Выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС

Выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС. Регенеративные подогреватели Регенеративные подогреватели выбираем по заводским данным, так как их характеристики удовлетворяют значениям, полученным в ходе расчета ПТС. ПВД1 ПВ 1800-37-6,5, где 1800 - площадь поверхности теплообмена, м2 37 - рабочее давление в трубной системе, МПа 6,5 - рабочее давление в корпусе, МПа. ПВД2 ПВ 1800-37-4,5 ПВД3 ПВ 1800-37-2,0 ПНД4 ПН 1900-32-6I ПНД5 ПН 1900-32-6II ПНД6 ПНСВ 2000-2 ПНД7 ПНСВ 2000-1. 2.13.2 Деаэратор По расходу питательной воды выбираем деаэратор смешивающего типа повышенного давления ДП2800 185 с характеристиками давление - 8 бар производительность - 2800 т ч аккумуляторный бак - 185 м3. 2.13.3 Сетевые подогреватели В качестве подогревателей сетевой воды вместо кожухотрубчатых выбираем подогреватели пластинчатого типа, которые имеют большие преимущества.

Верхний сетевой подогреватель ВС - НН 43ТС - Нижний сетевой подогреватель НС - НН 43ТС 2.13.4 Насосы 2.13.4.1 Выбор питательных насосов Питательный насос выбираем по производительности с запасом 10-15 и напору. 2.64 Выбираем два питательных насоса с турбоприводом марки ПН1500-350 ЛМПО с характеристиками подача - 1500 м3 ч напор - 350 кг см2 турбина приводная - ОК - 18 ПУ - 800 номинальная мощность - 15,5 МВт обороты - 4650 об мин конденсатор - КП1200-2. 2.13.4.2 Выбор конденсатных насосов Конденсатные насосы выбираются по производительности в количестве трёх штук на турбину, два из которых в работе, один находится в резерве.

На основании ПТС блока тракт основного конденсата имеет три ступени конденсатных насосов.

В соответствии с расчётом ПТС по расходам основного конденсата на всас насосов произведём их выбор. Gокl 1534,4 м3 ч - Три насоса марки КСВ 1600-90 с характеристиками подача - 1600 м3 ч напор - 90 м частота вращения - 1000 об мин КПД - 76 . Gокll 1622,6 м3 ч - Три насоса марки КСВ 1600-90 Gокlll 1913 м3 ч - Три насоса марки КСВ 2000-90 с характеристиками подача - 2000 м3 ч напор - 90 м частота вращения - 1000 об мин КПД - 76 . 2.13.4.3 Выбор циркуляционных насосов Расход циркуляционной воды на одну турбину по заводским данным составляет 73000 м3 ч. Число турбин на станции - 5. Расчетный расход циркуляционной воды на ГРЭС составит, м3 ч Выбираем насосы типа ОП - 10 - 145 5 с характеристиками производительность - 74000 м3 ч полный напор - до 24,5 м.вод. ст. число оборотов - 333 об мин КПД - 84 . Необходимое количество насосов на береговой, шт. Мощность электродвигателя, кВт 2.65 где Q 74000 3,6 20555,6 кг с. 2.13.4.4 Выбор сетевых насосов Выбор сетевого насоса производится по производительности и напору.

Сетевые насосы устанавливаем в количестве двух насосов на турбину, рассчитывая их на 50 -ую производительность.

Производительность сетевого насоса, м3 ч 2.66 Выбираем сетевые насосы СЭ 500-70 с характеристиками подача - 500 м3 ч напор - 70 м.вод. ст. частота вращения - 3000 об мин мощность - 120 кВт КПД - 82 . 2.14 Описание модернизированной турбины К-800-240 Турбина представляет собой трехцилиндровый агрегат, рассчитанный на начальные параметры пара Турбина выполнена с промежуточным перегревом пара до 540?С. При выходе из ЦВД пар с давлением 38,5 бар направляется на промежуточный пароперегреватель.

После промежуточного перегрева пар подается в ЦСД с давлением 32,4 бар. Цилиндр среднего давления выполнен двухпоточным.

В ЦСД размещается восемнадцать ступеней давления, по девять в каждом потоке.

Цилиндр низкого давления содержит четыре ступени давления на один поток. Турбина имеет восемь регенеративных отборов, отборы не регулируемые, а также два выхлопа в конденсатор. 2.14.1 Описание проточной части ЦНД При выполнении дипломного проекта за базовую конструкцию был принят штатный ЦНД турбины К - 800 - 240, выполненный по традиционной чисто осевой схеме, которая представляет двухпоточную конструкцию с пятью ступенями давления на один поток.

