocuibile la modernizarea unei unități de turbină în domeniul de aplicare al opțiunii principale:

Instalarea etanșărilor peste manta de tip fagure pentru etapele HPC 1-17;
Paleta de ghidare CSND;
Șai RK ChSD cu secțiune de curgere mai mare cu modificarea cutiilor de abur din jumătatea superioară a corpului ChSD pentru montarea de noi capace;
Supape de control SD și dispozitiv de distribuție a camei;
Diafragme 19-27 trepte CSND, echipate cu etanșări tip fagure peste bandă și inele de etanșare cu arcuri elicoidale;
Rotor SND cu palete noi de lucru instalate de 18-27 trepte TsSND cu anvelope solide frezate;
Cleme de diafragmă nr. 1, 2, 3;
Cușcă de etanșare frontală și inele O cu arcuri elicoidale;
Discurile montate pe scenă de 28, 29, 30 se păstrează în conformitate cu designul existent, ceea ce reduce costul modernizării (cu condiția ca vechile discuri montate să fie folosite).

În plus, domeniul de aplicare al opțiunii principale prevede instalarea de etanșări peste carcasa tip fagure de 1-17 trepte ale motorului de înaltă presiune în vizierele cu diafragmă cu sudarea mustaților de etanșare pe carcasele palelor rotorului.

Ca urmare a modernizării conform opțiunii principale, se realizează următoarele:

Creșterea puterii electrice maxime a turbinei la 110 MW și a puterii de extracție a încălzirii la 168,1 Gcal/h, datorită unei reduceri a extracției industriale.
Asigurarea funcționării fiabile și manevrabile a unității de turbină în toate modurile de funcționare, inclusiv la cele mai mici presiuni posibile în extracțiile industriale și de termoficare.
Creșterea eficienței instalațiilor de turbine;
Asigurarea stabilității indicatorilor tehnico-economici atinși în perioada de revizie.

Efectul modernizării în sfera ofertei principale:

Moduri de turbină	Putere electrică, MW	Consum de abur pentru termoficare, t/h	Consum de abur pentru producție, t/h
Condensare
Nominal
Putere maxima
Cu maxim extractie incalzire
Creșterea eficienței pompei
Creșterea eficienței HPC

Oferte suplimentare (opțiuni) pentru modernizare

Modernizarea cuștii etapei de control HPC cu instalarea de etanșări de tip fagure deasupra carcasei
Instalarea diafragmelor de ultimă etapă cu volum tangenţial
Etanșări foarte etanșe pentru tijele supapelor de control al presiunii înalte

Efectul modernizării cu opțiuni suplimentare

№ p/p	Nume	Efect
	Modernizarea cuștii etapei de control HPC cu instalarea de etanșări de tip fagure deasupra carcasei	Creșterea puterii cu 0,21-0,24 MW - eficienta crescuta Presiunea venoasă centrală cu 0,3-0,4% - cresterea fiabilitatii operationale opriri ale turbinelor
	Instalarea diafragmelor de ultimă etapă cu volum tangenţial	Modul de condensare: - creșterea puterii cu 0,76 MW - creșterea eficienței DSND 2,1%
	Etanșare cu diafragmă rotativă	Creșterea eficienței unei unități de turbină atunci când funcționează într-un mod cu o diafragmă rotativă complet închisă de 7 Gcal/oră
	Înlocuirea etanșărilor de suprafață ale HPC și CSD cu cele celulare	Eficiență crescută a cilindrului (HPC cu 1,2-1,4%, CVD cu 1%); - creșterea puterii (HPC cu 0,6-0,9 MW, CSND cu 0,2 MW); - îmbunătățirea fiabilității turbinelor; - asigurarea stabilitatii tehnico-economice realizate indicatori în perioada de revizie; - asigurarea fiabilității, fără a reduce eficiența funcționării garnituri de suprafață ale camerei de înaltă presiune și ale pompei de aer centrală în moduri tranzitorii, incl. în timpul opririlor de urgență ale turbinelor.
	Înlocuirea supapelor de control HPC	Creșterea puterii cu 0,02-0,11 MW - creșterea eficienței HPC cu 0,12% - cresterea fiabilitatii operationale
	Instalarea garnituri de capăt tip fagure LPC	Eliminarea aspirației aerului prin garniturile de capăt - cresterea fiabilitatii functionarii turbinei - cresterea randamentului turbinei - stabilitatea indicatorilor tehnico-economici atinşi pe toată perioada de redresare - fiabil, fără a reduce eficiența, funcționarea finalului Etanșări LPC în condiții tranzitorii, incl. în caz de urgență opriri ale turbinelor

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Adnotare

In aceasta munca de curs s-a efectuat calculul schemei termice de bază a centralei pe baza sistemului de încălzire turbină cu abur

PT-80/100-130/13 la temperatura mediu, s-au calculat sistemul de încălzire cu regenerare și încălzitoarele de rețea, precum și indicatorii de eficiență termică ai instalației de turbine și ai unității de alimentare.

Anexa prezintă o diagramă termică de bază bazată pe unitatea de turbină PT-80/100-130/13, un grafic al temperaturilor apei din rețea și a sarcinii de termoficare, o diagramă h-s a expansiunii aburului în turbină, o diagramă a moduri ale unității de turbină PT-80/100-130/13, o vedere generală a încălzitorului de înaltă presiune PV-350-230-50, specificație vedere generală PV-350-230-50, secțiune longitudinală a grupului de turbină PT-80/100-130/13, precizarea vederii generale a echipamentelor auxiliare incluse în schema centralei termice.

Lucrarea este compilată pe 45 de file și include 6 tabele și 17 ilustrații. În lucrare au fost folosite 5 surse literare.

