Расчет турбины К-2000–300
Расчет тепловой схемы энергоблока. Определение значений основных параметров цилиндра среднего давления. Принципы распределения теплоперепада по ступеням турбины. Расчет турбинных ступеней, вала на прочность. Коэффициенты потерь энергии и скорости.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.03.2012 |
Размер файла | 209,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовой проект
По дисциплине:
«Турбины ТЭС и АЭС»
Тема:
«Расчёт турбины К-2000-300»
Введение
Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Установленные на электростанциях генераторы в подавляющем большинстве имеют привод от паровых турбин.
Таким образом паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции, в том числе на атомной.
Обладая большой быстроходностью, паровая турбина отличается малыми размерами и массой и может быть построена на большую единичную мощность. Вместе с тем у данного типа турбин достигнута высокая экономичность работы. Это главным образом и определило широкое распространение паровых турбин в современной энергетике.
К недостаткам её стоит отнести невысокую маневренность, долгий пуск и набор мощности, что стоит препятствием для эффективного и экономичного использования паровых турбин для покрытия пиковой части графика потребления электроэнергии.
1. Расчет тепловой схемы энергоблока
Турбина К-2000-300 имеет 9 регенеративных отборов пара. Конденсат турбины подогревается в 5 ПНД. После деаэратора питательная вода питательным насосом, приводимым в движение турбоприводом, прокачивается через 3 линии ПВД по 2 подогревателя в каждой линии.
Все ПВД и ПНД имеют встроенные пароохладители и охладители дренажа греющего пара.
Питательная установка имеет конденсационный турбопривод, питаемый паром из линии СПП (после промперегрева). Пар, отработавший в турбоприводе, конденсационным насосом направляется в конденсатор, а затем в основной конденсатор.
Определение расхода пара на турбину.
GТ=2000*103/(3474-3046)+[(1-0,075) (3663-2941)+(1-0,075-0,103) (3708-
-3358)+(0,822-0,013) (3358-3169)+(0,809-0,0356-0,0424) (3169-3020)+(0,7314-
-0,0269) (3020-2903)+(0,7041-0,0287) (2903-2774)+(0,6754-0,03183) (2774-
-2650)+(0,64357-0,0335) (2650-2609)+(0,61007-0,0345) (2609-2550) 0,992]=1039,86 т/ч
Расходы пара в отборы:
G1=1039,86 *0,075=c кг/с
G2=1039,86 *0,103=107.11 кг/с
G3=1039,86 *0,013=13.52 кг/с
Gд=1039,86 *0,0356=37.02 кг/с
Gтп=1039,86 *0,068=70.71 кг/с
G4=1039,86 *0,0287=29.84 кг/с
G5=1039,86 *0,0269=27.97 кг/с
G6=1039,86 *0,03183=33.09 кг/с
G7=1039,86 *0,0335=34.84 кг/с
G8=1039,86 *0,0345=35.87 кг/с
Gк=Gт-УGотб=1039.9-467.97=571.9 кг/с
Мощность, полученная на всех потоках пара:
N0=[УGотб(hо-hотбj-Дhпп)]зм зг=[77.99 (3474-3046) +107.1 (3663-2941+666)+13.52 (3708-3356+666+813)+37.02 (3708-3169+1479)+70.71 (3708-
-3169+1479)+29.84 (3708-2903+1479)+27.97 (3708-2774+1479)+33.09 (3708-2650+1479)+34.84 (3708-2609+1479)+571.9 (3708-2550+1479)] 0,99*0,99=2197.09 МВт
2. Расчет цилиндра среднего давления
Принимаем d2к=1,4 м, L2=0,370 м.
.
3. Распределение теплоперепада по ступеням турбины
Хopt=0,52
Окружная скорость:
Скорость пара на входе в ступень:
Располагаемый теплоперепад:
.
