Тепловой расчет турбины К-500-240

Тип: курсовая работа
Категория: Физика и энергетика

Скачать

Купить

Изучение конструкции турбины К-500-240 и тепловой расчет турбоустановки электростанции. Выбор числа ступеней цилиндра турбины и разбивка перепадов энтальпии пара по её ступеням. Определение мощности турбины и расчет рабочей лопатки на изгиб и растяжение.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Курсовая работа

Тепловой расчет турбины К-500-240

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Краткое описание конструкции турбины

2. Тепловой расчет турбоустановки

2.1 Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме

2.2 Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды

3. Выбор числа ступеней заданного цилиндра, разбивка перепадов энтальпии пара по ступеням

3.1 Распределение теплоперепадов по ступеням цилиндра паровой турбины

4. Оценка мощности турбины по заданному расходу пара

5. Детальный тепловой и газодинамический расчет заданной ступени

6. Обоснование выбора профилей НА и РК по атласу

6.1 Расчёт сопловой решётки

6.2 Расчет суживающихся сопл

6.3 Расчёт рабочей решётки

6.4 Относительный лопаточный КПД ступени

7. Прочностное обоснование элементов

7.1 Расчет рабочей лопатки последней ступени отсека на изгиб и растяжение

7.2 Построение вибрационной диаграммы рабочей лопатки последней ступени

7.3 Определение критической частоты ротора

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Турбина - уникальный двигатель, поэтому области ее применения разнообразны: от мощных силовых установок тепловых и атомных электростанций до маломощных турбин мини-ТЭЦ, силовых транспортных установок и турбонадувных агрегатов дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Паровая турбина является двигателем, в которомпотенциальная энергия перегретого пара преобразуется в кинетическую энергию и , затем в механическую энергию вращения ротора.

Для турбин типа Р за расчетный расход пара принимается расход пара на турбину при режиме номинальной мощности.

Тепловой расчет турбины выполняется с целью определения основных размеров и характеристик проточной части: числа и диаметров ступеней, высот их сопловых и рабочих решеток и типов профилей, к.п.д. ступеней, отдельных цилиндров и турбины в целом.

Тепловой расчет турбины выполняется на заданную мощность, заданные начальные и конечные параметры пара, число оборотов; при проектировании турбины с регулируемыми отборами пара, кроме того, на заданные давления и величину отборов.

В данном курсовом проекте произведен тепловой расчет турбины К-500-240.

Целью курсового проекта является приобретение практических навыков выполнения конструкторских и поверочных расчетов турбин, работающих как на паре, так и на газах любого состава.

цилиндр рабочая лопатка пар турбина

Исходные данные

Исходные данные:

1. Прототип турбины К-500-240;

2. Номинальная электрическая нагрузка N_э=530 МВт;

3. Начальные параметры: P₀=23,5 МПа, t₀=520°С, з_0i=0,87;

4. Конечное давление: Р_К=5,5 кПа;

5. Температура питательной воды за последним подогревателем t_пв=260°С;

6. Частота вращения ротора турбины n=3000 об/мин.

1. Краткое описание конструкции турбины

Паровая турбина К-500-240 - это четырехцилиндровая конденсационная турбина с промежуточным перегревом пара, четырьмя выхлопами в конденсатор и развитой системой регенеративного подогрева питательной воды.

Возможны нерегулируемые отборы пара на собственные нужды станции.

Таблица 1 Параметры турбины

Параметры турбины	К-500-240
Мощность номинальная/максимальная, МВт		525/535
Начальные параметры пара	давление, МПа	23,5
	температура, °С	520
Параметры пара после промперегрева	давление, МПа	4
	температура, °С	520
Номинальный расход свежего пара, т/ч		1 650
Максимальная производительность теплофикационного отбора, ГДж/ч		210
Длина рабочей части лопатки последней ступени, мм		960
Номинальная температура охлаждающей воды, °С		12
Расход охлаждающей воды через конденсатор, м³/ч		51 480

2. Тепловой расчет турбоустановки

2.1 Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме

Точка 0: определяется по заданным параметрам пара = 23,5 МПа и =0,995. По h-s диаграмме определяются остальные параметры точки 0.

