Паровые турбины. Часть 2Пример теплового расчета многоступенчатой конденсационной турбины
Требуется рассчитать конденсационную паровую турбину К-800-23,5 с промежуточным перегревом пара для привода электрогенератора.
; мощность
Общая схема
потоков, в том числе подвод пара в среднюю часть ЦВД петлевой конструкции, принята, как в турбине К-800-23,5-5 ЛМЗ (см. рис. 1.4).
Расчет турбины проводится в три этапа: предварительная оценка экономичности и турбоустановки; расчет тепловой схемы и определение расходов пара по отсекам турбины: детальный расчет турбины.
Предварительная оценка экономичности
давление пара на входе в ЦСД равно 3,51 МПа,
соответствует зоне оптимального давления
согласно рис, 1.18.
, а КПД остальной части турбины примем равным
. Тогда по (6.31) абсолютный КПД установки без отборов пара на регенерацию составит
По (1.35) и (1.37) подсчитываем выигрыш в экономичности установки (без учета потерь энергии в самой турбине) при регенеративном подогреве питательной воды и бесконечном числе отборов:
, учитывающий конечное число отборов в реальной схеме при отношении
По (6.32) подсчитываем
По (6.34) определяем расход пара через турбину:
табл. 6.4.
Расход пара па турбопривод питательных насосов
-приведенный теплоперепад от давления 1,5 МПа, т.е. от отбора пара на турбопривод. Расход пара в конденсаторы турбины найдем из (6.35):
- - энтальпия в конце процесса расширения.
Эти данные позволяют более точно оцепить КПД отсеков турбины. Проводим расчет последовательно от состояния пара на входе в турбину, т. е. от параметров свежего пара.
а) Потери в паровпуске
. Тогда оценим КПД
регулирующей ступени по формуле (6.43):
Отношение скоростей в регулирующей ступени выбрано ниже оптимального, но увеличение его при принятом теплоперепаде возможно только при большем диаметре, что в данном случае недопустимо но размерам поковки ротора ЦВД.
Первый отсек ЦВД
Определим КПД группы ступеней ЦВД по (6.45):
МПа выбрано так, чтобы располагаемый теплоперепад нерегулируемых ступеней ЦВД разделить примерно пополам.
Второй отсек ЦВД
По той же формуле определяем КПД:
отборами пара
л) Цилиндр среднего давления
По формуле (6.45) подсчитываем КПД:
Это давление взято
по аналогии с турбинами СКД наших заводов и позволяет иметь в ЦНД примерно пять ступеней. Размещение большего числа ступеней или потребует сварного ротора, или будет связано с дополнительными трудностями конструирования ЦНД и обеспечения вибрационной надежности ротора.
Меньшее же число ступеней может не обеспечить приемлемой экономичности ЦНД, кроме того может недопустимо увеличиться число ступеней в многоступенчатом и длинном ЦСД.
Цилиндр низкого давления
м, т. е. кольцевая площадь последних лопаток
Тогда по (6.47)
--число потоков в трех ЦНД. Подсчитываем КПД проточной части
ЦНД по формуле (6.48):
=0,15.
на входе во все ЦНД взят по оценке. При
-диаграмме (см. сплошные линии
. Теперь уточним значение расхода пара:
|