Построение процесса расширения пара в турбине в is-диаграмме

Построение осуществляется следующим образом:

• 1. По начальным параметрам Ро и tо находим точку О в is-диаграмме (прил. 1) и энтальпию iо в этой точке, iо = 3292 кДж/кг.
• 2. Определяем давление перед проточной частью турбины, приняв потери давления в паровпускных органах Р = 0,03 Ро из рекомендуемого диапазона Р = (0,03…0,05) Ро:
• 3. Считая процесс дросселирования в паровпускных органах — изоэнтальпийным, строим его в is-диатрамме отрезком горизонтали до пересечения в точке О' с изобарой Ро =25,22 МПа. Затем определяем = 537 °C.
• 4. Принимаем, что турбина имеет сопловое распределение, характерное для современных конденсационных турбин мощностью ниже 1000 МВт.

Регулирующую ступень выполняем одновенечной: располагаемый теплоперепад на ней принимаем равным = 84 кДж/кг из рекомендуемого для расчета диапазона =80…120 кДж/кг; относительный внутренний КПД ступени принимаем равным = 0,72 из рекомендуемого диапазона =0,68…0,74.

Действительный теплоперепад, срабатываемый в регулирующей ступени,.

Для построения процесса расширения пара в регулирующей ступени из точки 0' is-диаграммы по вертикали откладываем отрезок, равный = 84 кДж/кг. Точка вертикали 1ИД, в которой кДж/кг, определяет изобару давления за регулирующей ступенью: Pр.с. = 19 МПа.

Откладывая из точки О' на этой же вертикали отрезок, равный = 60,48 кДж/кг и проводя через конец его изоэнтальпу кДж/кг до пересечения с изобарой Pр. с = 19 МПа, получаем точку 1, соответствующую окончанию действительного (с учетом потерь) процесса расширения пара в регулирующей ступени. В точке 1.

= = 19 МПа, =3231,52 кДж/кг, = 493 °C.

Действительный процесс расширения пара в регулирующей ступени изображается отрезком прямой, соединяющей точки Оґ и 1.

5. Давление за ЦВД определяется в результате решения вариационной технико-экономической задачи. В расчете принимаем.

МПа.

или по прототипу.

6. Строим изоэнтропный процесс расширения пара в ЦВД. Опуская вертикаль из точки 1 до пересечения с изобарой = 4,33 МПа в точке 2ид, находим i2ИД = 2850 кДж/кг и располагаемый теплоперепад в ЦВД:

кДж/кг.

7. Задаемся величиной относительного внутреннего КПД ЦВД =0,81 из рекомендуемого диапазона =0,80…0,83 и определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦВД:

кДж/кг.

8. В is-диаграмме находим точку 2, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦВД, как точку пересечения изоэнтальпы кДж/кг с изобарой давления за ЦВД = 4,33 МПа.

Действительный процесс расширения пара в ЦВД изобразится отрезком прямой, соединяющей точки 1 и 2.

9. Определяем давление на входе в ЦСД, приняв потери давления в системе промежуточного перегрева равными 10%:

МПа.

10. По давлению = 3,897 МПа и заданной температуре промперегрева tпп=540°С определяем на is-диаграмме точку 3, соответствующую состоянию пара перед ЦСД. В точке 3, i3 = 3533 кДж/кг.

11. Давление на входе в проточную часть ЦСД определяется как разность давления на входе в ЦСД и потерь давления в дроссельно-отсечных клапанах перед ЦСД, которые принимаются равными = =0,025 из рекомендуемого диапазона =(0,02…0,03).

МПа.

12. Точка 3', соответствующая состоянию пара на входе в проточную часть ЦСД, определяется пересечением изоэнтальпы i3 = 3533 кДж/кг с изобарой.

МПа, t3 = 540 °C.

• 13. Выбираем давление на выходе из ЦСД P4 равное давлению Рпер. тр на входе в перепускные трубы из ЦСД в ЦНД: P4 = Рпер тр = 0,22 МПа из рекомендуемого диапазона Рпер тр = 0,20…0,25 МПа.
• 14. Строим из точки 3 изоэнтропный процесс расширения пара в ЦСД и находим конечную точку 4ид этого процесса как точку пересечения вертикали из точки 3 с изобарой Р4 = 0,22 МПа. В точке 4ид i4ИД=2760 кДж/кг.
• 15. Определяем располагаемый теплоперепад в ЦСД

• 3533 — 2760= 773 кДж/кг.
• 16. Задавшись относительным внутренним КПД ЦСД =0,91 из рекомендованного диапазона = 0,9…0,92, определяем действительный теплоперепад, срабатываемый в ЦСД:

кДж/кг.

• 17. Находим в is-диаграмме точку 4, соответствующую окончанию действительного процесса расширения в ЦСД, как точку пересечения изоэнтальпы кДж/кг с изобарой Р4 = 0,22 МПа.
• 18. Строим действительный процесс расширения пара в ЦСД, соединяя отрезком прямой линии точки 3' и 4.
• 19. Процесс расширения пара в ЦНД определяем исходя из того, что давление на входе в ЦНД равно давлению на выходе из ЦСД: P4 = 0,22 МПа, адавление на выходе из ЦНД равно давлению в конденсаторе Рк = 0,0045 МПа.

Определяем в is-диаграмме точку 5ИД, соответствующую окончанию идеального процесса расширения пара в ЦНД, как точку пересечения изоэнтропы, проходящей через точку 4, с изобарой Рк=0,0045 МПа. В этой точке кДж/кг.