Коэффициент возврата теплоты:
Уточнённое число ступеней:
ступеней
4. Расчет турбинных ступеней
4.1 Расчёт первой ступени
Расход пара равен G=854.9 кг/с
Давление пара на входе в сопловой аппарат:
р0=18,6 ата
t0=4500C
Параметры пара перед ступенью:
i0=3358 кДж/кг
s0=7,3246
v0=0,119 м3/кг
р2=2,64 ата
1. Располагаемый теплоперепад
2. Фиктивная скорость
3. Окружная скорость
4. Средний диаметр:
5. Располагаемый теплоперепад:
6. Энтальпия пара за сопловой решеткой:
7. Параметры пара за сопловой решеткой: р1t=15 ата
v1t=0,2095
8. Теоретическая скорость выхода пара из сопловой решетки:
9. Скорость звука:
- дозвуковой режим
Площадь сопловой решетки:
10. Высота лопатки сопловой решетки:
11. Принимаем профиль сопловой лопатки С-90-12А с b1=6,25 см
12. Количество сопловых лопаток:
13. Число Рейнольдса для потока пара за сопловой решеткой:
14. Поправки на числа Рейнольдса:
15. Коэффициент расхода для сопловой решетки:
16. Потери на трение в пограничном слое:
17. Коэффициент кромочных потерь:
энергоблок теплоперепад турбина энергия
18. Коэффициент концевых потерь:
19. Поправка к коэффициенту потерь энергии в сопловой решетке на число Маха:
20. Поправка к коэффициенту потерь энергии на верность:
,
21. Коэффициент потерь для сопловой решетки:
22. Коэффициент скорости:
23. угол выхода потока из сопел в абсолютном движении:
24. Относительная скорость выхода потока из сопел:
25. Угол входа потока в рабочую решетку в относительном движении:
26. Абсолютная величина потерь энергии поткав сопловой решетке:
27. Относительная теор. скорость выхода из рабочей решетки:
28. Число Маха
29. Высота рабочей решетки:
30. Выходная площадь рабочей решетки:
31. Эффективный угол выхода потока из рабочей решетки в относительном движении
32. Хорда профиля:
Выбираем профиль Р-60-38А
Количество лопаток:
33. Эффективный угол выхода потока в отн. Движении:
34. Потери на трение в пограничном слое:
35. Кромочные потери:
36.
36. Концевые потери:
37. Поправка на веерность:
38. Поправка к потерям на число Рейнольдса:
39. Коэффициент потерь рабочей решетки:
40. Угол выхода из рабочей решетки в относительном движении:
41. Осевая и окружная составляющие относительной скорости:
42. Скорость выхода из рабочей решетки в абсолютном движении:
43. Угол выхода из раб. решетки в абсолютном движении:
44.
45.
46.
47. относительный лопаточный КПД:
И
48. Потери на трение:
49. Потери с утечками:
Потери с утечками в диафрагмах:
50. Внутренний относительный КПД
51. Мощность ступени:
4.2 Расчёт последней ступени
Расход пара равен G=316,8 кг/с
р0=2,1 ата
i0=2827 кДж/кг
s0=7,5
v0=1,128 м3/кг
р2=1,75 ата
1. Располагаемый теплоперепад
2. Фиктивная скорость
3. Окружная скорость
4. Средний диаметр:
5. Располагаемый теплоперепад:
6. Энтальпия пара за сопловой решеткой:
7. Параметры пара за сопловой решеткой: р1t=2 ата
v1t=0,984
8. Теоретическая скорость выхода пара из сопловой решетки:
9. Скорость звука:
- дозвуковой режим
10. Скорость звука:
11. Принимаем профиль сопловой лопатки С-90-22А
12. Количество сопловых лопаток:
13. Число Рейнольдса для потока пара за сопловой решеткой:
14. Поправки на числа Рейнольдса:
15. Коэффициент расхода для сопловой решетки:
16. Потери на трение в пограничном слое:
17. Коэффициент кромочных потерь:
18. Коэффициент концевых потерь:
19. Поправка к коэффициенту потерь энергии в сопловой решетке на число Маха:
20. Поправка к коэффициенту потерь энергии на верность:
21. Коэффициент потерь для сопловой решетки:
22. Коэффициент скорости:
23. угол выхода потока из сопел в абсолютном движении:
24. Относительная скорость выхода потока из сопел:
24. Угол входа потока в рабочую решетку в относительном движении:
26. Абсолютная величина потерь энергии поткав сопловой решетке:
27. Относительная теор. скорость выхода из рабочей решетки:
28. Число Маха
29. Высота рабочей решетки:
30. Выходная площадь рабочей решетки:
31. Эффективный угол выхода потока рабочей решетки в относительном движении
32. Хорда профиля:
Выбираем профиль
Количество лопаток:
33. Эффективный угол выхода потока в отн. Движении:
34. Потери на трение в пограничном слое:
35. Кромочные потери:
36. Концевые потери:
37. Поправка на веерность:
38. Поправка к потерям на число Рейнольдса:
39. Коэффициент потерь рабочей решетки:
40. Угол выхода из рабочей решетки в относительном движении:
41. Осевая и окружная составляющие относительной скорости:
42. Скорость выхода из рабочей решетки в абсолютном движении:
43. Угол выхода из раб. решетки в абсолютном движении:
44.