Introducere
Revizuirea literaturii științifice și tehnice (Tehnologii de generare a energiei electrice și termice)
1. Descrierea schemei circuitului termic al unității de turbină PT-80/100-130/13
2. Calculul schemei termice de bază a unității de turbină PT-80/100-130/13 la regim de sarcină mare

2.1 Date inițiale pentru calcul
2.2
2.3 Calculul parametrilor procesului de expansiune a aburului în compartimentele turbinelor înh- Sdiagramă
2.4
2.5
2.6

2.6.1 Instalatie de incalzire in retea (cazana)
2.6.2 Încălzitoare regenerative de înaltă presiune și unitate de alimentare (pompă)
2.6.3 Dezaerator de apă de alimentare
2.6.4 Încălzitor apă brută
2.6.5
2.6.6 Dezaerator de apă de completare
2.6.7
2.6.8 Condensator

2.7
2.8 Bilanțul energetic al unității turbinei PT-80/100-130/13
2.9
2.10

Concluzie
Referințe
Introducere
Pentru fabricile mari din toate industriile cu consum mare de căldură, sistemul optim de alimentare este de la o centrală termică raională sau industrială.
Procesul de generare a energiei electrice la centralele termice se caracterizeaza prin eficienta termica crescuta si performanta energetica mai mare fata de centralele in condensatie. Acest lucru se explică prin faptul că căldura reziduală a turbinei, îndepărtată la sursa rece (receptorul de căldură la consumatorul extern), este utilizată în aceasta.
Lucrarea calculează schema termică de bază a unei centrale electrice pe baza unei turbine de încălzire de producție PT-80/100-130/13, care funcționează în modul de proiectare la temperatura aerului exterior.
Sarcina calculării circuitului termic este de a determina parametrii, debitele și direcțiile de curgere ale fluidului de lucru în unități și componente, precum și consumul total de abur, puterea electrică și indicatorii de eficiență termică a stației.
1. Descrierea schemei termice de bază a instalației PT-turbină80/100-130/13

Unitatea de putere cu o capacitate electrică de 80 MW este formată dintr-un cazan cu tambur de înaltă presiune E-320/140, o turbină PT-80/100-130/13, un generator și echipamente auxiliare.

Unitatea de putere are șapte extracții. În unitatea cu turbină, este posibilă încălzirea în două etape a apei din rețea. Există un cazan principal și de vârf, precum și un PVC, care este pornit dacă centrala nu poate asigura încălzirea necesară a apei din rețea.

Aburul proaspăt din cazan cu o presiune de 12,8 MPa și o temperatură de 555 0 intră în camera de înaltă presiune a turbinei și, după ce a lucrat, este trimis în camera de presiune a turbinei și apoi la pompa de joasă presiune. După evacuare, aburul intră în condensator de la unitatea de joasă presiune.

Unitatea de alimentare pentru regenerare include trei încălzitoare de înaltă presiune (HPH) și patru încălzitoare de joasă presiune (LPH). Numerotarea încălzitoarelor provine din coada unității turbinei. Condensul aburului de încălzire PVD-7 este aruncat în cascadă în PVD-6, în PVD-5 și apoi în dezaerator (6 ata). Drenarea condensului din PND4, PND3 și PND2 se realizează și în cascadă în PND1. Apoi, de la PND1, condensul de abur de încălzire este trimis la SM1 (vezi PrTS2).

Condensul principal și apa de alimentare sunt încălzite secvențial în PE, SH și PS, în patru încălzitoare de joasă presiune (LPH), într-un dezaerator de 0,6 MPa și în trei încălzitoare de înaltă presiune (HPH). Aburul este furnizat acestor încălzitoare de la trei extracții de abur din turbină reglate și patru nereglate.

Pe blocul de incalzire a apei in reteaua de incalzire se afla o instalatie de cazan, formata din incalzitoare de retea inferioare (PSG-1) si superioare (PSG-2), alimentate cu abur din extragerea a 6-a, respectiv a 7-a si PVC. Condensul de la încălzitoarele superioare și inferioare ale rețelei este furnizat de pompele de scurgere la mixerele SM1 între LPH1 și LPH2 și SM2 între încălzitoarele LPH2 și LPH3.

Temperatura de încălzire a apei de alimentare se află în intervalul (235-247) 0 C și depinde de presiunea inițială a aburului proaspăt și de cantitatea de subîncălzire în HPH7.

Prima extracție a aburului (din HPC) merge la încălzirea apei de alimentare în HPH-7, a doua extracție (din HPC) - la HPH-6, a treia (din HPC) - la HPH-5, D6ata, pentru producție; al patrulea (din ChSD) - în PND-4, al cincilea (din ChSD) - în PND-3, al șaselea (din ChSD) - în PND-2, dezaerator (1,2 ata), în PSG2, în PSV; al șaptelea (din ChND) - în PND-1 și în PSG1.

Pentru a compensa pierderile, schema prevede aportul de apă brută. Apa brută este încălzită într-un încălzitor de apă brută (RWH) la o temperatură de 35 o C, apoi, după ce este supusă unui tratament chimic, intră în dezaeratorul de 1,2 ata. Pentru a asigura încălzirea și dezaerarea apei suplimentare, se folosește căldura aburului din a șasea extracție.

Aburul de la tijele de etanșare în cantitate de D buc = 0,003D 0 merge la dezaerator (6 ata). Aburul din camerele exterioare ale etanșării este direcționat către SH, din camerele din mijloc ale etanșării - către PS.

Purjarea cazanului este în două etape. Aburul de la expansorul din prima treaptă merge la dezaerator (6 ata), de la expandorul din a 2-a treaptă la deaerator (1,2 ata). Apa de la expansorul a 2-a treaptă este furnizată la magistrala de apă a rețelei pentru a completa parțial pierderile din rețea.

