Расчет энергоблока на базе паротурбинной установки ПТ-60/75-130/13 на режимах номинальной, повышенной и пониженной нагрузки

1.

Министерство образования России
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет авиационных двигателей, энергетики и транспорта
Кафедра авиационной теплотехники и теплоэнергетики
Тема выпускной квалификационной работы
Расчет энергоблока на базе паротурбинной установки
ПТ-60/75-130/13 на режимах номинальной,
повышенной и пониженной нагрузки
Выполнил: Ахметов Р. Р. .., ст.гр. ТЭТ-405
Руководитель ВКР: канд. техн. наук доцент
каф. АТиТ Кудоярова В.М.
Уфа-2017

2. Цели и задачи работы

• Цель: исследование параметров эффективности ТЭЦ на базе
турбины турбины ПТ-60-130/13 при разных tн=-15... -30...
+5 С.
• Задачи: построение принципиальной тепловой схемы ТЭЦ на
базе турбины ПТ-60/75-130/13.
Построение тепловых нагрузок, теплового и расходного
графика.
Расчет и построение в h-s диаграмме процесса
расширения пара в турбине
Тепловой и гидравлический расчет ПН-130-16-9-I.
Сравнение параметров эффективности ТЭЦ на безе
турбоустановки ПТ-60-130/13 при разных tн=-15... -30...
+5 С.
2

3. Принципиальная тепловая схема энергоблока на базе турбоустановки ПТ-60-130/13

4. Продольный разрез турбины ПТ-60-130/13

44

5. Диаграмма режимов работы ПТ-60-130/13

55

6.

h,S-диаграмма расширения пара в проточной части турбины
ПТ-60-130/13 при tнар=+10;-8;-12;-180С
При tнар=-150С
При tнар=+50С
6

7.

При tнар=-300С
7

8.

График тепловых нагрузок, расходный и температурный графики
сетевой воды и свежего пара на турбину ПТ-60/75-130/13 в
зависимости от температуры наружного воздуха
8

9. Сравнительный анализ параметров тепловой эффективности ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха.

9
8

10.

КПД ТЭЦ по производству
электроэнергии
Удельный расход условного топлива на
производство электроэнергии, г/(кВт*ч)
0,7
300,000
0,6
250,000
0,5
200,000
0,4
150,000
0,3
100,000
0,2
50,000
0,1
5
0,000
-5
-15
-25
-35
Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии,
г/(кВт*ч)
0
5
-5
-15
-25
-35
КПД ТЭЦ по производству электроэнергии
10
10

11.

КПД ТЭЦ
0,78
0,76
0,74
0,72
0,7
0,68
0,66
0,64
0,62
5
-5
-15
КПД ТЭЦ "брутто"
-25
-35
КПД ТЭЦ "нетто"
Удельный расход условного топлива "нетто", г/МДж
54
53
52
51
50
49
48
47
46
5
-5
-15
-25
Удельный расход условного топлива "нетто", г/МДж
-35
11

12.

Расход условного топлива станции
12
10
8
6
4
2
0
5
-5
-15
-25
-35
Полный расход условного топлива на станцию
Расход условного топлива по станции на выработку электроэнергии
Расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии для турбоустановки
12

13. Общий вид ПН-130-16-9-I

11
13

14. Тепловой и гидравлический расчет ПН-130-16-9-I при tн=-12 С

Тепловой расчет ПН-130-16-9-I при tн=-12 С
• Массовый секундный расход воды, подаваемой в
подогреватель:
DПВ
DП 4 (hП 4 hДР 4 )
hВ 4 h3
3, 28 (2841,8 628, 7) 0,995
82, 45, кг / с
607,8 520, 2
• Тепловая нагрузка подогревателя по водяной стороне
QП 4 DПВ (hВ 4 hВ3 ) 82, 45 (607,8 520, 2) 7222,67, кВт
• Средняя логарифмическая разность температур:
tСРЛОГ
tВ 4 tВ3
145,1 124, 2
58, 77, С
tП 4 tВ3
194, 04 124, 2
ln
ln
194, 04 145,1
tП 4 tВ 4
П4
• Средняя температура воды
tВ.СР 194,04 58,77 135,27, С
DКД , hПВ 4
DП 4 , h4
DКД , hПВ 5
DП 4 , hНВ 4
12
14

15.

• Коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде
dЭ
0, 023 В .СР В .СР
dЭ
В .СР
0, 6849
0, 023
0, 016
2, 5 0, 016
7
2,192 10
0,8
Pr 0,4
0,8
1, 2730,4 17544, 33, Вт / м 2 К
• Комплекс учитывающий физические свойства пленки
конденсата
В
4
к3 к2 g
Ж
4
0, 6753 887,862 9,8
354, 334
0, 0001509
• Вычисляется величина комплекса В1:
В1 с В h 0,25 r 0,25 1,15 354,334 1 0,25 2016,890,25
Конструктивные размеры подогревателей
• Наружный диаметр трубок:
d Н d ВН 2 0,018, мм
13
15

16.

• Число трубок при одном ходе воды:
n
4
DПВ В.СР
d
2
ВН
В.СР
82, 45 0, 001074
4
139, 385, шт
0, 016 2, 5
2
• Общее число отверстий в трубной доске:
NОБЩ zN 6 201 1206
• Диаметр трубной доски:
Dтр
1,1 0, 04592 4 139,385
1,895, м
0,36
• Длина U – образной трубки:
l
Fp
z n d ВН
150
5,355, м
4 139,384 0,016
Гидравлическое сопротивление подогревателя
L
P тр
d
ВН
2
в2
21, 42
2,5
В.СР 0, 02
9
930,3
2
0,
016
2
14
16

17. Результаты расчета ПВД ПН-130-16-9-I на расчетных режимах

15
17

18. Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы рассмотрена ТЭЦ
на базе турбоустановки ПТ-60/75-130.
В соответствие целями и задачами выпускной квалификационной работе:
1) Рассмотрена турбоустановка ПТ-60/75-130/13.
2) Рассмотрена принципиальная тепловая схема ТЭЦ, приведены основные
технические характеристики основного оборудования.
3) Построены графики тепловых нагрузок, температур сетевой воды, расхода
сетевой воды при коэффициенты теплофикации равном 0,6, HS-диаграммы
расширения пара в турбине на трех режимах работы.
4) Рассчитана принципиальная тепловая схема ТЭЦ на трех режимах
(номинальный, пониженный и повышенный режимы работы).
5) Рассчитаны и проанализированы параметры тепловой экономичности ТЭЦ
на трех режимах.
6) В спецчасти работы выполнен поверочный расчет подогревателя низкого
давления ПН-130-16-9-I
16
18

19.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!