Тепловой расчет турбины ПТ-25-90/11

 

 

 

Министерство энергетики РФ

Управление кадров и социальной политики

 

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

 

ИРКУТСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

 

 

УТВЕРЖДАЮ

                                       Председатель ЦК   ____________________ «____»__________2004г.                                                                                 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Тепловой расчет турбины ПТ-25-90/11

(название)

 

 

Лист утверждения

 

 

КП.1093.1005.2004.ЛУ

(обозначение)

 

 

 

      Руководитель                                           Разработал студент    

     Козловская Н.И.                                              Харламов А. И.

                                                                                                         (подпись)    (И.О. Фамилия)                                  (подпись)  (И.О. Фамилия)

«____»__________2004г                    «____»__________ 2004г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

Формат

Обозначение

Наименование

Кол-во листов

N-экз.

Примечание

Документация общая

Вновь разработал

1

А4

КП.1093.1005.2003.ЛУ

Лист утверждения

1

2

А4

КП.1093.1005.2003.КЗ

Задание на К. П.

2

3

А4

КП.1093.1005.2003.ПЗ

Пояснительная

25*

записка

4

А1

КП.1093.1005.2003.ВО

Продольный разрез

1

турбины

1093.1005.2004

Изм

Лист

N докум

Подпись

Дата

Разработал

Афанасьев Е.И.

Расчет турбины Ведомость К.П

Лит

Лист

Листов

Проверил

Саунин С.Н.

ЛУ

1

МЭЭИ

Н. Контроль

Утвержден

 

УТВЕРЖДЕН

 

   КП.1093.1005.2004.ЛУ                                  

обозначение листа утверждения

 

 

 

 

 

Тепловой расчет турбины К-300-240

(наименование проекта)

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

КП.1093.1005.2003.П.З

(обозначение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание пояснительной записки

 

1 Введение. Краткое описание проектируемой  турбины.

2 Определение расчётного расхода пара на турбину (с построением ориентировочного рабочего процесса в hs – диаграмме)

3 тепловой расчёт проточной  части турбины (при многоцилиндровой  конструкции – одного из цилиндров)

3.1 расчёт регулирующей ступени

3.2 расчёт нерегулируемых ступеней проточной части:

определение числа ступеней, их диаметров, тепловых перепадов, высот сопловых и рабочих решёток, детальный расчёт ступени (возможен детальный расчёт только первой и последней ступеней). Расчёты ступеней проточной части производится с построением треугольников скоростей и процесса расширения пара по ступеням в hs – диаграмме.

3.3 Расчёт электрической мощности  турбины (внутренней мощности цилиндра)

3.4 Расчёт треугольников скоростей  ступеней.

4 Специальное задание (краткое описание заданного узла или деталей турбины).

5.Список используемой литературы

 

Графическая часть

 

Лист 1. продольный разрез турбины (цилиндра)

3.2 чертёж по специальному заданию

Примечание. Допускается замена графической части КП на изготовление макетов, плакатов и других наглядных пособий. При выполнении КП необходимо пользоваться «методическими указаниями по выполнению курсового и дипломного проектирования».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата выдачи задания                                                _______           ______2014 г.

Срок выполнения                                                      _______           ______2014 г.

 

 

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

 

МОСКОВСКИЙ ЭКОНОМИКО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

 

ЗАДАНИЕ

 

На курсовой проект по дисциплине «Турбинные установки тепловых электростанций».

 

Студенту _ Канину А.В.

 

Группы _ Т-52-11

 

Тема: Тепловой расчёт турбины К-300-240,

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Номинальная мощность турбины _ 132 мВт
2. Начальные параметры пара:

давление _ 24 МПа, температура _ 545 °С

3. Давление отработавшего пара на выходе из выхлопного патрубка 3,6 МПа
4. Частота вращения _ 3000 об/мин
5. Для турбины типа К

а) производственный отбор пара:

давление _ 11 кПа, величина отбора _ 15 кг/сек

б) теплофикационный отбор пара:

давление _ 1,1 кПа, величина отбора _ 15 кг/сек

1.6 Специальное задание: Работа  турбины при переменном пропуске  пара.