Figura 1. Schema termică schematică a unei centrale termice pe baza specificațiilor tehnice PT-80/100-130/13

2. Calculul schemei termice de bază a unei instalații de turbinăPT-80/100-130/13 la modul de sarcină mare

Calculul schemei termice de baza a unei instalatii de turbina se face pe baza debitul dat abur la turbină. În urma calculului, se determină următoarele:

? puterea electrică a turbinei - W e;

? indicatori energetici ai unității de turbină și ai centralei termice în ansamblu:

b. factorul de eficiență al centralelor termice pentru producția de energie electrică;

V. factorul de eficiență al centralelor termice pentru producerea și furnizarea de căldură pentru încălzire;

d. consumul specific de combustibil echivalent pentru producerea de energie electrică;

e. consumul specific de combustibil echivalent pentru producerea și furnizarea energiei termice.

2.1 Date inițiale pentru calcul

Presiunea aburului viu -

Temperatura aburului proaspăt -

Presiunea în condensator - P la =0,00226 MPa

Parametrii aburului de producție:

consum de abur -

servire -,

invers - .

Consum de abur proaspăt per turbină -

Valorile de eficiență ale elementelor circuitului termic sunt date în tabelul 2.1.

Masă 2.1. Eficiența elementelor circuitului termic

Element circuit termic	Eficienţă
	Desemnare	Sens
Expansor de purjare continuă
Încălzitor de rețea de jos
Rețeaua de încălzire superioară
Sistem de incalzire regenerativa:







Pompa de alimentare
Dezaerator de apă de alimentare
Purjați răcitorul
Încălzitor de apă purificată
Dezaerator de apă de condens
robinete
Încălzitor de etanșare
Ejector de etanșare
Conducte
Generator

2.2 Calculul presiunilor în ieșirile turbinei

Sarcina termică a unei centrale de cogenerare este determinată de nevoile consumatorului industrial de abur și de furnizarea de căldură către consumatorii externi pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Pentru a calcula caracteristicile de eficiență termică ale unei centrale termice cu o turbină de încălzire industrială la regim de sarcină mare (sub -5°C), este necesar să se determine presiunea aburului în ieșirile turbinei. Această presiune este stabilită în funcție de cerințele consumatorului industrial și de programul de temperatură al apei de alimentare.

În această lucrare de curs se adoptă o extracție constantă de abur pentru nevoile tehnologice (de producție) ale unui consumator extern, care este egală cu presiunea, care corespunde modului de funcționare nominal al unității de turbină, prin urmare, presiunea în cel nereglat. extractiile turbinelor nr. 1 si nr. 2 este egala cu:

Parametrii aburului în evacuarea turbinei la modul nominal sunt cunoscuți din baza acestuia caracteristici tehnice.

Este necesar să se determine valoarea reală a presiunii (adică, pentru un mod dat) în extracția de încălzire. Pentru a face acest lucru, efectuați următoarea secvență de acțiuni:

1. Pe baza valorii date și a programului de temperatură selectat (specificat) al rețelei de încălzire, determinăm temperatura apei din rețea din spatele încălzitoarelor din rețea la o anumită temperatură a aerului exterior. t NAR

t BC = t O.S + b CHP ( t P.S - t O.S)

t BC = 55,6+ 0,6 (106,5 - 55,6) = 86,14 0 C

2. În funcție de valoarea acceptată a subîncălzirii apei și a valorii t BC găsim temperatura de saturație în încălzitorul de rețea:

= t Soarele + și

86,14 + 4,3 = 90,44 0 C

Apoi, folosind tabelele de saturație pentru apă și abur de apă, determinăm presiunea aburului în încălzitorul de rețea R BC = 0,07136 MPa.

3. Sarcina termică de pe încălzitorul inferior al rețelei atinge 60% din sarcina totală a cazanului

t NS = t O.S + 0,6 ( t V.S - t O.S)

t NS = 55,6+ 0,6 (86,14 - 55,6) = 73,924 0 C

Folosind tabelele de saturație pentru apă și abur de apă, determinăm presiunea aburului în încălzitorul de rețea R NC = 0,04411 MPa.

4. Determinăm presiunea aburului în extracțiile de încălzire (reglate) nr. 6, nr. 7 ale turbinei, ținând cont de pierderile de presiune acceptate prin conducte:

unde luăm pierderi în conducte și sisteme de control al turbinelor:; ;

5. În funcție de valoarea presiunii aburului ( R 6 ) în ieșirea de termoficare nr. 6 a turbinei, clarificăm presiunea aburului în ieșirile nereglate ale turbinei dintre ieșirea industrială nr. 3 și ieșirea reglată de termoficare nr. 6 (după ecuația Flügel-Stodola):

Unde D 0 , D, R 60 , R 6 - debitul si presiunea aburului in iesirea turbinei la regimul nominal si respectiv calculat.

2.3 Calculul parametrilorprocesul de expansiune a aburului în compartimentele turbinelor înh- Sdiagramă

Folosind metoda descrisă mai jos și valorile presiunii în extracțiile găsite în paragraful anterior, vom construi o diagramă a procesului de expansiune a aburului în partea de curgere a turbinei la t nar=- 15 є CU.

Punct de intersecție la h, s- o diagramă izobară cu o izotermă determină entalpia aburului proaspăt (punctul 0 ).

Pierderea presiunii aburului proaspăt în supapele de oprire și control și traseul aburului de pornire la maxim supape deschise este de aproximativ 3%. Prin urmare, presiunea aburului înainte de prima treaptă a turbinei este egală cu:

Pe h, s- diagrama marchează punctul de intersecție al izobarei cu nivelul entalpie al aburului proaspăt (punctul 0 /).

