Материал: Нигматулин И.Н. Тепловые двигатели учеб. пособие

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

затраты тепла

на подогрев конденсата,

возвращаемого

от внешних

потребителей, до температуры

питательной

воды ^п .в

 

 

Л<2п.в = <*„(*„.»— Q

,

(1-181)

где а д = Ga/G0;

GR — расход

пара через

регулирующие

клапаны за

производственным отбором; £п, / 1 п — энтальпия соответственно пара

производственного отбора и за перепускными клапанами

(см. рис. 1-59);

'п.в.

in — энтальпия соответственно питательной воды

и

конденса­

та,

возвращаемого от производственного потребителя

в

тепловую

схему турбины.

Организация теплофикационного отбора из турбины для снабжения фактическим теплом потребителей имеет следующие потери и затраты тепловой энергии:

потери тепла турбины

AQT = a T ( t T - / 2 ) ;

(1-182)

потери тепла от дросселирования в регулирующих клапанах за тепло­

фикационным отбором

 

 

 

Д ( 3 ; = < ( £ ' т - 4 т ) ;

(1-183)

затраты тепла на подогрев конденсата,

возвращаемого от теплофика­

ционных потребителей, до температуры

питательной

воды

д 2 п . в =

а т ( * п . » - о .

( i - i g 4 )

где а д = G, /(?0; <3Д — расход

пара через регулирующие клапаны за

теплофикационным отбором; i"T— энтальпия пара за перепускными клапанами (см. рис. 1-59).

Суммарные затраты тепла на снабжение внешних потребителей за фактически получаемую ими тепловую энергию от турбины из произ­

водственного

отбора

 

 

 

 

 

 

 

 

A Q N . C = <*„(*„— h) + а

д {in — Чп) + a n (i„.B — Q .

(1-185)

из

теплофикационного

отбора

 

 

 

 

 

 

 

AQT.C = а т (i T —iz) + \ { i T

— iiT)

+ aT (iN .B — Q

•

(1-186)

 

Экономия

тепловой

энергии

от

применения

регулируемых отбо­

ров пара определяется разностью

между (1-177) и (1-185) для произ­

водственного

отбора:

 

 

 

 

 

 

 

 

Л<2э .п = a n

— Q — a n (in —1*2) — « д (*„ — Чп) —a n (in.B — Q

=

 

 

= *n(h — Q —\(in

— hn) — a„(tn.B — Q

 

(1-187)

и

(1-178), (1-182)—(1-184) и (1-186) для теплофикационного

отбора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

Л<2э.т = а т (h

— К)

~ Я т (1'т —

h) —

а д ( i T —

Чт) — <*т (t'n .B — ir)

=

=

а т ( i 2

— Q — а д

(F~T ~

'IT) — а т

('п.в — Q

•

(1-188)

Экономия тепловой энергии для обоих отборов пара составляет

сумму энергий,

определяемых

по (1-187) и (1-188), т. е.

 

 

 

Д(2Э .0 =

Д<2Э.П + Д<2Э.Т.

 

(1.189)

§ 1-32. Турбина

с противодавлением и регулируемым

отбором пара

 

 

 

 

 

 

Принципиальная

схема

этой тепловой

установки

приведена на

рис. 1-60. Тепловой процесс турбины с противодавлением и регулируе­ мым отбором пара в is-диаграмме показан на рис. 1-61.

На деаэратор

 

Из деаэратора

 

 

Рис. 1-60. Принципиальная

тепловая

схема паро­

Р и с .

1-61. Тепловой про­

турбинной установки - с одним регулируемым отбо­

цесс

турбины в i—s-ди-

ром пара и противодавлением:

 

 

аграмме

/ — котел; 2—пароперегреватель;

3 — турбина;

4—генера­

 

 

тор; 5 я 6 — теплообменники; /

и ! — ПВД;

9 — питательный

 

 

насос

 

 

 

 

Фактическое количество тепловой энергии, поступающей от тур­ бины к внешним потребителям на производственные потребности № 1,

на производственные потребности № 2

112

где а п = Gn /G0 ; Gn — расход

пара из

регулируемого отбора; G0—

расход свежего пара

через турбину, кг/с; а п р =

Gn p /G0 ; Gn p — расход

пара из противодавления на производство, кг/с; . i n , £п р

— энтальпии

пара соответственно

в регулируемом

отборе

и

противодавлении,

кДж/кг; гп , hp — энтальпии

соответственно конденсата,

возвращае­

мого из регулируемого отбора, и противодавления,

кДж/кг.