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение. Краткое описание проектируемой турбины…………………7стр.

Расчёт расхода пара на турбину…………………………………………..8 стр.

Расчёт первого отсека………………………..……………………………9 стр.

Расчёт второго отсека……………………………………………………..9 стр.

Расчёт третьего отсека………………………………..………………….10 стр.

Расчёт регулирующей ступени…………………….………………...10-11 стр.

Расчёт сопловой решётки…………….………………………………11-12 стр.

Расчёт рабочей решётки…………………………….………………..12-13 стр.

Расчёт нерегулируемых ступеней в ЧВД…………….……………...14-15 стр.

Сводная таблица расчёта для первых пяти ступеней в отсеке высокого давления…………………………………………………………………...15 стр.

Сводная таблица результатов расчёта пяти нерегулируемых ступеней турбины…………………………………………..…………………….16-21 стр.

Спец. задание………………………………………...………………...22-28 стр.

Список используемой литературы……………………………………….29 стр.

Графическая часть

Продольный разрез турбины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Краткое описание турбины К-300-240

 

1. Краткое описание и основные  данные по турбоустановке 

Паровая, конденсационная, одновальная турбина К-300-240 ХТГЗ, номинальной мощностью 300 мВт, работающая при частоте вращения 3000 об/мин, предназначена для привода генератора переменного тока. Турбина рассчитана для работы с параметрами свежего пара перед стопорными клапанами цилиндра высокого давления (ЦВД) турбины 240 кг*см2 и 5600С и температурой пара после промперегрева, измененной перед стопорными клапанами цилиндра среднего давления (ЦВД)5650С.

Номинальным (расчетным) является режим работы турбоагрегата при номинальных значениях следующих показателей:

мощности генератора;

параметров свежего пара;

температуры пара после промперегрева;

количества и температуры охлаждающей воды;

Номинальный режим достигается при полностью включенной системе генерации турбины и отборах пара на испарительную установку, имеющую паропроизводительность 2% расхода пара на турбину, на бойлерную установку, работающую по графику 130/700 и имеющую производительность 15 Гкал/ч, и на подогрев воздуха в котле.

Основные технические /расчетные/ показатели работы турбоагрегата при номинальном режиме следующие:

Номинальная мощность 300 мВт

Частота вращения ротора 3000 об/мин.

Давление свежего пара перед блоками клапанов ЦВД 240* кгс/см2

Температура свежего пара перед блоками клапанов ЦВД 560°С

Давление пара на выходе из ЦВД 40* кгс/см2

Температура пара на выходе из ЦВД 309°С

* - значение абсолютного давления7

В соответствии с указаниями эксплуатационного циркуляра № Т-4(71) по вопросу снижения температуры перегретого пара энергоустановок, СЦН ТИ ОРГТЭС 1971 (температура свежего пара и пара после промперегрева снижена перед турбиной до 540°С).

Давление пара после промперегрева перед входом в ЦСД – 36 кгс/см2.

Температура пара после промперегрева перед блоками клапанов ЦСД - 565°С

Давление в конденсаторе при расчетной температуре охлаждающей воды +12°С и расчетном ее расходе 34805 м3/час – 0,035 кгс/см2

Температура питательной воды после ПВД - 265°С

Турбина имеет девять нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в ПВД и основного конденсата в ПНД..

Допускается дополнительный расход пара на нужды электростанции в следующем количестве:

Из линий холодного промперегрева - 40 т/ч.

Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат с тремя выхлопами пара в один общий конденсатор, Свежий пар из котла подается к двум отдельно стоящим блокам клапанов парораспределения ЦВД.

