Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал ФГБОУ ВО ИРНИТУ в г. Усолье-Сибирское

Кафедра теплоэнергетики

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Режимы работы ТЭС

«Пуск турбины Т-100/130 из неостывшего состояния при температуре низа ЦВД = 185°С»

Выполнил студент группы УТЭбз-12-1

А.И. Непомнящих

Нормоконтроль А.Г. Фролов

Иркутск 2016 г.



Исходные данные

Температура низа ЦВД , скорость набора вакуума пусковым эжектором , скорость набора вакуума пусковым и основным эжекторами , электрическая мощность , температура прямой сетевой воды , температура обратной сетевой воды , расход сетевой воды , время подогрева главного паропровода



Содержание

Введение

1.Расчет изменения давления в конденсаторе от времени

2.Процесс расширения пара в турбине

3.Определение тепловой нагрузки турбины

4.Определение расхода пара в сетевые подогреватели

5.Расчет пуска СП

Заключение

Список использованных источников

Приложения



Введение

Паровая турбина типа Т-100/130 зав. № 26531 ст. № 3, и зав. № 26537 ст. № 4 Уральского турбомоторного завода номинальной мощностью 100 тыс. кВт при 3000 об/мин с конденсацией и двухступенчатым подогревом сетевой воды, предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВФ-120-2 мощностью 120 тыс. кВт с водородным охлаждением.

Турбина рассчитана на работу свежим паром при давлении 130 ата и температурой 565С°, измеренными перед автоматическим стопорным клапаном. Расчетная температура охлаждающей воды на входе в конденсатор 20С°, номинальное количество охлаждающей воды 16000 т/ч.

Турбина представляет собой 3-х цилиндровый агрегат, имеющий 27 ступеней. Свежий пар от стопорного клапана по перепускным трубам поступает к 4 регулирующим клапанам высокого давления (ЦВД).

Увеличение скорости вращения и прогрев на холостом ходу определяется прогревом паровпускных частей турбины. При пуске турбины Т - 100/130 из холодного состояния оно должно составить не менее 2 ч 30 мин.

Прогрев турбины до достижения 1500 об/мин производится при низком вакууме и полностью закрытой регулирующей диафрагме ЦНД, что позволяет обеспечить в этот период пуска довольно интенсивный прогрев стенки ЦВД. Длительность прогрева турбины при скорости вращения ротора 750 - 1500 об/мин определяется относительным удлинением ЦВД и скоростью прогрева металла паровпускных частей. Сходя из условий прогрева ЦВД, турбина после включения генератора в сеть может быть нагружена до номинальной нагрузки за 2 часа. Таким образом, время разворота и нагружения турбины до номинальной величины при пуске из холодного состояния составляет 4 часа 30 мин.[1].



1. Расчет изменения давления в конденсаторе от времени

Пуск турбины начинается с набора вакуума, от начального давления в контуре (причем, что оно равно атмосферному ) до конечного давления в конденсаторе

Допустим, что с начала вакуум набирается только пусковым эжектором со скоростью затем, при давлении 75 кПа включается основной эжектор и дальнейший набор вакуума осуществляется пусковым и основным эжекторами со скоростью

Время набора вакуума от 100 до 75 кПа:

Толчок ротора паром производится тогда, когда давление в конденсаторе будет равно

Время набора вакуума от 75 до 35 кПа:

Так как конечное давление в конденсаторе то время набора вакуума от 35 до 5 кПа будет равно:

Строим график зависимости давления в конденсаторе от времени

При давлении в конденсаторе 35 кПа происходит толчок ротора паром и начинается набор частоты вращения. При достижении частоты вращения 3000 об/мин включается электрический генератор, и начинается набор электрической мощности. Зависимость частоты вращения и электрической мощности от времени строится на основании графика пуска по известной температуре низа ЦВД .

2. Процесс расширения пара в турбине

Параметры пара перед стопорными клапанами:

Приняв потерю давления в стопорном и регулирующем клапанах 3% от определяем давление перед соплами регулирующей ступени (на входе в ЦВД):

Давление пара на выходе из ЦВД:

Теоретическая энтальпия пара на выходе из ЦВД:

Располагаемый теплоперепад ЦВД:

Примем относительный внутренний КПД ЦВД , тогда действительный теплоперепад ЦВД будет равен:



Действительная энтальпия пара на выходе из ЦВД:

Давление на входе в ЦСД:

Давление на выходе из ЦСД:

Теоретическая энтальпия пара на выходе из ЦСД:

Располагаемый теплоперепад ЦСД:

Примем относительный внутренний КПД ЦСД , тогда действительный тепоперепад ЦСД будет равен:

Действительная энтальпия пара на выходе из ЦСД:

Давление на входе в ЦНД:

Давление на выходе из ЦНД:

Теоретическая энтальпия пара на выходе из ЦНД:

Располагаемый теплоперепад ЦНД:

Примем относительный внутренний КПД ЦНД , тогда действительный теплоперепад ЦНД будет равен:

Действительная энтальпия пара на выходе из ЦСД:

Рисунок - 1 Процесс расширения пара в турбине Т - 100/130 в h-S диаграмме

паровой турбина давление конденсатор



3. Определение тепловой нагрузки турбины

- тепловая нагрузка.

- расход сетевой воды.

- теплоемкость воды.