Разрабатываемый вариант конструкции ЦНД отличается от штатного пропускной способностью, устройством разделителя потока и установкой в качестве последней ступени - ступени с двойным выхлопом в конденсатор.

Таким образом, схема проточной части является комбинированной и содержит двухпоточную радиально - осевую ступень ДРОС , вторую и третью ступень - осевые, а четвертую - ступень с двойным выхлопом в конденсатор - на каждый поток.

Конструкция проектируемого ЦНД содержит два отбора в каждом потоке.

Первый отбор расположен после двухпоточной радиально-осевой ступени, а второй - после второй ступени, то есть после первой осевой.

Основаниями для использования двухпоточной радиально-осевой ступени для разделения потока послужили следующие положения После входа в ЦНД пар перед первой осевой ступенью должен совершить поворот на 90 что при больших скоростях связано со значительными потерями При повороте потока пара наблюдается неравномерное расширение потока в первой осевой ступени При работе ЦНД с неподвижными разделителями потока имеет место потеря от протечки пара под разделителем Также имеет место потеря энергии за счет неравномерного подвода пара в ЦНД. Радиальное течение пара к оси турбины можно использовать для получения механической работы, при этом большую роль играет работа кориолисовых сил. Для этого первую ступень ЦНД целесообразно выполнить радиального типа, разместив ее в пространстве, которое в чисто осевой турбине не используется.

Проектируемая двухпоточная радиально - осевая ступень заменяет четыре осевые ступени, по две в каждом потоке ЦНД. Благодаря этому значительно сокращается длина проточной части турбины и открывается возможность за счет освободившегося пространства усовершенствовать проточную часть последующих осевых ступеней.

Поэтому, в качестве последней осевой ступени мы устанавливаем ступень с двойным выхлопом.

Применение ДРОС дает следующие преимущества существенно повышается КПД ЦНД турбины.

Это объясняется более совершенным преобразованием энергии пара в радиально - осевой ступени, чем в заменяемых осевых ступенях позволяет существенно улучшить проточную часть осевых ступеней путем уменьшения угла раскрытия при помощи раздвижки ступеней уменьшается влияние нестационарности потока снижаются концевые потери в направляющем аппарате.

Цилиндр низкого давления является наиболее металлоемким и дорогостоящим элементом турбины.

В штатной турбине К-800-240 используется 3 ЦНД. В проектируемом варианте турбины мы предлагаем один ЦНД. Это достигается путем увеличения пропускной способности цилиндра низкого давления благодаря использованию ступени с двойным выхлопом в конденсатор.

Перед последней ступенью поток пара делится на два равных полупотока, которые затем поступают в ступени с одинаковой высотой лопаток.

Одна ступень выполнена с длиной лопаток l 1200 мм при среднем диаметре, другая - с длиной лопаток l 1200 мм при среднем диаметре. Лопатки изготовлены из титанового сплава ТС-5. Давление пара перед обеими ступенями одинаковое.

Сокращение числа цилиндров низкого давления позволяет заметно снизить стоимость таких турбин. 2.14.2 Двухпоточная радиально-осевая ступень Схема двухпоточного ЦНД с радиально - осевой ступенью имеет ряд преимуществ перед традиционными ЦНД с чисто осевыми ступенями.

Двухпоточная радиально-осевая ступень позволяет сработать в два раза больший теплоперепад чем одна осевая ступень, тем самым заменяя четыре осевые ступени в двухпоточном ЦНД. Эффективность радиально-осевой центростремительной ступени в общем случае выше, чем осевой, поскольку в центростремительной ступени значительная доля работы совершается за счет кориолисовых сил без потерь энергии. Уменьшаются концевые потери в направляющем аппарате вследствие течения двойного расхода пара через направляющий аппарат.

Меньше потери энергии, связанные с углом поворота, вследствие меньшего угла поворота вектора относительной скорости, меньшего числа Маха и большего числа Рейнольдса.

Радиально-осевая ступень отличается незначительной, по сравнению с осевой, чувствительностью к протечкам через осевые зазоры и отклонениям в геометрии проточной части.