Точка 0': отрезок 0-0' соответствует процессу дросселирования на стопорно-регулирующих клапанах. При этом потеря давления принимается в размере 2%.

МПа

Энтальпия при дросселировании не меняется, т.е.h_0'=h₀=3258,9 кДж/кг.

По давлению и энтальпии строится точка 0' и определяются ее параметры.

Точка А: отрезок 0'-А соответствует процессу изоэнтропийного расширения пара в ЦВД до давления =3,72 МПа. h_A =2809,24 кДж/кг.

Точка 3: отрезок 0'-3 соответствует реальному процессу расширения пара в ЦВД с учетом внутренних потерь энергии в проточной части. При оценке принимаем величину внутреннего относительного КПД ЦВД в размере 87 %.

h₃ = h_0' - ₀_i^ЦВД (h_0' - h_A) = 3258,9-0.87( 3258,9- 2809,24) =2875,55 кДж/кг

= = 3,89 МПа.

Точка С: соответствует состоянию пара после сепаратора. Степень сухости после сепаратора принимается X_C = 0,99.

Точка D: соответствует состоянию пара после СПП и определяется по заданным параметрам пара после промперегрева t_D = 520 250 ⁰C. Потеря давления на СПП и в ресивере от СПП к ЦСНД принимается в размере 8%.

= 0,92 = 0,92 3,89 =3,58 МПа.

Точка N: отрезок D-N соответствует процессу изоэнтропного расширения пара в ЦСД и ЦНД до конечного давления = 0,0055 0,05 МПа, = 2199,56 кДж/кг.

Точка К: отрезок D-K соответствует реальному процессу расширения пара в ЦСД и ЦНД турбины с учетом внутренних потерь. При оценке принимаем величину внутреннего относительного КПД в ЦСД и ЦНД в размере 87%.

=- ₀_i^ЦНД ( - ) =3493,85 - 0.87^.( 3493,85 - 2199,56) = 2367,82 кДж/кг

= = 0,0055 МПа.

После построения процесса расширения откладываются точки, соответствующие состоянию пара в нерегулируемых отборах турбины. Точки находятся на пересечении линии процесса расширения и изобар, соответствующих давлениям в отборах. Давления в отборах ЧВД приняты по принципу равномерного разделения процесса расширения на число ступеней:

= 14,1 МПа; = 8,64 МПа; = 4,94 МПа.

Давления в отборах ЧСД и ЦНД приняты по принципу неравномерного разделения процесса расширения от меньших перепадов на ступень к большим с увеличением номера ступени (ниже приводятся размерности для 7 ступеней):

P₄=4,72 МПа; P₅=0,74 МПа; P₆=0,26 МПа; P₇=0,123 МПа

Таблица 2 Сводная таблица параметров пара в процессе расширения

Точка

процесса

Давление,

p, МПа

Температура,

t,^0C

Степень сухости,x

Удельный объем,

v, м³/кг

Энтальпия,

h, кДж/кг

Другие файлы:

Расчет регулирующей ступени турбины
Краткое описание конденсационной турбины К-50-90 (ВК-50-3) и ее принципиальной тепловой схемы. Тепловой расчет одновенечной регулирующей ступени турби...

Тепловой расчет паровой турбины ПТ-25/30-8,8 в конденсационном режиме
Состав комплектующего оборудования турбоустановки. Мощности отсеков турбины. Предварительное построение теплового процесса турбины в h,s-диаграмме и о...

Реконструкция противодавленческой турбины З-46(50)-90(130)/11 Ивановской ТЭЦ
Характеристика Ивановской ТЭЦ-2: описание, функциональные особенности и технологический процесс в цехах. Тепловой расчет паровой турбины. Расчет парам...

Тепловой расчет паровой турбины ПТ-60/75-130/13
Анализ действительных теплоперепадов и внутренних мощностей отсеков турбины. Сущность тепловой системы регенеративного подогрева питательной воды турб...

Расчёт паровой турбины К-500-240
Расчет принципиальной тепловой схемы, построение процесса расширения пара в отсеках турбины. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды...