Тепловой рсчёт турбоустановки

Тепловой расчет турбоустановки производится с целью определения параметров пара в каждой ступени ЦВД и ЦНД, а также для определения расходов пара через ступени цилиндров. Учитывая особенности задания, наиболее удобным для использования в расчётах является прототип турбоустановки К-500-60-1500 (используется для работы с РУ ВВЭР) и аналоги его параметров. Следует отметить, что для нашей турбины мы выбираем схему ЦВД + 4ЦНД и отборы пара на регенерацию в количестве 7.

Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме

Точка 0

Заданные начальные параметры пара:

;

;

.

По h-s диаграмме определяем остальные параметры точки «0»:

;

.

Точка

Отрезок « » соответствует процессу дросселирования на стопорно-регулирующих клапанах. При этом потеря давления принимается в размере 4 %:

.

Энтальпия при дросселировании не изменяется, т. е.:

.

По давлению и энтальпии на h-s диаграмме строится точка «0^/» и определяются ее параметры:

;

;

.

Точка А

Отрезок « » соответствует процессу изоэнтропного расширения пара в ЦВД до давления . По h-s диаграмме и таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара определяем параметры в точке «А»:

;

;

;

.

Точка 4

Отрезок « » соответствует реальному процессу расширения пара в ЦВД с учётом внутренних потерь энергии в проточной части. При оценке принимаем величину внутреннего относительного КПД ЦВД в равным 85 %.

;

;

;

;

.

Точка D

Соответствует состоянию пара после СПП и определяется по заданным параметрам пара после промежуточного перегрева . Потеря давления на СПП и в ресивере от СПП к ЦНД принимается в размере 10 %.

;

;

.

Точка С

Соответствует состоянию пара после сепаратора. Степень сухости после сепаратора принимается .

;

;

;

.

Точка N

Отрезок « » соответствует процессу изоэнтропного расширения пара в ЦНД до конечного давления и параметров:

;

;

;

.

Точка К

Отрезок « » соответствует реальному процессу расширения пара в ЦНД турбины с уч`том внутренних потерь. При оценке принимаем величину внутреннего относительного КПД ЦВД равным 84 %.

;

;

;

;

.

Построим процесс расширения пара в турбине по h-s диаграмме и отложим точки, соответствующие состоянию пара в нерегулируемых отборах турбины. Точки находятся на пересечении линии процесса расширения и изобар, соответствующих давлениям в отборах. Давления в отборах приняты с учётом равномерного распределения теплоперепадов по ступеням турбины:

· отборы пара перед СПП:

;

;

;

;

· отборы пара за СПП:

;

;

.

Параметры пара в точках 1, 2, 3, 5, 6, 7 процесса расширения, определяем по h-s диаграмме и сводим в таблицу 1. Процесс расширения пара в h-s диаграмме изображен на рисунке 9.

Таблица 1 – 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
0’ A С D K N	5,88 5,64 3,00 2,33 1,74 1,16 1,16 1,065 1,044 0,380 0,150 0,029 0,006 0,006	274,3 271,6 233,9 220,2 205,5 186,4 186,4 182,6 248,0 157,0 111,4 68,3 36,2 36,2	0,995 0,992 0,931 0,913 0,896 0,877 0,855 0,990 – – 0,957 0,916 0,871 0,817	0,033 0,034 0,062 0,078 0,102 0,148 0,144 0,181 0,222 1,506 2,11 4,94 20,7 19,4

Рисунок 9 – h-s диаграмма процесса расширения пара в турбине