«Составление и расчет принципиальной тепловой схемы на базе ТУ Т-110/120-130-4 ТМЗ и -60/75-12,8/1,3 ЛМЗ» - Курсовая работа

Содержание

1Краткое описание принципиальной тепловой схемы энергоблока на базе ТУ Т-110/120-130-4 ТМЗ.

4. Краткая характеристика турбоустановки Т-110/120-130-4 ТМЗ.

5. Исходные данные для ПрТС 1.

6. Уравнения материального теплового баланса для ПрТС 1.

7. Описание файла расчета «Р-100-12,8-4 ТМЗ».

8. Результаты расчета энергоустановки на базе ТУ Т-110/120-130-4 ТМЗ.

9. Краткое описание принципиальной тепловой схемы энергоблока на базе ТУ ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ.

10. Краткая характеристика турбоустановки ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ.

11. Исходные данные для ПрТС 2.

12. Уравнения материального теплового баланса для ПрТС 2.

13. Описание файла расчета «ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ».

14. Результаты расчета энергоустановки на базе ТУ ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ.

15. Список использованной литературы

Введение

3. Краткое описание принципиальной тепловой схемы энергоблока на базе ТУ Т-110/120-130-4 ТМЗ

Энергоблок электрической мощностью 100 МВт состоит из барабанного котла высокого давления, турбины Р-100-12,8-4 ТМЗ, генератора и вспомогательного оборудования (см. ПрТС 1).

Энергоблок имеет семь отборов. В турбоустановке можно осуществлять одноступенчатый подогрев сетевой воды. Имеется ПСГ и ПВК, который включается если ПСГ не может обеспечить требуемого нагрева сетевой воды (свыше 1050С).

Свежий пар из котла с давлением 12,7 МПа и температурой 555 0С поступает в ЦВД турбины и, отработав, направляется в ЦСД турбины. Выхлоп ЦСД поступает в ПСГ.

В энергоблоки для регенерации предусмотрены три подогревателя высокого давления (ПВД) и четыре низкого (ПНД). Нумерация подогревателей идет с хвоста турбоагрегата. Конденсат греющего пара ПВД-7 каскадно сливается в ПВД-6, в ПВД-5 и затем в деаэратор (6 ата). Слив конденсата из ПНД также осуществляется каскадно. Затем из ПНД1 конденсат греющего пара ПНД1, ПНД2, ПНД3 и ПНД4 направляется в СМ1(см. ПрТС1).

На блоке для подогрева воды в теплосети имеется бойлерная установка, состоящая из ПСГ, питающегося выхлопом из ЦСД, и ПВК. Конденсат греющего пара ПСГ направляется в водо-водяной теплообменник ПСВ, затем в ресивер.

Температура подогрева питательной воды лежит в пределах (235-247)0С и зависит о начального давления свежего пара, величины недогрева в ПВД7. Основной конденсат и питательная вода последовательно подогреваются в ПЭ, СХ, ПС в четырех подогревателях низкого давления (ПНД), в деаэраторе (7 ата) и в трех подогревателях высокого давления (ПВД). Отпуск пара на эти подогреватели осуществляется из отборов турбины.

Первый отбор пара (из ЦВД) идет на нагрев питательной воды в ПВД-7, второй отбор (из ЦВД) - в ПВД-6, третий (из ЦСД) - в ПВД-5, Д6ата, четвертый (из ЦСД) - в ПНД-4, пятый (из ЦСД) – в ПНД-3, шестой (из ЦСД) – в ПНД-2, деаэратор (1,2 ата), выхлоп (из ЦСД) – на ПСГ.

Для восполнения потерь в схеме предусмотрен забор сырой воды. Сырая вода подогревается в подогревателе сырой воды (ПСВ) до температуры 50 оС, затем, пройдя химическую очистку, поступает в деаэратор 1,2 ата. Для обеспечения подогрева и деаэрации добавочной воды используется теплота пара из шестого отбора.

Пар из штоков уплотнений в количестве Dшт = 0,003D0 идет в деаэратор (6 ата). Пар из крайних камер уплотнений направляется в СХ, из средних камер уплотнения – в ПС.

Продувка котла – двухступенчатая. Пар с расширителя 1-ой ступени идет в деаэратор(6 ата), с расширителя 2-ой ступени в деаэратор(1,2 ата). Вода с расширителя 2-ой ступени подается в магистраль сетевой воды, для частичного восполнения потерь сети.