В каждом блоке клапанов парораспределения ЦВД расположено по одному стопорному и по три регулирующих клапана. После регулирующих клапанов пар по десяти перепускным трубам поступает к четырем паровпускным патрубкам ЦВД. Паровпускные патрубки расположены на корпусе ЦВД симметрично – два сверху и два снизу.

Парораспределение турбины – сопловое. Через паровпускные патрубки свежий пар подается к сопловым камерам, выполненным во внутреннем корпусе ЦВД.

Сопловых камер четыре: первые две работают параллельно, остальные две - последовательно.

В ЦВД расположено II ступени давления, в том числе одновенечная, регулирующая ступень. После ЦВД пар отводится в промежуточный пароперегреватель котлоагрегата, а затем направляется обратно в турбину через блоки клапанов ЦСД.8

Цилиндр среднего давления однопоточный и конструктивно выполнен из двух частей: из части среднего давления и первого потока части низкого давления.

Часть среднего давления имеет 12 ступеней, после которых две трети пара перепускаются по двум ресиверам диаметром 1000 мм в двухпоточный цилиндр низкого давления, а одна треть пара поступает непосредственно в первый поток низкого давления (ЦНД), являющийся продолжением ЦСД. Первый поток низкого давления имеет пять ступеней давления, цилиндр низкого давления выполнен двухпоточным, с пятью ступенями давления в каждом потоке. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра сверху.

Отработанный в турбине пар отводится в один поверхностный двухходовой конденсатор.

Выхлопные патрубки ЦСД и ЦНД турбины привариваются к конденсатору на монтаже.

Для уменьшения относительного расширения роторов среднего и низкого давления и осевых усилий, возникающих в турбине, цилиндр высокого давления выполнен с направлением потока пара от ЦСД к переднему подшипнику, т.е. противоположным направлению пара в ЦСД. Упорный подшипник турбины при этом выполнен между ЦВД и ЦСД.

Ротор турбины, если смотреть на него в сторону генератора, вращается по часовой стрелке.

В передней части ЦВД выполнен двухкорпусным. Во внутреннем корпусе расположен сопловой аппарат и диафрагмы 2-й и 5-й ступеней. Диафрагмы 6-й - 11-й ступеней ЦВД расположены в двух обоймах. Эти обоймы совместно с наружным корпусом образуют камеры для отвода пара на регенерацию. Отборы пара на регенерацию осуществляются за 8-й и 11-й ступенями ЦВД.

Цилиндр среднего давления турбины выполнен однокорпусным с вставными литыми обоймами. В части среднего давления турбины ЦСД отборы пара на регенерацию производятся за 4-й, 8-й и 10-й ступенями. В первом потоке низкого давления ЦСД за 1-й ступенью выполнен один отбор пара на регенерацию.

В ЦНД, во втором и третьем потоках отборы пара на регенерацию выполнены непосредственно из камеры паровпуска за 2-й и 3-й ступенями.9

Роторы высокого и среднего давления соединены жесткой муфтой и имеют общий средний подшипник. Роторы среднего и низкого давления, а также роторы низкого давления турбины и генератора соединены полугибкими муфтами.

Значения критической частоты вращения системы роторов турбины и генератора ТГВ-300 приведены в таблице №1.

Таблица№1.

                Критическая частота вращения системы роторов турбины и генератора

Наименование	Порядковый номер критической частоты вращения
	1	2	3	4	5
Критическая частота вращения, об/мин	1200	1370	1680	1940-2060	4660*
*Расчетное  значение.

 

Турбина имеет паровые лабиринтовые уплотнения цилиндров. В предпоследние камеры лабиринтовых уплотнений подается пар с параметрами 0,1-0,3 кгс/см2 и 164°С из коллектора, давление в котором поддерживается регулятором. При работе турбоагрегата подача пара в коллектор и далее к уплотнениям турбины осуществляется из уравнительной линии деаэратора.