Pentru a calcula parametrii de abur la ieșirea fiecărui compartiment de turbină, avem valorile eficienței relative interne a compartimentelor.

Tabelul 2.2. Randamentul relativ intern al turbinei pe compartiment

Din punctul rezultat (punctul 0 /) se trasează o linie vertical în jos (de-a lungul isentropului) până când se intersectează cu izobara presiunii din selecția nr. 3. Entalpia punctului de intersecție este egală cu.

Entalpia aburului din a treia cameră de selecție regenerativă în procesul de expansiune reală este egală cu:

La fel pe h,s- diagrama contine puncte corespunzatoare starii aburului din camera extractiilor a sasea si a saptea.

După construirea procesului de expansiune a aburului în h, S- pe diagramă sunt reprezentate izobarele extracțiilor neregulate la încălzitoarele regenerative R 1 , R 2 ,R 4 ,R 5 și se stabilesc entalpiile aburului în aceste selecții.

Construit pe h,s- în diagramă, punctele sunt conectate printr-o linie, care reflectă procesul de expansiune a aburului în partea de curgere a turbinei. Graficul procesului de expansiune a aburului este prezentat în Fig. A.1. (Anexa A).

Conform construitului h,s- folosind diagrama, determinăm temperatura aburului în ieșirea corespunzătoare a turbinei pe baza valorilor presiunii și entalpiei acestuia. Toți parametrii sunt prezentați în Tabelul 2.3.

2.4 Calculul parametrilor termodinamici la încălzitoare

Presiunea din încălzitoarele cu regenerare este mai mică decât presiunea din camerele de extracție cu cantitatea de pierdere de presiune datorată rezistenței hidraulice a conductelor de extracție, supapelor de siguranță și de închidere.

1. Calculați presiunea vaporilor de apă saturați în încălzitoarele regenerative. Pierderea de presiune prin conducta de la ieșirea turbinei la încălzitorul corespunzător se presupune a fi egală cu:

Presiunea vaporilor de apă saturați în dezaeratoarele de apă de alimentare și de condensare este cunoscută din caracteristicile lor tehnice și este egală, respectiv,

2. Folosind tabelul de proprietăți ale apei și aburului în stare de saturație, folosind presiunile de saturație găsite, determinăm temperatura și entalpia condensatului de abur de încălzire.

3. Acceptăm subîncălzirea apei:

În încălzitoarele regenerative de înaltă presiune - 2єCU

În încălzitoarele regenerative de joasă presiune - 5єCU,

În dezaeratoare - 0є CU ,

prin urmare, temperatura apei care iese din aceste încălzitoare este:

, є CU

4. Presiunea apei din spatele încălzitoarelor corespunzătoare este determinată de rezistența hidraulică a căii și de modul de funcționare al pompelor. Valorile acestor presiuni sunt acceptate și prezentate în Tabelul 2.3.

5. Folosind tabelele pentru apă și abur supraîncălzit, determinăm entalpia apei după încălzitoare (pe baza valorilor și):

6. Încălzirea apei în încălzitor este definită ca diferența de entalpii de apă la intrarea și la ieșirea încălzitorului:

, kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg

kJ/kg;

kJ/kg,

unde este entalpia condensului la ieșirea încălzitorului de etanșare. În această lucrare, se presupune că această valoare este egală.

7. Căldura degajată de încălzirea aburului în apă în încălzitor:

2.5 Parametrii aburului și apei într-o unitate de turbină

Pentru comoditatea calculelor ulterioare, parametrii aburului și apei din unitatea de turbină, calculați mai sus, sunt rezumați în Tabelul 2.3.

Datele privind parametrii aburului și apei în răcitoarele de scurgere sunt date în Tabelul 2.4.

Tabelul 2.3. Parametrii aburului și apei într-o unitate de turbină

p, MPa

t, 0 CU

h, kJ/kg

p", MPa

t" H, 0 CU

h B H, kJ/kg

0 CU

p B, MPa

t P, 0 CU

h B P, kJ/kg

kJ/kg

Tabelul 2.4. Parametrii aburului și apei în răcitoarele de scurgere

2.6 Determinarea debitelor de abur și condens în elementele circuitului termic

Calculul se face în următoarea ordine:

1. Consumul de abur per turbină în modul proiectare.

2. Aburul se scurge prin garnituri

Acceptăm, atunci

4. Consumul de apă de alimentare per cazan (inclusiv purjare)

unde este cantitatea de apă din cazan care intră în purjare continuă

D pr=(b pr/100)D pg=(1,5/100)·131,15=1,968kg/s

5. Ieșirea aburului din expandorul de purjare

unde este proporția de abur eliberat din apa de purjare în expandorul de purjare continuă

6. Purjaţi ieşirea de apă din expandor

7. Consumul de apă suplimentară de la stația de tratare chimică a apei (CWW)

de unde este coeficientul de retur a condensului

consumatori industriali, acceptăm;

Calculul fluxurilor de abur în încălzitoarele regenerative și de rețea din dezaerator și condensator, precum și fluxurile de condens prin încălzitoare și mixere, se bazează pe ecuații de bilanț al materialului și al căldurii.

Ecuațiile de echilibru sunt compilate secvenţial pentru fiecare element al circuitului termic.

Prima etapă de calcul a schemei termice a unei instalații de turbină este întocmirea bilanțurilor termice ale încălzitoarelor de rețea și determinarea consumului de abur pentru fiecare dintre ele pe baza sarcinii termice specificate a turbinei și a programului de temperatură. După aceasta, bilanțele de căldură sunt compilate pentru încălzitoarele cu regenerare de înaltă presiune, deaeratoare și încălzitoare de joasă presiune.

