Исходные данные и их обозначения

Расчет теплофикационной паротурбинной установки

Методическое пособие к курсовой работе

по дисциплине «Техническая термодинамика»

для студентов направления подготовки бакалавра 140100

«Теплоэнергетика и теплотехника»

Тверь 2016

Введение

Техническая термодинамика разрабатывает теорию тепловых двигателей, таких как двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины, реактивные и ракетные двигатели, холодильные и компрессорные машины. На её основе формируются методы прямого преобразования теплоты в электрическую энергию, проводится анализ эффективности циклов, процессов теплообмена, изучаются термодинамические свойства различных веществ.

При составлении методических указаний использованы аналогичные пособия для студентов энергетических специальностей. В основу настоящей версии положено одноимённое методическое пособие доцента кафедры гидравлики, теплотехники и гидропривода ТвГТУ Г. Д. Тарантовой (ум. в 2014 г.), которую она не успела издать.

Для того чтобы облегчить применение указаний в учебном процессе, в настоящем пособии приведён пример расчета и проектирования теплофикационной паротурбинной установки.

Составитель: доц. Ф.В. Качановский

Содержание

Введение ……………………………………………………………………2

Содержание…………………………………………………………………3

1. Методические указания к выполнению курсовой работы ……….. 4

1.1. Задача курсовой работы …………………………………… 4

1.2. Объем работы………………………………………………….. 4

1.3. Исходные данные и их обозначения ………………..….. 4

2. Расчёт теплофикационной паротурбинной установки ……………. .. 5

2.1. Анализ принципиальной тепловой схемы ТЭЦ. Порядок расчета.

………..………………………………………………………..……………5

2.2. Построение процесса расширения пара в проточной части турбины

……………………………………………………………………………….7

2.3. Анализ влияния начальных параметров пара и других показателей на экономичность ПТУ …………………………………………….……………8

2.4. Определение расхода сетевой воды (расчёт сетевых подогревателей) …….………………………………………………………………………….9

2.5. Расчет сепаратора непрерывной продувки ……………. .…........... 11

2.6. Расчет подогревателя высокого давления …………… …………..12

2.7. Расчет деаэратора питательной воды и подогревателя низкого давления …………………………………………………………………………….13

2.7.1. Расчёт деаэратора………………………………………………….13

2.7.2. Расчет подогревателя низкого давления …………………...……15

2.7.3. Совместное решение уравнений баланса (для деаэратора и ПНД)

………………………………………………………………………..……16

2.8. Расчет мощности турбоагрегата ……………………………………17

2.9. Расчет мощности привода питательного насоса ………….. ……18

2.10. Энергетические показатели теплофикационной турбоустановки …………………………………………………………………………………… 18

3. Тепловой и конструкционный расчет теплообменного аппарата ….19

4. Графическая часть …………………………………………………… 24

Приложение ……………………………………………………………... 26

Литература ………………………………………………………………..40

Методические указания к выполнению курсовой работы

Задача курсовой работы

Задача курсовой работы состоит в выполнении термодинамического расчета простейшей теплофикационной паротурбинной установки (ПТУ), отображении термодинамических процессов в диаграммах, анализе способов оптимизации ПТУ. Подобные расчёты и анализ необходимы при проектировании теплоэнергетических установок на основе действующих нормативных материалов.

Объем работы

Составляется подробная расчетно-пояснительная записка, к которой прилагаются графики и схемы, выполненные на миллиметровой бумаге. Графическая часть выполняется в карандаше на листах формата А4, на которых должны быть представлены принципиальная тепловая схема теплофикационной установки, схематическое изображение теплообменного аппарата с основными размерами.

Исходные данные и их обозначения

Исходные данные формируются из сведений, содержащихся в таблицах 1 и 2, в соответствии с заданным вариантом шифра.

Таблица 1. Данные, определяемые по первой цифре шифра

Первая цифра шифра	p1, МПа	p2, МПа	p3, МПа	pк, МПа	ηоi, ЧВД	ηоi, ЧCД	ηоi, ЧНД
	2,6	0,60	0,48	0,0040	0,82	0,840	0,800
	2,7	0,65	0,50	0,0042	0,83	0,850	0,810
	2,8	0,70	0,54	0,0044	0,84	0,855	0,805
	2,9	0,60	0,49	0,0046	0,825	0,860	0,815
	3,0	0,65	0,51	0,0048	0,815	0,852	0,790
	3,1	0,70	0,54	0,0050	0,835	0,845	0,795
	3,2	0,60	0,49	0,0052	0,845	0,855	0,780
	3,3	0,65	0,52	0,0045	0,850	0,860	0,785
	3,4	0,70	0,53	0,0050	0,830	0,845	0,790
	3,5	0,60	0,48	0,0054	0,825	0,850	0,800

Таблица 2. Данные, определяемые по второй цифре шифра

Вторая цифра шифра	Dпп, кг/с	p0, МПа	°С	p5, МПа	°С
		12,5		0,05	+5
		12,6		0,06	+2
		12,7		0,07
		12,8		0,08	-2
		12,9		0,09	-5
		13,0		0,10	-8
		13,1		0,11	-11
		13,2		0,12	-15
		13,3		0,13	-20
		13,5		0,14	-25

В таблицах 1, 2 и далее в тексте обозначены:

- количество пара, вырабатываемого парогенератором (расход пара);

p₀, t₀ – давление и температура пара перед стопорным клапаном турбины;

p₁, p₂, p₃, p₅ - давления отборов пара;

η_оi - внутренние относительные КПД;

p_к - давление в конденсаторе турбины;

- температура наружного воздуха.

2. Расчёт теплофикационной паротурбинной установки