Применение ДРОС также позволяет сократить осевые размеры ротора и всего цилиндра, снизить при этом металлоемкость и улучшить прочностные характеристики конструкции, либо использовать освобожденное место для модернизации осевой части ЦНД например уменьшить угол раскрытия проточной части раздвинуть осевые ступени, увеличив этим КПД и уменьшив влияние нестационарности потока, что безусловно, положительно отразится на прочности и долговечности высоконапряженного лопаточного аппарата. 2.14.2.1 Подводящее устройство Подводящее устройство должно обеспечивать необходимую, по возможности, наиболее однородную структуру потока рабочего тела при входе в направляющий аппарат. Поток желательно иметь равномерный, осесимметричный и с устойчивым на большинстве режимов углом натекания на лопатки направляющего аппарата.

Подводящее устройство выполнено в виде двухзаходной улитки с двухпоточным подводом пара. Пар из общего трубопровода подводится двумя трубопроводами, расположенными горизонтально, что позволяет уменьшить вертикальные габариты машины, а также отсепарировать наиболее крупные механические частицы.

Для сепарации мелких механических примесей можно применять в подводящих паропроводах известные сепарационные устройства в виде свободновращающихся сепараторов, которые надежно, без потерь энергии позволяют удалить наряду с механическими примесями и часть крупнодисперсной влаги.

Применение двухзаходной улитки позволит осуществить подвод пара к сопловому аппарату более равномерно, что улучшает аэродинамику проточной части ЦНД. Закон изменения площади улитки должен быть выбран таким образом, чтобы обеспечить требуемый наперед заданный угол входа потока в направляющий аппарат и равномерный подвод пара по всем лопаткам направляющего аппарата.

Выбор рационального способа профилирования позволит применить направляющий аппарат, обладающий низким уровнем потерь. 2.14.2.2 Конструкция рабочего колеса радиально-осевой ступени В дипломном проекте выбрано двухпоточное рабочее колесо с шахматным расположением четного числа межлопаточных каналов меандрообразного типа. Данная конструкция рабочего колеса наиболее выгодна и отличается более плавными меридиональными обводами межлопаточных каналов, низкими потерями на трение, отсутствием диффузорных участков, более высокими прочностными характеристиками элементов колеса и высокой технологичностью.

Лопатка состоит из центральной части и концевых, левых и правых лопаток.

Центральная часть представляет собой лопатки, у которых перо - это прямая пластина, которая для большей прочности снабжена ребрами жесткости.

Промежуточное тело центральной лопатки имеет сложную конфигурацию с тремя сквозными отверстиями неправильной формы.

Это обеспечивает плавность изменения закона площадей поперечных сечений лопатки по её высоте, а, следовательно, позволяет избежать резких изменений растягивающих напряжений в пере лопатки, что повышает её прочность.

Хвостовик центральной лопатки елочного типа. С помощью этого лопатки крепятся в теле диска ротора.

Рабочее колесо радиально-осевой ступени выполнено закрытого типа с учетом того, что осевой зазор между рабочим колесом и стенками корпуса не менее осевого смещения ротора относительно статора, то есть 20 мм. Работа открытого рабочего колеса в условиях осевых зазоров приведет к значительным перетечкам рабочего тела со стороны высокого давления лопаток на сторону низкого давления к большим утечкам рабочего тела в зазоре.

Вследствие этого произойдет снижение степени реактивности и КПД ступени.

Конструкция рабочего колеса закрытого типа обладает рядом преимуществ по сравнению с рабочим колесом открытого и полуоткрытого типов.

КПД закрытого колеса выше, чем КПД других типов колес на 2 - 6 . 2.14.3 Конструкция ротора ЦНД Ротор ЦНД выполнен сболченным, состоящим из двух частей, с одним болтовым соединением.

Конструкция сболченного ротора обладает следующими преимуществами появляется возможность проверки качества отдельных поковок до их сбалчивания применение высокопрочной легированной стали с пределами текучести и более повышает надежность турбины, особенно в аварийных ситуациях в случае обнаружения дефектов или повреждений в одной из частей ротора может быть заменена только поврежденная часть а не весь ротор снижается необходимая грузоподъемность кранового оборудования на участках механической обработки частей ротора.

Ротор выполнен с центральной расточкой по всей длине диаметром 500 мм, что снижает его вес. Из вышеперечисленного следует, что сболченный ротор значительно дешевле цельнокованого. Радиально - осевая ступень крепится к ротору при помощи болтового соединения, которое также является креплением двух частей ротора ЦНД. В дисках РОС предусмотрены пазы для крепления центральных лопаток при помощи ёлочных хвостов и Т-образные пазы для хвостов концевых лопаток.

Для крепления ротора ЦНД с ротором ЦСД предусматриваются фланцы с системой отверстий под скрепляющие болты. 2.15