2.6.1 Instalatie de incalzire in retea (cazana))

Tabelul 2.5. Parametrii aburului și apei într-o instalație de încălzire în rețea

Indicator	Încălzitor de jos	Încălzitor superior
Incalzire cu abur Presiunea de selecție P, MPa
Presiunea în încălzitorul P?, MPa
Temperatura aburului t,єС
Căldura degajată qns, qsu, kJ/kg
Încălzirea condensului de abur Temperatura de saturație tн,єС
Entalpie la saturaţie h?, kJ/kg
Apa din retea Subîncălzire în încălzitorul Ins, Ivs, єС
Temperatura de intrare toс, tнс, єС
Entalpia la intrare, kJ/kg
Temperatura de ieșire tns,ts, єС
Entalpia de ieșire, kJ/kg
Încălzire în încălzitor fns, fvs, kJ/kg

Parametrii de instalare sunt determinați în următoarea secvență.

1.Consumul de apă din rețea pentru modul calculat

2. Bilanțul termic al încălzitorului de rețea inferior

Consumul de abur de încălzire pentru încălzitorul de rețea inferior

din tabelul 2.1.

3. Bilanțul termic al încălzitorului rețelei superioare

Consumul de abur de încălzire pentru încălzitorul superior al rețelei

Încălzitoare regenerative de înaltă presiune instalatie de presiune si alimentare (pompa)

PVD 7

Ecuația de echilibru termic pentru PVD7

Consumul de abur de încălzire la HPH7

PVD 6

Ecuația de echilibru termic pentru PVD6

Consumul de abur de încălzire la PVD6

căldură îndepărtată din scurgere OD2

Pompa de alimentare (PN)

Presiunea după PN

Presiunea pompei în PN

Căderea de presiune

Volumul specific de apă în PN v PN - determinat din tabele după valoare

R Lun.

Eficiența pompei de alimentare

Încălzirea apei în PN

Entalpie după PN

Unde - din tabelul 2.3;

Ecuația de echilibru termic pentru PVD5

Consumul de abur de încălzire la HPH5

2.6.3 Dezaerator de apă de alimentare

Se presupune că debitul de abur de la garniturile tijei supapei din DPV este

Se consideră că entalpia aburului de la garniturile tijei supapelor este

(la P = 12,9 MPaŞi t = 556 0 CU) :

Evaporarea din dezaerator:

D emisiune=0,02 D PV=0.02

Ponderea aburului (în fracțiuni de vapori din dezaerator care merg la PE, etanșarea camerelor de etanșare din mijloc și de capăt

Ecuația bilanțului materialului dezaeratorului:

.

Ecuația echilibrului termic al dezaeratorului

După înlocuirea expresiei în această ecuație D CD obținem:

Fluxul de abur de încălzire de la a treia turbină de extracție la DPV

de aici consumul de abur de încălzire de la ieșirea turbinei nr. 3 la DPV:

D D = 4,529.

Debitul de condens la intrarea în dezaerator:

D CD = 111,82 - 4,529 = 107,288.

2.6.4 Încălzitor de apă brută

Entalpia de drenaj h PSV=140

.

2.6.5 Expansor de purjare în două trepte

A 2-a etapă: expansiunea apei care fierbe la 6 ata în cantitate

până la o presiune de 1 ata.

= + (-)

trimis la dezaeratorul atmosferic.

2.6.6 Dezaerator de apă de completare

Postat pe http://www.allbest.ru/

Ecuația bilanțului material al dezaeratorului de condens pe retur și apă suplimentară DKV.

D KV = + D P.O.V + D OK + D OB;

Consumul de apă purificată chimic:

D OB = ( D P - D OK) + + D UT.

Bilanțul termic al răcitorului cu apă de purjare OP

materialul unității turbinei de condens

Unde q OP = h h căldură furnizată apei suplimentare din OP.

q OP = 670,5- 160 = 510,5 kJ/kg,

Unde: h entalpia apei de purjare la ieșirea din OP.

Acceptăm returnarea condensului de la consumatorii industriali de căldură?k = 0,5 (50%), atunci:

D OK = ?k* D P = 0,5 51,89 = 25,694 kg/s;

D RH = (51,89 - 25,694) + 1,145 + 0,65 = 27,493 kg/s.

Vom determina încălzirea apei suplimentare în OP din ecuația de echilibru termic a OP:

= 27,493 de aici:

= 21,162 kJ/kg.

După răcitorul de purjare (BC), apa suplimentară merge la tratarea chimică a apei și apoi la încălzitorul de apă purificată chimic.

Bilanțul termic al încălzitorului de apă purificată chimic POV:

Unde q 6 - cantitatea de căldură transferată la încălzitor prin abur de la ieșirea turbinei nr. 6;

încălzirea apei în POV. Acceptăm h RH = 140 kJ/kg, atunci

.

Vom determina consumul de abur pentru încălzitorul de apă din bilanţul termic al încălzitorului de apă purificată chimic:

D POV 2175.34= 27.493 230.4 de unde D POV = 2,897 kg/s.

Astfel,

D KV = D

Ecuația echilibrului termic pentru un dezaerator de apă purificată chimic:

D h 6 + D POV h+ D Bine h+ D OB hD HF h

D 2566,944+ 2,897 391,6+ 25,694 376,77 + 27,493 370,4= (D+ 56,084) * 391,6

De aici D= 0,761 kg/s - consumul de abur de incalzire la DKV si iesirea turbina nr 6.

Debitul condensului la ieșirea DKV:

D KV = 0,761+56,084 = 56,846 kg/s.

2.6.7 Încălzitoare regenerative de joasă presiune

HDPE 4

Ecuația de echilibru termic a PND4

.