45.
46.
47.
Относительный лопаточный КПД:
И
48. Потери на трение:
49. Потери с утечками:
50. Внутренний относительный КПД
51. Мощность ступени
5. Расчёт на прочность
5.1 Расчет на прочность рабочих лопаток
Максимальное напряжение от центробежных сил:
Максимальное усилие к - коэффициент разгрузки
:
Коэффициент запаса прочности:
5.2 Расчёт вала на прочность
Касательные напряжения при кручении изгибе:
Момент сопротивления диска:
Крутящий момент:
Заключение
В данном курсовом проекте мной была спроектирована турбина К-2000-300 на начальные параметры пара р0=300 ата и t0=6300С с 2-мя промперегревами. В ходе расчета мной был рассчитан ЦСД.
Удельный расход топлива , КПД по выработке электроэнергии .
Литература
1. А.Д. Трухний «Станционные паровые турбины».
2. А.Г. Костюк «Паровые и газовые турбины».
3. А.В. Щегляев «Паровые турбины».
4. С.Л. Ривкин «Термодинамические свойства воды и водяного пара».
5. Конспект лекций по курсу «Турбины ТЭС и АЭС»
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение конструкции турбины К-500-240 и тепловой расчет турбоустановки электростанции. Выбор числа ступеней цилиндра турбины и разбивка перепадов энтальпии пара по её ступеням. Определение мощности турбины и расчет рабочей лопатки на изгиб и растяжение.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.10.2014Проект цилиндра паровой конденсационной турбины турбогенератора, краткое описание конструкции. Тепловой расчет турбины: определение расхода пара; построение процесса расширения. Определение числа ступеней цилиндра; расчет на прочность рабочей лопатки.
курсовая работа [161,6 K], добавлен 01.04.2012Технические характеристики и системы регулирования турбины. Расчет расхода пара на нее. Разбивка теплоперепада цилиндра высокого давления по ступеням. Технико-экономические показатели турбоустановки. Прочностной расчет лопаток и диска последней ступени.
курсовая работа [632,9 K], добавлен 01.03.2013Тепловая схема энергоблока, алгоритм расчета регулирующей ступени турбины К-2000-300; Сводная таблица теплового расчета турбины; расход пара на подогреватели. Расчет на прочность; переменные режимы работы турбины, коэффициент потерь энергии в решетке.
курсовая работа [574,5 K], добавлен 13.03.2012Конденсационная паровая турбина К-300-240-1. Тепловая схема турбоагрегата. Разбивка теплоперепада цилиндра низкого давления (ЦНД) по ступеням. Расчет ступеней ЦНД и построение треугольников скоростей. Техническо-экономические показатели турбоустановки.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.04.2012Краткая характеристика общего конструктивного оформления спроектированной турбины, ее тепловой схемы и основных показателей. Выбор дополнительных данных для расчета турбины. Тепловой расчет нерегулируемых ступеней. Механические расчеты элементов турбины.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 01.12.2014Задачи ориентировочного расчета паровой турбины. Определение числа ступеней, их диаметров и распределения тепловых перепадов по ступеням. Вычисление газодинамических характеристик турбины, выбор профиля сопловой лопатки, определение расхода пара.
курсовая работа [840,0 K], добавлен 11.11.2013Предварительное построение общего теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки. Определение основных диаметров нерегулируемых ступеней с распределением теплоперепадов по ступеням.
курсовая работа [219,8 K], добавлен 27.02.2015Значение тепловых электростанций. Определение расходов пара ступеней турбины, располагаемых теплоперепадов и параметров работы турбины. Расчет регулируемой и нерегулируемой ступеней и их теплоперепадов, действительной электрической мощности турбины.
курсовая работа [515,7 K], добавлен 14.08.2012Тепловая схема энергоблока. Параметры пара в отборах турбины. Построение процесса в hs-диаграмме. Сводная таблица параметров пара и воды. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Расчет дэаэратора и сетевой установки.
курсовая работа [767,6 K], добавлен 17.09.2012