- температура прямой сетевой воды.

- температура обратной сетевой воды.

Тепловая нагрузка верхнего сетевого подогревателя:

Тепловая нагрузка нижнего сетевого подогревателя:

Температура воды на выходе из НСП:

Принимаем недогрев в сетевых подогревателях , тогда температура конденсата на выходе из подогревателей будет равна:

По таблицам «Термодинамические свойства воды и водяного пара» [2] определяем давление и энтальпию конденсата на линии насыщения, для каждой температуры



Принимаем потери давления в патрубках отборов , тогда давление в верхнем и нижнем теплофикационных отборах будут равны:

Снимаем с h, s - диаграммы значения энтальпий пара в теплофикационных отборах при соответствующих давлениях и

4. Определение расхода пара в сетевые подогреватели

Составим уравнения теплового баланса для ВСП и НСП:



Расходы пара на каждый подогреватель будут равны:

Рисунок - 2 Принципиальная тепловая схема паровой турбины Т-100/130

5. Расчет пуска СП

При достижении турбиной электрической мощности 30 МВт включается НСП.

Нагружение НСП идет со скоростью 10 тонн пара в минуту.

Время запуска (полной нагрузки) нижнего сетевого подогревателя:



Верхний сетевой подогреватель включается в работу при достижении электрической мощности 60 МВт.

Время запуска (полной нагрузки) верхнего сетевого подогревателя:

Строим график зависимости

Для построения графика зависимости воспользуемся диаграммой режимов турбины. При расход пара на турбину изменится пропорционально изменению частоты вращения ротора.

Строим график зависимости

Примем, что при давлении в камере регулирующей ступени , а относительный внутренний КПД

Для простоты расчета примем прямую зависимость давления и КПД от расхода пара, тогда:

Подставляя различные значения G0 можно найти Pр.с. и теоретическую энтальпию пара в регулирующей ступени для каждого значения G0.

Также рассчитываем относительный внутренний КПД регулирующей ступени для различных значений G0. Используя полученные значения , найдем действительную энтальпию пара в регулирующей ступени по формуле:

По полученным значениям и можно определить температуру пара в зоне регулирующей ступени

Результаты расчетов сводим в таблицу [Таблица 1.

Таблица 1 - Сводная таблица

фт, мин	n, об/мин	N, МВт	Pк, кПа	GВСП, m/ч	GНСП, т/ч	G?, m/ч	QТ, ГДж/ч	G0, т/ч	Gк, т/ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
90	0	0	100	-	-	-	-	0	0
92, 77	0	0	75	-	-	-	-	0	0
Продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
94, 509	0	0	35	-	-	-	-	0	0
100, 139	500	0	5	-	-	-	-	4, 2	4, 2
106, 699	500	0	5	-	-	-	-	4, 2	4, 2
118, 889	1800	0	5	-	-	-	-	15	15
130, 139	1800	0	5	-	-	-	-	15	15
136, 699	2600	0	5	-	-	-	-	21, 7	21, 7
152, 639	2600	0	5	-	-	-	-	21, 7	21, 7
156, 389	3000	0	5	-	-	-	-	25	25
169, 509	3000	0	5	-	-	-	-	25	25
174, 199	3000	10	5	-	-	-	-	55	55
192, 009	3000	10	5	-	-	-	-	55	55
207, 009	3000	30	5	-	0	0	0	160	160
233, 259	3000	40	5	-	159	159	427, 745	195	36
267, 009	3000	40	5	-	159	159	427, 745	195	36
282, 009	3000	60	5	0	159	159	427, 745	300	141
291, 389	3000	80	5	131	159	290	712, 908	380	90
303, 509	3000	105	100	131	159	290	712, 908	480	190

По полученным значениям, сведенным в таблицу [Таблица 1], строим необходимые зависимости.

Рисунок - 3 График зависимости давления в конденсаторе от времени



Рисунок - 4 График зависимости давления в конденсаторе от времени

Рисунок - 5 График зависимости расхода пара на сетевые подогреватели от времени



Рисунок - 6 График зависимости тепловой нагрузки от времени

Рисунок - 7 График расхода пара на турбину от времени



Рисунок - 8 График частоты вращения от времени

Рисунок - 9 График суммарного расхода пара на сетевые подогреватели от времени



Рисунок - 10 График расхода пара в конденсатор от времени



Заключение

В данной курсовой работе приведено описание паровой турбины Т-100/130. Выполнен расчёт пуска турбины Т-100/130 из неостывшего состояния при температуре низа ЦВД =185.

В результате расчетов были найдены следующие величины:

- Тепловая нагрузка ;

- Расход пара в сетевые подогреватели , ;

- Время запуска (полной нагрузки) нижнего сетевого подогревателя

- Время запуска (полной нагрузки) верхнего сетевого подогревателя



Список использованных источников

1. Трухний А. Д., Лосев С. М. «Стационарные паровые турбины», энергоатомиздат, 1981.

2. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара (электронный вариант).

3. Григорьев В.А., Зорина В.М. справочник «Тепловые и атомные электрические станции», Москва, энергоатомиздат, 1982.



Приложения

Приложение А

Диаграмма режимов паровой турбины Т-100-130.



Приложение Б

Номограмма по пуску турбины Т-100-130 из неостывшего состояния.

Размещено на Allbest.ru

...