Consumul de abur de încălzire la PND4

,

Unde

HDPE3 și mixerSM2

Ecuația echilibrului termic unificat:

unde este debitul de condens la ieșirea HDPE2:

D K6 = D KD - D HF - D soare - D PSV = 107,288 -56,846 - 8,937 - 2,897 = 38,609

hai sa inlocuim D K2 în ecuația echilibrului termic combinat:

D= 0,544 kg/s - consum de abur de incalzire la LPH3 din extractia nr. 5

turbine.

PND2, mixer SM1, PND1

Temperatura în spatele PS:

Sunt compilate 1 ecuație a materialului și 2 ecuații a bilanțurilor termice:

1.

2.

3. înlocuiți în ecuația 2

Primim:

kg/s;

D P6 = 1,253 kg/s;

D P7 = 2,758 kg/s.

2.6.8 Condensator

Ecuația echilibrului materialului condensatorului

.

2.7 Verificarea calculului bilantului de materiale

Verificarea corectitudinii luării în considerare a tuturor debitelor circuitului termic în calcule se realizează prin compararea bilanțurilor de materiale pentru abur și condens în condensatorul unității de turbină.

Fluxul de abur evacuat către condensator:

,

unde este debitul de abur din camera de extracție a turbinei cu număr.

Consumul de abur din extracții este prezentat în Tabelul 2.6.

Tabelul 2.6. Consumul de abur prin extractiile cu turbina

Selecția nr.	Desemnare	Consum de abur, kg/s
	D 1 =D P1
	D 2 =D P2
	D 3 =D P3+D D+D P
	D 4 =D P4
	D 5 = D NS + D P5
	D 6 =D P6+D Soare++D PSV
	D 7 =D P7+D HC

Debitul total de abur de la extracțiile cu turbină

Fluxul de abur în condensator după turbină:

Eroare de echilibrare a aburului și a condensului

Deoarece eroarea în echilibrul aburului și condensului nu depășește limita admisă, prin urmare, toate fluxurile circuitului termic sunt luate în considerare corect.

2.8 Bilanțul energetic al unei turbine PT- 80/100-130/13

Să determinăm puterea compartimentelor turbinei și puterea totală a acesteia:

N i=

Unde N i OTC - puterea compartimentului turbinei, N i OTS = D i OTS H i OTS,

H i OTS = H i OTS - H i +1 TTC - cădere de căldură în compartiment, kJ/kg,

D i OTS - trecerea aburului prin compartiment, kg/s.

compartimentul 0-1:

D 01 OTS = D 0 = 130,5 kg/s,

H 01 OTS = H 0 OTS - H 1 OTS = 34 8 7 - 3233,4 = 253,6 kJ/kg,

N 01 OTS = 130,5 . 253,6 = 33,095 MVT.

- compartimentul 1-2:

D 12 OTS = D 01 - D 1 = 130,5 - 8,631 = 121,869 kg/s,

H 12 OTS = H 1 OTS - H 2 OTS = 3233,4 - 3118,2 = 11 5,2 kJ/kg,

N 12 OTS = 121,869 . 11 5,2 = 14,039 MVT.

- compartimentul 2-3:

D 23 OTS = D 12 - D 2 = 121,869 - 8,929 = 112,94 kg/s,

H 23 OTS = H 2 OTS - H 3 OTS = 3118,2 - 2981,4 = 136,8 kJ/kg,

N 23 OTS = 112,94 . 136,8 = 15,45 MVT.

- compartimentul 3-4:

D 34 OTS = D 23 - D 3 = 112,94 - 61,166 = 51,774 kg/s,

H 34 OTS = H 3 OTS - H 4 OTS = 2981,4 - 2790,384 = 191,016 kJ/kg,

N 34 OTS = 51,774 . 191,016 = 9,889 MVT.

- compartimentul 4-5:

D 45 OTS = D 34 - D 4 = 51,774 - 8,358 = 43,416 kg/s,

H 45 OTS = H 4 OTS - H 5 OTS = 2790,384 - 2608,104 = 182,28 kJ/kg,

N 45 OTS = 43,416 . 182,28 = 7,913 MVT.

- compartimentul 5-6:

D 56 OTS = D 45 - D 5 = 43,416 - 9,481 = 33, 935 kg/s,

H 56 OTS = H 5 OTS - H 6 OTS = 2608,104 - 2566,944 = 41,16 kJ/kg,

N 45 OTS = 33, 935 . 41,16 = 1,397 MVT.

- compartimentul 6-7:

D 67 OTS = D 56 - D 6 = 33, 935 - 13,848 = 20,087 kg/s,

H 67 OTS = H 6 OTS - H 7 OTS = 2566,944 - 2502,392 = 64,552 kJ/kg,

N 67 OTS = 20,087 . 66,525 = 1, 297 MVT.

- compartiment 7-K:

D 7k OTS = D 67 - D 7 = 20,087 - 13,699 = 6,388 kg/s,

H 7k OTS = H 7 OTS - H La OTS = 2502,392 - 2442,933 = 59,459 kJ/kg,

N 7k OTS = 6,388 . 59,459 = 0,38 MVT.

3.5.1 Puterea totală a compartimentelor turbinelor

3.5.2 Puterea electrică a unității de turbină este determinată de formula:

N E = N i

unde este randamentul mecanic și electric al generatorului,

N E = 83,46. 0,99. 0,98=80,97 MW.

2.9 Indicatori ai eficienței termice a unei unități de turbină

Consumul total de căldură pentru unitatea turbină

, MW

.

2. Consumul de căldură pentru încălzire

,

Unde h T- coeficient care tine cont de pierderile de caldura in sistemul de incalzire.

3. Consumul total de căldură pentru consumatorii industriali

,

.

4. Consumul total de căldură pentru consumatorii externi

, MW

.

