Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции»




НазваниеМетодические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции»
страница1/5
Дата конвертации24.12.2012
Размер0.5 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4   5

Министерство образования РФ


Вятский государственный университет


Кафедра теплотехники и гидравлики


Д.М. Суворов


Методические указания


к лабораторным работам № 1 и 2 по курсу

«Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции»


Для специальности 100100


Киров 2004

УДК 621.311

С89


Суворов Д.М. Методические указания к лабораторным работам № 1 и №2 по курсам «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции. – Киров: Изд-во ВятГУ, 2004. – 28с.


Рецензент Новиков А.В., зав. кафедрой «Электрические станции»


Усл. печ. л. 1.8

Тираж 50 экз


© Вятский государственный университет, 2004

© Д.М. Суворов, 2004



Введение


Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ при использовании математической модели теплофикационного паротурбинного энергоблока типа Т-100/120-130 (сокращенно Т-100-130 или просто Т-100). Математическая модель включает в себя программы расчета тепловых схем элементов паротурбинной установки, в том числе ее проточной части и элементов системы регенерации и теплофикационной установки.

Данная модель положена в основу используемой компьютерной программы «Курс Т-100» с соответствующим интерфейсом , автором которой является В.М. Сущих.

Задачами выполнения данных лабораторных работ являются углубление и закрепление соответствующих теоретических разделов курса, а также приобретение навыков организации исследований с использованием компьютерной модели энергоблока, представления, обобщения и интерпретации полученных результатов.


1.Принципиальная тепловая схема турбоустановки


Основой расчетной модели является принципиальная тепловая схема (ПТС) турбоустановки типа Т-100-130, представленная на рисунке. Далее дается краткое описание схемы и функционирование ее отдельных элементов во взаимосвязи.

Свежий пар из котельного агрегата (КА) – здесь и далее в скобках представлены обозначения элементов на ПТС – с параметрами : G0 – расход, р0 – давление, t0 – температура, i0 – энтальпия, через главную паровую задвижку и стопорный клапан поступает к четырем регулирующим клапанам цилиндра высокого давления (ЦВД). При сопловом регулировании расхода пара на турбину открытие клапанов, подводящих пар с соплами первой ступени турбины – регулирующей ступени ЦВД – осуществляется последовательно.



Рис.1. Принципиальная тепловая схема турбоустановки Т-100-130


Пройдя регулирующую, а затем – восемь нерегулируемых ступеней, пар расширяется до давления в первом отборе р1, расположенном на выходе из ЦВД. Затем часть пара уходит на регенеративный подогреватель высокого давления ПВД–7 (П7), а основной поток по ресиверным (перепускным) трубам подается на цилиндр среднего давления (ЦСД). Направления течения пара в ЦВД и ЦСД относительно оси вращения валопровода противоположны (ЦВД, как говорят, выполнен противовключенным) с целью частичной компенсации осевых усилий на упорный подшипник. Из ЦСД выполняют еще 6 отборов на регенерацию – последовательно (по ходу пара в проточной части) на подогреватели ПВД-6 (П6), ПВД-5 (П5) и предвключенный деаэратор (Д), ПНД-4 (П4), ПНД-3 (П3), ПНД-2 (П2), ПНД-1 (П1). Давления и энтальпии в соответствующих отборах обозначены на схеме как p2, i2, p3, i3, p4, i4, p5, i5, p6, i6, p7, i7. Кроме того, из 6-го отбора пар в количестве GВ подается также на верхний сетевой подогреватель турбины (СПВ или ВСП), а из 7-го отбора, размещенного на выходе из ЦСД – на нижний сетевой подогреватель (СПН или НСП) в количестве GН.

После ЦСД пар по ресиверным трубам подается в среднюю часть двухпоточного цилиндра низкого давления (ЦНД). Расход пара в каждый поток ЦНД регулируется установленными в корпусе цилиндра регулирующими поворотными диаграммами ЦНД (РД), приводимыми в действие синхронно при помощи одного сервомотора. На ПТС РД условно изображены в виде одного элемента на входе в ЦНД. В каждом потоке ЦНД установлены по две ступени (24-я и 25-я), в которых пар расширяется последовательно до давления в конденсаторе.