4. Краткая характеристика турбоустановки Т-110/120-130-4 ТМЗ

Основные параметры турбины Т-110/120-130-4

Мощность МВт

- номинальная 110

- максимальная 120

Давление свежего пара (абс.), кгс/см2 130

Температура свежего пара, 0С 555

Тепловая нагрузка, Гкал/ч

- номинальная (суммарно по обоим отборам) 175

- максимальная (при использовании тепла

пара, поступающего в конденсаторы для

подогрева сетевой или подпиточной воды) 184

Расход свежего пара, т/ч

- номинальный 480

- максимальный 485 -на конденсационном режиме при номи-

нальной мощности 398

- на конденсационном режиме при макси-

мальной мощности 437

Частота вращения ротора, об/мин 3000

Номинальный расход охлаждающей воды,

проходящей через конденсаторы, м 3/ч 16000

Номинальная температура охлаждающей

воды, на входе в конденсаторы, 0С 20

Расчетное абсолютное давление в конден-

саторе на конденсационном режиме при

номинальной мощности, ата. 0,057

Абсолютное давление в регулируемых отопительных отборах может изменяться в следующих пределах:

в верхнем: 0,6-2,5 кгс/см2 при двух включенных отопительных отборах (изб. – 0,4 1,5 кгс/см2.

в нижнем: 0,5-2,0 кгс/см при отключенном верхнем отопительном отборе

( изб. – 0,5 1,0 кгс/см2 )

Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат. Цилиндр высокого давления (ЦВД) имеет двух венечную регулирующую ступень и 8 ступеней давления.

Ротор высокого давления цельнокованый. Паровпуск осуществляется со стороны среднего подшипника. Соответственно этому лопаточный аппарат ЦВД выполнен левого вращения. Цилиндр среднего давления (ЦСД) имеет 14 ступеней давления. Первые 8 дисков ротора среднего давления откованы заодно с валом, остальные 6 – насадные. Цилиндр низкого давления (ЦНД) двухпоточный, имеет по две ступени в каждом потоке: одну регулирующую и одну ступень давления. Ротор низкого давления имеет четыре насадных диска.

Валопровод турбины гибкий. Роторы высокого и среднего давления соединяются посредством жесткой муфты, роторы среднего и низкого давления, а также роторы низкого давления и генератора соединяются посредством полугибких муфт.

Турбина имеет сопловое парораспределение. Свежий пар подается к стопорному клапану, откуда по перепускным трубам поступает к регулирующим клапанам ЦВД турбины. Четыре регулирующих клапана расположены в паровых коробках, приваренных к цилиндру. За 23 ступенью в ЦНД установлены две поворотные диафрагмы, которые регулируют пропуск пара в часть низкого давления. Эти диафрагмы и клапаны паровпуска определяют величину давления пара в камере регулируемого отбора. По выходе из последней ступени части низкого давления отработанный пар поступает в конденсаторы.

Выдержка из текста работы

9. Краткое описание принципиальной тепловой схемы энергоблока на базе ТУ ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ

Энергоблок электрической мощностью 60 МВт состоит из барабанного котла высокого давления, турбины ПТ-60/75-12,8/1,3 ТМЗ, генератора и вспомогательного оборудования (см. схему 2).

Энергоблок имеет семь отборов. В турбоустановке можно осуществлять двухступенчатый подогрев сетевой воды. Имеется основной и пиковый бойлера, а также ПВК, который включается если бойлера не могут обеспечить требуемого нагрева сетевой воды (свыше 1050С).

Свежий пар из котла с давлением 12,7 МПа и температурой 555 0С поступает в ЦВД турбины и, отработав, направляется в ЧСД турбины, а затем в ЧНД. Отработав пар поступает из ЧНД в конденсатор.

В энергоблоки для регенерации предусмотрены три подогревателя высокого давления (ПВД) и четыре низкого (ПНД). Нумерация подогревателей идет с хвоста турбоагрегата. Конденсат греющего пара ПВД-7 каскадно сливается в ПВД-6, в ПВД-5 и затем в деаэратор (6 ата). Слив конденсата из ПНД также осуществляется каскадно. Затем из ПНД1 конденсат греющего пара ПНД1, ПНД2, ПНД3 и ПНД4 направляется в СМ1(см. ПрТС2).