Организация регулируемого отбора пара из турбины вызывает следующие относительные потери или затраты тепла на снабжение

внешних потребителей тепловой

энергией:

 

потери тепла (или мощности) турбины

 

AQn =

< ( * „ - / у );

(1-192)

потери тепла от дросселирования пара в регулирующих клапанах за первым производственным отбором

Д<£ = а > ' п - » 1 П ) ;

(1-193)

затраты тепла на подогрев конденсата, возвращаемого от производ­ ственных потребителей № 1, до температуры питательной воды tn.B

AQn.B = < ( 4 B - Q ,

(1-194)

где iy — энтальпия отработавшего пара при его расширении в конден­

сационной турбине, кДж/кг; GJJ — расход пара

через регулирующие

клапаны за отбором, кг/с; t l n — энтальпия пара

производственного

отбора за регулирующими клапанами, кДж/кг;

£п ,в — энтальпия пи­

тательной

воды, кДж/кг.

 

 

 

Второй

производственный

отбор № 2 вызывает

следующие отно­

сительные потери или затраты

тепла:

 

 

потери тепла или мощности турбины

 

 

 

A Q n p

= а п р (t'np — iy);

 

(1-195)

затраты тепла на подогрев конденсата, возвращаемого от производ­ ственных потребителей № 2, до температуры питательной воды tn.B

 

 

AQnP s = «пр (*„.в - Q

•

(1-196)

 

Суммарные затраты тепла на снабжение внешних

потребителей,

за

фактически

получаемую ими тепловую энергию от турбины: от про­

изводственного

отбора

 

 

 

 

 

 

AQ'n.c

= < ('"п -

lV) + «д (''п

- U + < О'п.в - О ;

(1-197)

из

противодавления

 

 

 

 

 

 

AQnp.c =?а п Р (t'np — iy) +

«пр (t'n.B — i'np) •

 

(1-198)

 

Экономия тепловой энергии от применения регулируемого отбора

и

пара из противодавления определяется

разностью

между

(1-190)

и (1-197), а также (1-191) и (1-198):

 

 

 

 

для производственного

отбора № 1

 

i

 

 

113

^Q's.u = < (l'n -

Q -

% (*n - «y) -

а д (l'n -

'in) -

«„ ('п.в -

0 =

=

 

п (»y —

Q —

l ('n — »in) — % (t .B — Q;

(i -199)

 

а

 

 

a

(

 

n

 

 

для производственного отбора № 2

 

 

 

 

AQs.np =

 

а пр (1'пр — t n p ) — а пр (t'np — h) — а пр (l 'n.в — i'np)

=

 

 

=

°Ч O'y -

i'np) -

а п Р О'п.в -

i ; p )

•

(1 -200)

Для турбины с противодавлением независимо от регенеративных отборов фактическое количество тепловой энергии будет определять­ ся по (1-190). Это уравнение действительно для производственных потребителей тепловой энергии и теплофикации.

Организация отбора пара из противодавления турбины вызывает те же потери и затраты тепла на снабжение внешних потребителей, которые определяются по (1-195) и (1-196). Экономия тепловой энер­ гии подсчитывается по (1-200) независимо от того, где это тепло будет использовано, т. е. в производстве или теплофикации.

Следует заметить, что во все уравнения необходимо подставлять фактические значения энтальпий конденсатов, возвращаемых с про­ изводства.

§ 1-33. Конструкция турбин с одним регулируемым отбором пара

Турбина типа Т-6-35 КТЗ имеет мощность 6000 кВт и число оборотов 3000 об/мин. Рассчитана на работу с параметрами пара: р 0 = 34,4 бар; ^ 0 = 435° С; вакуум 95%. На рис. 1-62 показан продольный разрез турбины. Ее проточная часть высокого давления состоит из двухвенечной регулирующей ступени и десяти ступеней давления, а часть низкого давления имеет одновенечную регулирующую ступень и пять ступеней давления. Турбина имеет сопловое парораспределение в части высокого и части низкого давлений.

Расход пара через турбину с номинальной мощностью и отбором пара на теплофикацию в количестве 35 т/ч при давлении в отборе 1,18 бар составляет 40,7 т/ч. При этом режиме конечная температура подогрева питательной воды равняется 150°С. Пределы изменения дав­ ления пара в регулируемом отборе (1,18 4- 2,45) бар. Основные тех­ нические данные по удельным расходам пара и тепла приведены в табл. 1-2.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1-2

 

Гарантийные расходы тепла (по заводским данным)

 

Wg, КВТ

Д . . т/ч

d3, кг/(кВт-ч)

дэ, кДж/(кВт-ч)

D T , т/ч

Р х . бар

 

 

 

[ккал/(кВтч)]

 

 

6000

40,7

6,8

18000

(4300)

35

1,18

27,6

4,6

12650

(3020)

 

 

 

 

 

114

§ 1-34. Конструкции турбин с двумя регулируемыми отборами пара

Турбина типа ПТ-25-90/10 КТЗ рассчитана на параметры све­ жего пара 88,3 бар, 535° Си на давление отработавшего пара 0,049 бар. На рис. 1-63 показан продольный разрез турбины номинальной мощностью 25 ООО кВт при 3000 об/мин. Турбина имеет два регули­ руемых отбора пара: производственный при давлении 9,8 бар и теп­ лофикационный — при 1,18 бар. Расход свежего пара через турбину при номинальной нагрузке и расчетных отборах пара на производство 70 т/ч и теплофикацию 53 т/ч составляет 160 т/ч.

Турбина одноцилиндровая; проточная часть высокого давления состоит из двухвенечной регулирующей ступени и семи ступеней дав­ ления; часть среднего давления имеет одновенечную регулирующую ступень и шесть ступеней давления, а часть низкого давления — так­ же одновенечную ступень и три ступени давления. В турбине предус­ мотрены нерегулируемые отборы пара для подогрева питательной воды. Давления пара в регулируемых отборах могут изменяться в пределах: производственный — 6,87 -f- 12,75 бар, а теплофикацион­ ный — 0,687 ~ 2,45 бар. Турбина может работать с любым выклю­ ченным регулируемым отбором пара или обоими закрытыми отборами,

т.е. на конденсационном режиме. Однако при этом режиме работы

ееэкономичность значительно снижается.

Ротор турбины гибкий, критическое число оборотов его — 1690 в минуту, а системы роторов турбина — генератор — 2000 в минуту.

Для регулирования давления в производственном отборе пара установлена поворотная диафрагма конструкции ЛМЗ для соплового парораспределения, аналогичного парораспределению посредством четырех клапанов (рис. 1-64). Из этого рисунка видно, что сопла регу­ лирующей ступени соединены по два и пар подводится к каждой паре сопел через отверстия в неподвижной диафрагме, перекрывае­ мые поворотной диафрагмой. Эти отверстия располагаются по диаф­ рагме двумя ярусами, что и обеспечивает последовательное открытие четырех групп сопел. Неподвижные кольца, размещенные перед поворотной диафрагмой, разгружают последнюю от осевых усилий.

Для разгрузки

осевого давления

камеры

/ соединяются отверстиями

с камерой / / (см. разрез АА—ББ—ВВ),

что и обеспечивает некоторое

выравнивание

давлений по обе стороны

поворотной

диафрагмы.

В табл.

1-3 приведены

показатели

экономичности

турбины.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1-3

 

 

 

Показатели экономичности

турбины

 

кВт

v %

Dn,

т/ч

£>т. т/ч

'п. в. °С

d3, кг/(кВт ч)

э

 

 

при 9,81 бар

при 1,18 бар

 

25000

 

98,2

 

70

 

53

218

6,40

25000

 

98,2

 

0

 

0

197

3,96

20000

 

98,1

 

46

 

37

207

6,15

116

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/126936