Файл: Курсовой проект Чита 2010 г. Федеральное агентство по образованию.doc

Турбина имеет нерегулируемый отбор пара для внешнего потребления после 7-н ступени в количестве до 90 т/ч. Давление в отборе при расходе пара на турбину, рав­ном 80 % от номинального, при противодавлении 1,47 МПа и нерегулируемом отборе, равном 90 т/ч, составляет около 3,65 МПа. Максимальное давление в отборе 5,3 МПа.

Допускается, длительная работа турбины при одновременных отклонениях (в лю­бых сочетаниях) основных параметров в следующих пределах:

температуры свежего пара от 545 до 560 °С:

давления свежего пара от 12.3 до 13,3 МПа;

противодавления от 1,18 до 1,77 МПа.

Разрешается длительная работа турбины с противодавлением до 2.06 МПа.

Допускается кратковременная непрерывная работа турбины не более 30 мин при повышении параметров в следующих пределах: начального давления до 13.7 МПа: на­чальной температуры пара до 565 °С. При достижении данных значений суммарная про­должительность работы турбины не должна превышать 200 ч/год.

Возможна параллельная работа турбины по противодавлению, как с аналогичными турбинами, так и с РОУ. снабженной автоматическим регулированием.

Допускается параллельная работа турбины по нерегулируемому отбору с другими источниками пара.

Конструкция турбины. Турбина Р-102/107-130/15 представляет собой одноци­линдровый агрегат, имеющий 13 ступеней (рис. 38).

Свежий пар подается к двум стопорным клапанам турбины. Регулирующие клапа­ны расположены в паровых коробках, приваренных к корпусу цилиндра. По выходе из последней ступени пар направляется на производство.

Цилиндр выполнен двухстенным. противоточным. В левом потоке, направленном в сторону переднего подшипника, расположены одновенечная регулирующая ступень и шесть ступеней давления левого вращения, а в правом потоке расположено шесть ступе­ней давления правого вращения. Ротор турбины - цельнокованый. Роторы турбины и ге­нератора соединяются посредством полугибкой муфты.

Фикспункт турбины расположен на раме заднего подшипника турбины со стороны генератора, и турбина расширяется в сторону переднего подшипника.

Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. Из первого и второ­го отсеков заднего уплотнения и из второго и третьего отсеков переднего уплотнения пар отводится в сальниковый подогреватель. Из последних отсеков уплотнений паро­воздушная смесь отсасывается эжектором.

---

Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пуска турбины преду­смотрен паровой обогрев фланцев и шпилек корпуса цилиндра и крышек стопорных клапанов.

Турбина снабжена валоповоротным устройством, вращающим ротор турбины с час­тотой -0.067 с^-1. Валоповоротное устройство приводится во вращение электродвигате­лем и снабжено реле времени, с помощью которого обеспечивается поворот ротора осты­вающей турбины через каждые 15 мин на 180° С.

Допускается пуск турбины и последующее нагруженне после останова любой продолжительности.

Лопаточный аппарат рассчитан и настроен на работу при частоте тока в сети 50 Гц. что соответствует частоте вращения ротора 50 с^-1 .

Регулирование и защита. Турбина снабжена гидродинамической системой авто­матического регулирования, предназначенной для поддержания в заданных преде­лах, в зависимости от режима работы, частоты вращения ротора турбоагрегата; электрической нагрузки турбогенератора: давления пара в выхлопном патрубке.

Система регулирования выполнена статически автономной с гидравлическими передаточными связями. При мгновенном сбросе электрической нагрузки с генератора система регулирования турбины ограничивает возрастание частоты вращения ротора ниже уровня настройки автомата безопасности.

Турбоустановка имеет устройства защиты, предупреждающие аварию путем воз­действия на органы управления оборудованием с одновременной подачей сигнала.

Турбоустановка снабжена системами контроля, сигнализации и дистанционного управления, позволяющими производить пуск, останов и управление работающей турбоустановкой с дистанционного щита с выполнением по месту отдельных операций.

Система маслоснабжения снабжает маслом систему регулирования и систему смазки подшипников. Масло в систему регулирования подается центробежным насосом, приводимым в действие непосредственно от вала турбины. Одновременно масло подает­ся к двум последовательно включенным инжекторам.

Масляный бак сварной конструкции имеет рабочую емкость 22 м³. Бак снабжен указателем уровня масла, имеющим контакты для подачи светового сигнала при минимальном и максимальном уровнях масла в баке.

---

Для охлаждения масла предусмотрены четыре маслоохладителя. Маслоохладите­ли включены по воде и маслу параллельно. Допускается возможность отключения одного из них как по охлаждающей воде, так и по маслу при полной нагрузке турбины и температуре охлаждающей воды не более 33 °С. Маслоохладители встроены в масляный бак и представляют с ним одно целое.

Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной воды паром, отбираемым из противодавления и нерегулируемых отборов турбины, и включает в себя три ПВД и трубопроводы с необходимой арматурой.

Принципиальная тепловая схема турбоустановки приведена рис. 1.

ПВД № 1,2 и 3 последовательно подогревают питательную воду после деаэратора в количестве -105 % от расхода пара на данном режиме.

Каждый ПВД представляет собой поверхностный пароводяной теплообменный аппарат вертикального типа со встроенным пароохладителем и охладителем дренажа и рассчитан по воде на полное давление питательных насосов, а по пару - на максималь­ное давление первого отбора.

Подогреватели снабжены быстродействующей системой групповой автоматиче­ской защиты, которая при недопустимом повышении уровня конденсата в корпусе любо­го из подогревателей дает им пульс на срабатывание исполнительных устройств, в том числе на отключение всей группы подогревателей по пару и питательной воде, направ­ляя последнюю по байпасу.

Конденсат греющего пара из ПВД № 3 и ПВД № 2 сливается каскадно в ПВД № 1, откуда направляется насосом в деаэратор.

Комплектующее оборудование. В состав комплектующего оборудования турбо­установки входят:

турбина с масляной системой, устройствами управления, автоматики и защиты, включающая: паровую турбину с автоматическим регулированием, валоповоротным уст­ройством, фундаментной рамой, коробкой стопорного клапана с клапаном, обшивкой турбины:

регенеративная установка, включающая ПВД № 1, 2 и 3 поверхностного типа с регулирующими предохранительными клапанами;

насосы и электрооборудование паротурбинной установки.

---

4. Определение расхода пара на турбину

Таблица 4.1 – определение расхода

Показатель	Формула, обоснование	Расчет	Значение
1	2	3	4
Элект­рическая мощность агрегата Nэ, кВт	Исходные данные	—	102000
Располагаемый теплоперепад Ho, кДж/кг	По табл. 3.1.	—	609,2
Относительный внутренний КПД ηoi	По табл. 3.1.	—	0,83
Механический КПД ηм	стр. 55 [1]	1 – 0,004	0,996
КПД элктрического генератора ТВФ-100-2 ηм	По табл. 7.2, стр. 57 [1]	—	0,987
коэффициент регенерации kр	По табл. 7.1, стр. 57 [1]	—	1,07
Расход пара на турбину G0, кг/с	стр. 55 [1]		219,5

5. Разбитие теплоперепадов по ступеням турбины.

Таблица 5.1 – Параметры ступеней

Величина	Обозна- чение	Формула, обоснование	Расчет	Значение
1	2	3	4	5
Расход пара, кг/с	Gо	По табл. 4.1	—	219,5
Расход пара, кг/с	Gz	Gz= Gо- ∑Gотб	219,5-28,7	190,8
Угол выхода потока из сопел первой ступени	α1	Принимаем	—	14
Коэффициент расхода сопловой решетки первой ступени	μ1	Принимаем	—	0,97
Степень реактивности ступени	ρ	Принимаем	—	0,4
Коэффициент скорости сопловой решетки	φ	Принимаем	—	0,95
Отношение скоростей для первой ступени	x1	Принимаем	—	0,55
Отношение скоростей для последней ступени	xz	Принимаем	—	0,65
Перепад энтальпий в сопловой решетке первой ступени, кДж/кг	Hос1	стр. 75 [1]		27,8
Давление пара за соплами первой ступени, МПа	p1	[2]	—	3,49
Удельный объем за соплами при адиабатном течении, м3/кг	v1	V1=f(p1), [2]	—	0,081

---

Окончание табл. 5.1

1	2	3	4	5
Располагаемый теплоперепад ступеней, кДж/кг	Ho	Ho =h1– hz	3111,9 – 2877,8	234,1
Количество ступеней	—	Табл. 3.3, стр.13 [1]	—	6
Верность последней ступени	θz	θz =dz/lz	1,127/0,127	8,87
Потери с выходной скоростью, кДж/кг		принимаем согл. стр.74 [1]	—	2,6

Разбивку теплоперепада произведем с помощью программы MAXa.ехе. Результаты расчета сведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 – Разбивка теплоперепада

L₁=0,095м

L_z=0,127м

Номер ступени	Диаметр ступени, м	Отношение скоростей	Предварительный перепад энтальпий, кДж/кг	Окончательный перепад энтальпий, кДж/кг
1	1,069	0,550	46,470	46,430
2	1,080	0,570	41,530	41,500
3	1,092	0,590	39,590	39,550
4	1,103	0,610	37,830	37,790
5	1,115	0,630	36,220	36,180
6	1,1270	0,650	34,750	34,720
Сумма			236,40	236,20

6. Расчет нерегулируемых ступеней

---