Ротора всех трех цилиндров турбины и ротор генератора связаны муфтами в единый валопровод, имеющий синхронную частоту вращения n=50 с-1.

Конденсационная установка турбины включает два корпуса конденсатора (К), каждый из которых связан с одним из выхлопов турбины и имеет основной трубный пучок и встроенный пучок (ВП), а также воздухоудаляющие устройства (эжекторы), конденсатные насосы (КН), конденсатосборники, трубопроводы добавочной воды, рециркуляции и другие. В конденсаторе при практически постоянном давлении рК, определяемом температурой насыщения tSK, происходит конденсация поступающего туда пара при температуре, принимаемой равной tSK. Теплота конденсации отводится охлаждающей водой: либо циркуляционной, подаваемой в основные пучки и отводящей эту теплоту QК в окружающую среду, либо технологической или сетевой водой, подаваемой обычно во ВП.

Для восполнения потерь рабочего тела в цикле установки предусмотрена подача в конденсатор добавочной воды в количестве WДОБ после химводоочистки.

Основной конденсат турбины конденсатным насосом подается в деаэратор последовательно через холодильник эжектора, сальниковый холодильник и сальниковый подогреватель, а затем через подогреватели низкого давления П1, П2, П3, П4. В холодильнике эжектора подогрев основного конденсата происходит за счет охлаждения и конденсации пара из паровоздушной смеси, отводимой от основных эжекторов турбины. Сальниковый холодильник использует теплоту охлаждения и конденсации пара из паровоздушной смеси, отводимой эжектором отсоса из последних камер концевых уплотнений турбины. В сальниковый подогреватель подается пар из концевых уплотнений турбины, находящихся под небольшим избыточным давлением.

За сальниковым подогревателем установлен клапан рециркуляции, который в случае необходимости возвращает часть основного конденсата в количестве WРЕЦ в паровое пространство конденсатора, не допуская снижения расхода основного конденсата через холодильник эжектора, сальниковый холодильник и сальниковый подогреватель ниже 28 кг/с, что обеспечивает надежную работу этих аппаратов. При поступлении конденсата по линии рециркуляции имеют место дополнительные потери теплоты в конденсаторе в случае подачи туда циркуляционной воды.

Система регенерации турбины предназначена для подогрева конденсата и питательной воды. После клапана рециркуляции основной конденсат последовательно проходит П1, куда подается пар из 7 отбора в количестве G1, затем П2, куда поступает пар из 6 отбора в количестве G2, П3 получающий пар из 5 отбора в количестве G3, и П4, питаемый паром в количестве G4 из 4 отбора. Отборы обычно нумеруют по ходу пара в проточной части, а подогреватели по ходу воды. Вода проходит внутри трубок соответствующих подогревателей (регенеративных, сетевых, конденсатора), а пар омывает эти трубки с внешней стороны. Конденсат греющего пара (дренаж) из П4 самотеком сливается в корпус П3. Дренажи подогревателей П3 и П2 дренажными насосами закачиваются в линию основного конденсата, что обеспечивает наивысшую тепловую эффективность схемы для этих подогревателей. Ввиду того, что подогреватель П1 во многих режимах отключается по пару и нагрева воды в нем тогда не происходит, наиболее эффективным способом отвода дренажа этого подогревателя является изображенный на схеме слив дренажа П1, а также сальникового подогревателя и холодильника эжектора в конденсатосборник конденсатора.