Основной конденсат и питательная вода подогреваются последовательно в ПЭ, СХ и ПС, в четырех подогревателях низкого давления (ПНД), в деаэраторе 0,6 МПа и в трех подогревателях высокого давления (ПВД). Отпуск пара на эти подогреватели осуществляется из трех регулируемых и четырех нерегулируемых отборов пара турбины.

На блоке для подогрева воды в теплосети имеется бойлерная установка, состоящая из нижнего(ПСГ-1) и верхнего(ПСГ-2) сетевых подогревателей, питающихся соответственно паром из 6-го и 7-го отбора, и ПВК. Конденсат из верхнего и нижнего сетевых подогревателей подается сливными насосами в смесители СМ1 между ПНД1 и ПНД2 и СМ2 между подогревателями ПНД2 и ПНД3.

Температура подогрева питательной воды лежит в пределах (235-247)0С и зависит о начального давления свежего пара, величины недогрева в ПВД7.

Первый отбор пара (из ЦВД) идет на нагрев питательной воды в ПВД-7, второй отбор (из ЦВД) - в ПВД-6, третий (из ЦВД) - в ПВД-5, Д6ата, на производство; четвертый (из ЧСД) - в ПНД-4, пятый (из ЧСД) – в ПНД-3, шестой (из ЧСД) – в ПНД-2, деаэратор (1,2 ата), в ПСГ2, в ПСВ; седьмой (из ЧНД) – в ПНД-1 и в ПСГ1.

Для восполнения потерь в схеме предусмотрен забор сырой воды. Сырая вода подогревается в подогревателе сырой воды (ПСВ) до температуры 35 оС, затем, пройдя химическую очистку, поступает в деаэратор 1,2 ата. Для обеспечения подогрева и деаэрации добавочной воды используется теплота пара из шестого отбора.

Пар из штоков уплотнений в количестве Dшт = 0,003D0 идет в деаэратор (6 ата). Пар из крайних камер уплотнений направляется в СХ, из средних камер уплотнения – в ПС.

Продувка котла – двухступенчатая. Пар с расширителя 1-ой ступени идет в деаэратор(6 ата), с расширителя 2-ой ступени в деаэратор(1,2 ата). Вода с расширителя 2-ой ступени подается в магистраль сетевой воды, для частичного восполнения потерь сети.

10. Краткая характеристика турбоустановки ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ

Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат, состоящий из ЦВД и ЦНД.

Свежий пар от котла подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен клапан - АСК - Ду=280 мм, откуда по перепускным трубам поступает к регулирующим клапанам ЦВД.

ЦВД имеет сопловое парораспределение. Регулирующие клапаны (РК) Ду=125 мм расположены в паровых коробках, которые приварены к корпусам цилиндров. Два клапана установлены на верхней части цилиндра и два клапана по бокам в нижней части цилиндра.

На турбине проточная часть ЦВД имеет одновенечную регулирующую ступень и 16 ступеней давления левого вращения.

Отработав в ЦВД, часть пара поступает в регулируемый производственный отбор, остальная часть направляется в ЦНД. Давление в камере производственного отбора поддерживается регулирующими клапанами ЦНД. Все диски ротора высокого давления откованы заодно с валом.

По перепускным трубам пар из ЦВД поступает к паровым коробкам регулирующих

клапанов ЦНД. Передняя часть ЦНД выполнена из литой углеродистой стали. Выхлопная часть ЦНД сварная.

Оба ротора РВД и РНД гибкие. РВД цельнокованый, на РНД первые 9 дисков откованы заодно с валом, 4 последние диска насадные. РВД и РНД соединены между собой гибкой пружинной муфтой. Ротор ЦНД и генератора соединены полугибкой муфтой.

Проточная часть ЦНД состоит из двух частей:

ПЕРВАЯ - до камеры теплофикационного отбора - имеет регулирующую ступень

и 8 ступеней давления - Ч С Д.

ВТОРАЯ - часть низкого давления - имеет регулирующую ступень с поворотной диафрагмой и 3 ступени давления - ЧНД.

Турбина имеет клапанное регулирование. Регулирование части высокого давления

состоит из 4-х регулирующих клапанов, расположенных в паровых коробах передней части ЦВД, подающих пар к сегментам сопел и 5-го перегрузочного клапана ,перепускающего пар из камеры регулирующего колеса в камеру за 4-ой ступенью.

Регулирование промышленного отбора осуществляется 4-мя регулирующими клапанами, расположенными в передней части цилиндра низкого давления.

Регулирование теплофикационного отбора осуществляется поворотной диафрагмой. Перестановка регулирующих клапанов впуска свежего пара, регулирующих клапанов ЦНД и поворотной диафрагмы перепуска пара производится поршневым сервомоторами, золотниками которых управляют регуляторы скорости и давления отборов, включенные по принципу связанного регулирования.

Регулятор скорости снабжен механизмом управления, служащим для подрегулировки и используется для открытия автоматического затвора свежего пара, изменения числа оборотов турбины при холостом ходе турбины во время синхронизации генератора, для поддержания заданной нагрузки генератора или нормальной частоты при параллельной работе генератора и поддержания частоты при одиночной работе генератора.

Механизм управления может приводиться или от руки или дистанционно. Область изменения числа оборотов такова, что на холостом ходу возможно испытание регуляторов безопасности, настроенных на срабатывание при 10-12% от номинального числа оборотов.

Фикс-пункт турбины расположен на задней фундаментной раме ЦНД, расширение турбины происходит в сторону переднего подшипника.

Концевые и диафрагменные уплотнения ЦВД и ЦНД лабиринтового типа. Рядом стоящие обоймы концевых уплотнений, заключенных в корпусе цилиндра, образуют камеру отсоса.

Турбина снабжена валоповоротным устройством (ВПУ), вращающим РТ с частотой 3,4 об/мин. ВПУ отключается автоматически при повышении частоты вращения РТ более 3,4 об/мин. ВПУ может быть переведено на периодическое проворачивание РТ на 180°С с помощью специального устройства.

Турбина допускает возможность параллельной работы по обоим регулируемым отборам как с аналогичной турбиной (по параметрам отборов) при условии:

паровой плотности стопорного клапана, регулирующих клапанов ЦВД и ЧСД и поворотной диафграмы отбора; паровой плотности обратных клапанов на линиях нерегулируемых отборов пара; регулярной проверки плотности органов парораспределения и обратных клапанов, а также надежного их закрытия.

Параллельная работа нерегулируемых отборов не допускается.

Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пусков предусмотрены паровой обогрев фланцев и шпилек.

Для обеспечения правильного режима работы и дистанционного управления системой дренажей при пусках и остановах турбины предусмотрено групповое дренирование через расширитель дренажей в конденсатор.

Корпусы турбины, корпус АСК и паропроводы покрываются тепловой изоляцией. Температура наружной поверхности изоляции не должна превышать 45°С при работе турбины на номинальных параметрах и температуре охлаждающего воздуха 25°С. ЦВД и передняя часть ЦНД закрываются тонкой металлической обшивкой.

Заключение

13. Описание файла расчета «ПТ-60/75-12,8/1,3 ЛМЗ»

Файл расчета создан в программной среде “MathCad” автором данной работы. Программа позволяет определить теплофизические параметры энергоустановки на разных режимах работы. Она существенно уменьшает время обработки данных, т.к. создана на основе общего алгоритма. Главные искомые параметры - это расходы по отборам, расход свежего пара в голову ТУ, а также экономические показатели энергоустановки, при заданной . Также программа производит проверку рассчитанных значений величин отборов на соответствие формуле Флюгеля – Стодолы и позволяет свести погрешность к заданной величине. Программа выполняет построение h-s-диаграммы для рабочего процесса ТУ, используя основные уравнения Международной системы уравнений 1997г. для термодинамических свойств воды и водяного пара, предназначенной для промышленных расчетов. Алгоритм поиска исходных параметров основан на решении 30 уравнения с 30 неизвестным. Программа позволяет рассчитать искомые параметры при известном поле давлений (давлений в отсеках ТУ). При этом известными считаются значения параметров, описанных в п.11.

Список литературы

1) А.А. Александров, Б.А. Григорьев «Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара», справочник.– Москва МЭИ, 1999г.

2) А.Д. Трухний, Б.В. Ломакин «Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки», учебное пособие для вузов.– МЭИ, 2002г.

3) Инструкция по эксплуатации турбины Т-110/120-130-4, Уфимская ТЭЦ-2.–Уфа, 2003г.