5. Consumul de căldură pentru o instalație de turbină pentru producerea de energie electrică

,

6. Eficiența unei instalații de turbină pentru producerea de energie electrică (fără a lua în considerare consumul propriu de energie electrică)

,

.

7. Consumul specific de căldură pentru producerea de energie electrică

,

2.10 Indicatori energetici ai centralelor termice

Parametrii aburului proaspăt la ieșirea generatorului de abur.

- presiunea P PG = 12,9 MPa;

- randamentul brut generator de abur cu generator de abur = 0,92;

- temperatura t PG = 556 o C;

- h PG = 3488 kJ/kg la specificat R PG și t PG.

Randamentul generatorului de abur, preluat din caracteristicile cazanului E-320/140

.

1. Sarcina termică a instalației generatoare de abur

, MW

2. Eficiența conductelor (transportul căldurii)

,

.

3. Eficiența centralelor termice pentru producerea de energie electrică

,

.

4. Eficiența centralei termice pentru producerea și furnizarea de căldură pentru încălzire, ținând cont de PVC

,

.

PVK la t N=- 15 0 CU fabrică,

5. Consum specific de combustibil echivalent pentru producerea de energie electrică

,

.

6. Consum specific de combustibil echivalent pentru producerea și furnizarea energiei termice

,

.

7. Consumul de căldură combustibil pe stație

,

.

8. Eficiența totală a unității de putere (brut)

,

9. Consumul specific de căldură per unitate de putere a unei centrale termice

,

.

10. Eficiența unității de putere (net)

,

.

unde E S.N este propriul consum specific de energie electrică, E S.N = 0,03.

11. Consum specific de combustibil echivalent „net”

,

.

12. Consum echivalent de combustibil

kg/s

13. Consumul de combustibil echivalent pentru a genera căldură furnizată consumatorilor externi

kg/s

14. Consumul de combustibil echivalent pentru producerea de energie electrică

V E U =V U -V T U =13,214-8,757=4,457 kg/s

Concluzie

Ca rezultat al calculului schemei termice a unei centrale electrice pe baza unei turbine de incalzire de productie PT-80/100-130/13 care functioneaza la regim de sarcina mare la temperatura aerului ambiant, am obtinut următoarele valori principalii parametri care caracterizează o centrală electrică de acest tip:

Debitele de abur în extracțiile cu turbine

Consumul de abur de încălzire pentru încălzitoarele de rețea

Furnizare de căldură pentru încălzire folosind o turbină

Q T= 72,22 MW;

Furnizarea de căldură de la o turbină către consumatorii industriali

Q P= 141,36 MW;

Consumul total de căldură pentru consumatorii externi

Q TP= 231,58 MW;

Puterea terminalului generatorului

N uh=80,97 MW;

Eficiența CHP pentru producția de energie electrică

Eficiența centralelor termice pentru producerea și furnizarea de căldură pentru încălzire

Consum specific combustibil pentru producerea energiei electrice

b E U= 162,27 g/kW/h

Consum specific de combustibil pentru producerea și furnizarea energiei termice

b T U= 40,427 kg/GJ

Eficiența totală a centralei de cogenerare „brută”

Eficiența totală a centralei de cogenerare „net”

Consum specific de combustibil echivalent pe stație „net”

Referințe

1. Ryzhkin V.Ya. Centrale termice: Manual pentru universități - ed. a II-a, revăzută. - M.: Energie, 1976.-447 p.

2. Aleksandrov A.A., Grigoriev B.A. Tabele de proprietăți termofizice ale apei și vaporilor de apă: Manual. - M.: Editura. MPEI, 1999. - 168 p.

3. Poleshchuk I.Z. Intocmirea si calculul schemelor termice de baza ale centralelor termice. Orientări pentru un proiect de curs la disciplina „Centrale termice și centrale nucleare”, / Statul Ufa. aviaţie universitate tehnică - or. - Ufa, 2003.

4. Standard Enterprise (STP UGATU 002-98). Cerințe pentru construcție, prezentare, proiectare - Ufa.: 1998.

5. Boyko E.A. Centrale electrice cu tuburi de abur ale centralelor termice: Manual de referință - IPC KSTU, 2006. -152s

6. . Centrale termice și nucleare: Director/Sub ed. generală.. Membru corespondent RAS A.V. Klimenko și V.M. Zorina. - Ed. a 3-a. - M.: Editura MPEI, 2003. - 648 p.: ill. - (Inginerie termică și inginerie termică; Cartea 3).

7. . Turbine de centrale termice și nucleare: Manual pentru universități / Ed. A.G., Kostyuka, V.V. Frolova. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M.: Editura MPEI, 2001. - 488 p.

8. Calculul circuitelor termice ale instalațiilor cu turbine cu abur: Publicație electronică educațională / Poleshchuk I.Z - Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior UGATU, 2005.

Legendă centrale electrice, echipamentele și elementele acestora (inclusivtext, imagini, indici)

D - dezaerator de apă de alimentare;

DN - pompa de drenaj;

K - condensator, cazan;

KN - pompa de condens;

OE - răcitor de drenaj;

PrTS - schema termică de bază;

LDPE, HDPE - incalzitor regenerativ (presiune inalta, joasa);

PVK - cazan de încălzire a apei de vârf;

PG - generator de abur;

PE - supraîncălzitor cu abur (primar);

PN - pompa de alimentare;

PS - încălzitor cutie de presa;

PSG - incalzitor de retea orizontal;

PSV - încălzitor de apă brută;

PT - turbină cu abur; turbina de incalzire cu extractie industriala si de incalzire a aburului;

PHOV - încălzitor de apă purificată chimic;

PE - răcitor ejector;

R - expandator;

CHP - centrala de termoficare combinata;

SM - mixer;

CX - frigider cutie de umplere;

HPC - cilindru de înaltă presiune;

LPC - cilindru de joasa presiune;

EG - generator electric;

Anexa A

Anexa B

Diagrama modurilor PT-80/100

Anexa B

Programe de încălzire pentru controlul calității sărbătorilorcăldură bazată pe temperatura medie zilnică a aerului exterior

Postat pe Allbest.ru

...

