4.Построение теплового процесса расширения пара в турбине.

В цикле ПГУ применяется паровая турбина конденсационного типа с промежуточным перегревом пара, состоящая из части высокого и низкого давления (рис 1). Для определения параметров пара необходимых в дальнейших расчетах, построим процесс расширения пара в турбине в h-S диаграмме.

По параметрам пара перед турбиной МПа и на I-S диаграмму наносится точка 6. Из точки 6 проводится линия 6-7 изоэнропного процесса расширения пара в ЧВД турбины до пересечения ее с изобарой промежуточного перегрева пара МПа.

Располагаемый теплоперепад ЧВД турбины определяется по разности энтальпий точек 6 и 7:

кДж/кг (17)

(рис 3)

кДж/кг (17)

Внутренний (использованный) теплоперепад ЧВД турбины с учетом внутреннего относительного КПД составит:

кДж/кг (18)

Величина =240 кДж/кг откладывается от точки 6 на изоэнтропе 6-7 ( отрезок 6а) через точку А проводится прямая, параллельная оси S, до пересечения с изобарой .

Точка 7д характеризует действительное состояние пара на выходе из ЧВД турбины. Прямая 6-7д характеризует действительный (политропный) процесс расширения пара в ЧВД турбины. При этом энтальпия пара в конце расширения:

кДж/кг (19)

После ЧВД турбины ( точка 7д) пар выводится на вторичный пароперегреватель, где нагревается изобарно до начальной температуры . На I-S диаграмме по параметрам пара находится точка 8, характеризующая состояние пара перед ЧНД турбины. Дальнейшее построение теоретического и действительного процессов расширения пара в ЧНД аналогично процессу расширения пара в ЧВД турбины.

Располагаемый теплоперепад ЧНД определится по разности энтальпий точек 8и9.

кДж/кг.

По аналогии с предыдущими выражениями получаем:

кДж/кг.

кДж/кг.

На H-S диаграмме на пересечении действительного процесса расширения пара в ЧНД 8-9д с изобарами пара отбираемого из отборов турбины , наносятся точки 14 и 15, характеризующие состояние пара в регенеративных отборах.

Определяем состояние пара в отборах:

кДж/кг; кДж/кг:

5.Расчет регенеративной системы паровой турбины.

В регенеративную систему паротурбинной установки входят подогреватель низкого давления и деаэратор (рис 3)

Все тепловые расчеты будем производить в удельных единицах (отнесенных к одному кг пара, подводимого в турбину).

(рис 4).

Обозначим доли пара в отборах турбины.

и значения, которых определим из уравнений теплового баланса регенеративных подогревателей. При этом количество пара отбираемого из отбора турбины на ПНД подогреватель поверхностного типа выбирается так, чтобы температура воды на выходе из него равнялась температуре насыщения при давлении в отборе минус 5-7 градусов Цельсия. Температура питательной воды на выходе из деаэратора (подогреватель смешивающего типа) принимается равной температуре насыщения соответствующей давлению греющего пара (0,12МПа).

Составление тепловых балансов начинают с подогревателей высокого давления, последовательно переходя к подогревателям низкого давления (по греющему пару).

Как видно из рисунка 3 расход питательной воды на выходе из деаэратора равен сумме расходов конденсата поступающего из ПНД и пара из отбора турбины.

(20)

или в удельных величинах;

(21)

Уравнение теплового баланса деаэратора с учетом уравнений (20) и (21) можно записать в виде:

(22)

или в удельных величинах:

(23)

Где -энтальпия воды на входе и выходе из деаэратора.

Значение энтальпии ранее получено ( =439кДж/кг).

Значение энтальпии определяется следующим образом .

По давлению находим по таблицам водяного пара .

Тогда температура на выходе из ПНД с учетом недогрева, равного 7град составит:

Таким образом,

кДж/кг.

Из выражения (23) находим:

Относительный расход пара на деаэратор:

Расход пара на деаэратор:

кг/сек.

Запишем уравнение теплового баланса ПНД:

(24)

или в удельных величинах:

(25)

Где -энтальпия воды на выходе из ПНД.

Как видно уравнения (24) и (25) имеют две неизвестных величины . поэтому для их решения составим уравнение теплового баланса точки смещения:

(26)

Из выражения (20) получим:

(27)

Подставляя полученное значение в уравнение (25) и решая его относительно будем иметь:

(28)

Где энтальпия воды на выходе из конденсатора, определяется по таблицам водяного пара при давлении в конденсаторе кДж/кг.

Расход пара на ПНД:

кг/сек.