Пуск турбины Т-100 из неостывшего состояния

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

1. Задание

Построить графики зависимостей для турбины Т-100-130:

частоты вращения ротора турбины от времени n=f(t);

давление в конденсаторе от времени P_к=f(t);

электрической мощности турбины от времени N_э=f(t);

расхода пара на турбину от времени D₀=f(t);

тепловой нагрузки турбины от времени Q_т=f(t).

пар турбина клапан ротор

2. Исходные данные

Температура низа ЦВД400єC

Скорость набора вакуума:

· основным эжектором6 кПа/мин

· основным и пусковым эжекторами26кПа/мин

Время прогрева главного паропровода95 мин

Электрическая мощность85МВт

Температура обратной сетевой воды55 єC

Температура прямой сетевой воды95 єC

Расход сетевой воды2900т/ч

Принципиальная тепловая схема турбины Т-100-130

Рис.1. Принципиальная тепловая схема турбины Т-100-130

3. Процесс расширения пара в турбине

Параметры пара перед стопорными клапанами:

; 555⁰С; .

3.1 Процесс расширения пара в турбине в ЦВД

Потери давления в стопорных и регулирующих клапанах из-за дросселирования пара оценивается в пределах 3-5%; приняв потерю давления в стопорном и регулирующем клапанах 3% от P₀, определяем давление перед соплами регулирующей ступени (на входе в ЦВД):

.

Давление пара на выходе из ЦВД: .

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:

.

3.2 Процесс расширения пара в турбине в ЦСД

Давление на входе в ЦСД: .

Давление на выходе из ЦСД:

Энтальпия пара на выходе из ЦСД:

Располагаемый теплоперепад ЦСД:

.

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

.

Действительная энтальпия пара на выходе из ЦСД:

.

3.3 Процесс расширения пара в турбине в ЦНД

Давление на входе в ЦНД: .

Давление на выходе из ЦНД: .

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 ЦНД:

.

Рис. - Процесс расширения пара в турбине

4 Расчет изменения давления от времени

Пуск турбины начинается с прогрева главного паропровода и длится 55 мин.

Набор вакуума происходит от начального давления в контуре (примем, что оно равно атмосферному ) до конечного давления в конденсаторе Р_к = 5 кПа. Сначала вакуум набирается только пусковым эжектором со скоростью;

н_{осн+пуск} =26 кПа/мин, где н_осн 6 кПа/мин

н_пуск = н_{осн+пуск} - н_осн = 26-6 = 20 кПа/мин.

затем, при давлении 75 кПа включается основной эжектор, и дальнейший набор вакуума осуществляется пусковым и основным эжекторами со скоростью н_{осн+пуск}=26кПа/мин.

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 Р_к = 5,7 кПа, то время набора вакуума от 35 до 5,7 кПа будет равно:

.

Строим график зависимости давления в конденсаторе от времени P_к = f(t).

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 t_{низ.ЦВД}= 400 °С.

5. Определение тепловой нагрузки турбины

Q_m =G_с.в.·c·(t_псв - t_осв ), кВт -- тепловая нагрузка.

G_с.в. = 2900 т/ч = 805,55 кг/с -- расход сетевой воды.

c = 4,19 кДж/(кг·°С) -- теплоемкость воды.

t_псв = 95 °С -- температура прямой сетевой воды.

t_осв = 55 °С -- температура обратной сетевой воды.

Q_m = 805,55·4,19·(95 - 55) = 135010,18 кВт.

Тепловая нагрузка верхнего сетевого подогревателя

.

Тепловая нагрузка нижнего сетевого подогревателя

.

Температура воды на выходе из НСП

.

Принимаем недогрев в сетевых подогревателях Дt_св = 5 °C, тогда температура конденсата на выходе из подогревателей будет равна:

.

По таблицам "Термодинамические свойства воды и водяного пара" определяем давление и энтальпию конденсата на линии насыщения, для каждой температуры и ,

P_всп =101,42 кПа; P_нсп =55,6 кПа; .

Принимаем потери давления в патрубках отборов ДР_т = 0,08·Р_т, тогда давление в верхнем и нижнем теплофикационных отборах будут равны:

P_т1 = P_всп + 0,08·P_всп = 101,42 + 0,08·101,42 = 109,53 кПа=1,095 ата

P_т2 = P_нсп + 0,08·P_нсп = 55,6 + 0,08·55,6 = 60,048 кПа=0,6004 ата

Снимаем с h-s диаграммы значения энтальпий пара в теплофикационных отборах при соответствующих давлениях: h_т1=2680 кДж/кг; h_т2=2652 кДж/кг.

6. Определение расхода пара в сетевые подогреватели

Ртс.

Составим уравнения теплового баланса для ВСП и НСП.

пар турбина клапан ротор

, кВт

, кВт

Расходы пара на каждый подогреватель будут равны:

7. Расчет пуска СП

При достижении турбиной электрической мощности 30 МВт включается НСП.

СП идет со скоростью 10 т пара/мин. Время запуска (полной загрузки) нижнего сетевого подогревателя:

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

Время запуска (полной загрузки) верхнего сетевого подогревателя:

Строим график зависимости (G_У; Q_т) = f(t).

Для построения графика зависимости G₀ = f(t) воспользуемся диаграммой режимов турбины. При N_э = 0 расход пара на турбину изменяется пропорционально изменению частоты вращения ротора.

Строим график зависимости G₀ = f(t).

Таблица 1

ф0, мин	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
95	-2,79	-	-	100	-	-	-	-	-	-
96,25	-1,54	-	-	75	-	-	-	-	-	-
97,79	0	0	-	35	-	-	-	-	-	-
98,94	1,15	93	-	5	-	-	-	-	0,868	0,6
105,1	6,16	500	-	5	-	-	-	-	4,6	3,22
109,72	10,78	500	-	5	-	-	-	-	4,6	3,2
117,42	18,48	2600	-	5	-	-	-	-	24,3	17,01
122,04	23,1	2600	-	5	-	-	-	-	24,3	17,01
127,43	28,49	3000	-	5	-	-	-	-	28	19,6
132,2	33,26	3000	0	5	-	-	-	-	28	19,6
135,9	36,96	3000	10	5	-	-	-	-	70	49
148,22	49,28	3000	30	5	-	0	0	0	146	102,2
150,22	51,28	3000	30	5	-	20	20	46	166	96,2
156,69	57,75	3000	40	5	-	85	85	195,52	190	48
170,55	71,61	3000	40	5	-	124	124	285,24	229	36,3
179,02	80,08	3000	60	5	0	124	124	285,24	270	65
180,02	81,08	3000	60	5	10	124	134	308,24	280	62
191,34	92,4	3000	80	5	86	124	210	483,06	352	36,4
194,42	95,48	3000	85	5	86	124	210	483,06	375	52,5

8. Графики

Рис.1

Рис.2

Рис.3



Рис.4

Рис.5

Рис.6



Рис7

Рис8

Рис.9

Размещено на Allbest.ru