Documente similare

Calculul schemei termice de bază, construcția procesului de dilatare a aburului în compartimentele turbinelor. Calculul sistemului de încălzire cu apă de alimentare regenerativă. Determinarea debitului de condens, a funcționării turbinei și a pompei. Pierderile totale ale lamei și eficiența internă.

lucrare curs, adaugat 19.03.2012

Trasarea procesului de expansiune a aburului într-o turbină într-o diagramă H-S. Determinarea parametrilor și a debitelor de abur și apă la o centrală electrică. Întocmirea bilanţurilor termice de bază pentru componentele şi dispozitivele circuitului termic. Estimare preliminară a debitului de abur către turbină.

lucrare curs, adăugată 12.05.2012

Analiza metodelor de efectuare a calculelor de verificare a circuitului termic al unei centrale electrice bazată pe o turbină de încălzire. Descrierea designului și funcționării condensatorului KG-6200-2. Descrierea schemei termice de bază a unei centrale termice pe bază de turbină de tip T-100-130.

teză, adăugată 09.02.2010

Schema termică a unității de alimentare. Parametrii aburului în extracțiile cu turbine. Construirea unui proces într-o diagramă hs. Tabel rezumat al parametrilor aburului și apei. Întocmirea bilanţurilor termice de bază pentru componentele şi dispozitivele circuitului termic. Calculul dezaeratorului și instalarea rețelei.

lucrare curs, adaugat 17.09.2012

Construcția procesului de expansiune cu abur în diagrama h-s. Calculul instalării încălzitoarelor de rețea. Procesul de expansiune a aburului în turbina de antrenare a pompei de alimentare. Determinarea debitului de abur pe turbină. Calculul randamentului termic al centralelor termice si selectarea conductelor.

lucrare de curs, adăugată 06.10.2010

Selectarea și justificarea schemei termice de bază a unității. Întocmirea unui bilanţ al fluxurilor principale de abur şi apă. Principalele caracteristici ale turbinei. Construirea procesului de expansiune a aburului într-o turbină pe hs-chart. Calculul suprafețelor de încălzire a unui cazan de căldură reziduală.

lucrare curs, adaugat 25.12.2012

Calculul unei turbine cu abur, parametrii elementelor principale diagrama schematica instalarea turbinei cu abur și construcția preliminară a procesului termic de dilatare a aburului în turbină în diagrama h-s. Indicatori economici ai unei centrale cu turbine cu abur cu regenerare.

lucrare curs, adaugat 16.07.2013

Întocmirea unei scheme termice de proiectare a specificațiilor tehnice CNE. Determinarea parametrilor fluidului de lucru, a debitelor de abur în evacuarea unității turbinei, a indicatorilor de putere internă și de eficiență termică a unității în ansamblu. Puterea pompelor de alimentare condens.

lucrare de curs, adăugată 14.12.2010

Procesul de dilatare a aburului într-o turbină. Determinarea consumului de abur viu și apă de alimentare. Calculul elementelor circuitului termic. Rezolvarea unei matrice folosind metoda lui Cramer. Codul programului și rezultatul calculului mașinii. Indicatori tehnico-economici ai unității de alimentare.

lucrare curs, adaugat 19.03.2014

Studiul proiectării turbinei K-500-240 și calculul termic al instalației de turbine a centralei electrice. Selectarea numărului de trepte ale cilindrului turbinei și defalcarea diferențelor de entalpie a aburului în treptele sale. Determinarea puterii turbinei și calculul paletei de lucru pentru îndoire și tensiune.

Introducere

Pentru fabricile mari din toate industriile cu consum mare de căldură, sistemul optim de alimentare este de la o centrală termică raională sau industrială.

Procesul de generare a energiei electrice la centralele termice se caracterizeaza prin eficienta termica crescuta si performanta energetica mai mare fata de centralele in condensatie. Acest lucru se explică prin faptul că căldura reziduală a turbinei, îndepărtată la sursa rece (receptorul de căldură la consumatorul extern), este utilizată în aceasta.

Lucrarea calculează schema termică de bază a unei centrale electrice pe baza unei turbine de încălzire de producție PT-80/100-130/13, care funcționează în modul de proiectare la temperatura aerului exterior.

Sarcina calculării circuitului termic este de a determina parametrii, debitele și direcțiile de curgere ale fluidului de lucru în unități și componente, precum și consumul total de abur, puterea electrică și indicatorii de eficiență termică a stației.

Descrierea schemei circuitului termic al unității de turbină PT-80/100-130/13

Unitatea de putere cu o capacitate electrică de 80 MW este formată dintr-un cazan cu tambur de înaltă presiune E-320/140, o turbină PT-80/100-130/13, un generator și echipamente auxiliare.

Aburul proaspăt din cazan cu o presiune de 12,8 MPa și o temperatură de 555 0 C intră în camera de înaltă presiune a turbinei și, după ce a lucrat, este trimis în camera de presiune a turbinei și apoi la pompa de joasă presiune. După evacuare, aburul intră în condensator de la unitatea de joasă presiune.

Temperatura de încălzire a apei de alimentare se află în intervalul (235-247) 0 C și depinde de presiunea inițială a aburului proaspăt și de cantitatea de subîncălzire în HPH7.

Figura 1. Schema termică schematică a unei centrale termice pe baza specificațiilor tehnice PT-80/100-130/13