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.

G_Т=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

G_д=1039,86 *0,0356=37.02 кг/с

G_тп=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

G_к=G_т-УG_отб=1039.9-467.97=571.9 кг/с

Мощность, полученная на всех потоках пара:

N₀=[УG_отб(h_о-h_отбj-Дh_пп)]з_м з_г=[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 d_2к=1,4 м, L₂=0,370 м.

.

3. Распределение теплоперепада по ступеням турбины

Х_opt=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: р_1t=15 ата

v_1t=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: р_1t=2 ата

v_1t=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