После ПНД конденсат направляется в деаэратор, который служит для удаления из воды растворенных в ней газов с целью предотвращения коррозии подогревателей, трубопроводов и поверхностей нагрева котлоагрегата. Принцип термической деаэрации основан на том, что при нагреве жидкости до температуры насыщения растворимость газов в ней стремится к нулю. Деаэратор состоит из деаэрационной колонки и бака. Основной конденсат подается в верхнюю часть колонки, а греющий пар 3-го отбора через регулятор давления - дроссельный регулирующий клапан (ДРК) – в нижнюю. Давление пара на входе в деаэратор поддерживается на уровне 0,6 МПа, за исключением режимов, когда давление в 3 отборе падает ниже этой величины, что обеспечивает постоянство температуры насыщения в деаэраторе (примерно 159 0С). Охлаждаясь и конденсируясь, пар нагревает основной конденсат до указанной температуры, выделившиеся газы вместе с небольшим расходом пара удаляются из деаэратора из верхней части его колонки (выпар деаэратора).

Из деаэратора питательная вода, в количестве WПВ питательным насосом (ПН) подается в экономайзер (Э) котельного агрегата через подогреватели высокого давления (ПВД) П5, П6 и П7. Дренажи ПВД сливаются каскадно через регуляторы уровня, поддерживающие требуемый уровень жидкости в подогревателях, из П7 в П6, затем из П6 в П5, а потом из подогревателя П5 в деаэратор. При пониженной паровой нагрузке турбины, когда давления в П5 недостаточно для подачи дренажа в деаэратор, дренаж ПВД из П5 автоматически направляется в П4.

Поступающий в ПВД пар последовательно проходит три элемента подогревателя: пароохладитель, собственно подогреватель, охладитель дренажа, а питательная вода проходит вышеназванные элементы в обратной последовательности. Пароохладитель служит для использования перегрева пара, что позволяет увеличить величину отбора данного давления за счет уменьшения расхода пара в отбор более высокого давления путем уменьшения недогрева воды до температуры насыщения, определяемого по параметрам на выходе из ПВД. В собственно подогревателе насыщенный или слабоперегретый пар полностью конденсируется, а охладитель дренажа служит для снижения энтальпии дренажа, что приводит к уменьшению вытеснения этим дренажом, сливаемым каскадно, теплоты греющего пара подогревателя более низкого потенциала (по давлению) и перераспределению расходов пара на регенерацию в сторону их увеличения на отборы более низкого давления.

Теплофикационная установка турбины служит для подогрева воды тепловой сети. Обратная сетевая вода в количестве WСВ при температуре τ2 поступает в нижний сетевой подогреватель, причем часть ее или вся эта вода может быть подана и помимо подогревателя по обводной линии, а затем, нагревшись до температуры τ12, аналогичным образом в верхний сетевой подогреватель, где нагревается до температуры τ11, с которой подается к потребителю напрямую или после дополнительного нагрева до температуры τ1 в пиковых водогрейных котлах (ПВК). На подаче воды в НСП расположены сетевые насосы первого подъема (СН-1), создающие давление, необходимое для перекачки воды через сетевые подогреватели (они рассчитаны на давление воды до 0,78 МПа), а после ВСП расположены сетевые насосы второго подъема (СН-2), рассчитанные на подачу прямой сетевой воды через ПВК в тепловую сеть. В схеме установки возможно полное или частичное отключение сетевых подогревателей не только по воде (путем обвода), но и по пару (путем закрытия соответствующих задвижек, которые на схеме не показаны).

Отборы турбины, из которых подают пар на сетевые подогреватели, называют соответственно нижним (седьмой отбор) и верхним (шестой отбор). Эти отборы называют также теплофикационными отборами, а группу ступеней ЦСД, расположенных между ними (22-я и 23-я в турбине)- промежуточным отсеком турбины. Предыдущий по ходу пара отсек турбины называют предотборным (он включает 20-ю и 21-ю ступени). Для отвода дренажа греющего пара сетевых подогревателей установлены дренажные насосы (ДН), откачивающие его в линию основного конденсата.

Питательная вода после подогревателя П7 с температурой tПВ в количестве WПВ поступает в котлоагрегат. Там она подогревается в водяном экономайзере (Э) и поступает в барабан котла. Образующийся в результате естественной циркуляции котловой воды насыщенный пар поступает в пароперегреватель (ПП), где подогревается до нужной температуры и вновь поступает на турбину. Система непрерывной продувки котла в схеме не представлена и не учитывается. При расчете тепловой схемы турбины учитываются утечка пара через штоки клапанов GШТ, через концевые уплотнения ЦВД – переднее GУ2 и заднее GУ1 и ЦСД – переднее GУ3 и заднее GУ4, а также присосы в конденсатор пара, подаваемого на концевые уплотнения ЦНД, , в количестве GУ5 (давление в конденсаторе при подаче в его пучки циркуляционной воды в десятки раз ниже атмосферного).



  1. Работа с программой “Курс Т-100”


При запуске программы расчета тепловой схемы (исполняемый файл “t-100 main”) запрашивается направление вывода результатов:

  • на принтер;

  • на винчестер;

  • на дискету;

  • без вывода (демонстрационный режим).

Рекомендуется выбрать вывод на винчестер (в текущем каталоге будет создан файл rezults.txt или дописан существующий одноименный файл) с возможностью последующего редактирования данных. Результаты расчета любого текущего режима могут быть выведены на монитор по полному или краткому (должен быть задан студентом или преподавателем) списку параметров с регистрацией в отчете по лабораторной работе.

Затем предлагается возможность установить исходные данные в состояние, соответствующие номинальному режиму работы турбины, либо продолжить расчеты при ранее установленных значениях исходных параметров, либо закончить работу с программой.

К основным исходным данным относятся:

Расход свежего пара на турбину G0, кг/с;

Степень открытия РД ЦНД НРД, %;

Электрическая мощность турбины NЭ, МВт;

Теплофикационная нагрузка сетевых подогревателей турбины QТ, МВт.

Из этих четырех нужно задавать два основных параметра, а два оставшихся будут определяться при расчете тепловой схемы. Чтобы указать программе, что тот или иной параметр должен определяться расчетом, нужно задать этому параметру отрицательное начальное значение.

К дополнительным исходным данным относятся следующие:

WCВ, τ2 – расход и температура обратной сетевой воды.

W\н, W\В – относительные расходы сетевой воды через нижний и верхний сетевые подогреватели, %.
  1   2   3   4   5

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу "Схемотехника аналоговых электронных устройств" для студентов всех форм обучения специальности 200700 Радиотехника
Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу "Схемотехника аналоговых электронных устройств" для студентов всех форм...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Материаловедение»
Основные свойства строительных материалов: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Материаловедение», «Строительные...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам для студентов всех форм обучения радиотехнических специальностей
Генерирование и формирование радиосигналов: Методические указания к лабораторным работам/ Л. И. Булатов, Б. В. Гусев. Екатеринбург:...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам 2002 Общая химическая технология. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальностей: 091601 «Химическая технология органических веществ»
Общая химическая технология. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальностей

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconРуд Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 130404
Технология очистной выемки руд: Метод указания к лабораторным работам для студентов специальности 130404 / Сост. Д. Е. Малофеев,...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconЭнергосистемы методические указания по лабораторной работе по курсу “асу и оптимизация режимов энергетических систем” Для студентов специальности 1001 “Электрические станции” Киров 1998 удк 621. 311
Энергетика является одной из ведущих и наиболее высокоорганизованных отраслей народного хозяйства

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу Радиотехнические цепи и сигналы
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине ртциС предназначены для бакалавров направления 210400 «Радиотехника» они...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теория электрической связи»
Методические указания предназначены для студентов дневной формы обучения по специальности «Телекоммуникационные системы и сети»

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам №1-­5 для студентов специальности 210100 «Управление и информатика в технических системах»
Микропроцессорные устройства систем управления: Методические указания к лабораторным работам №1-5 для студентов специальности 210100...

Методические указания к лабораторным работам №1 и 2 по курсу «Общая энергетика» для студентов заочного обучения специальности «Электрические станции» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «электротехнические материалы» для студентов ІІ курса дневной и заочной форм обучения специальностей 090. 603, 090. 605, 0922. 02
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электротехнические материалы» для студентов ІІ курса дневной и заочной форм...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница