- 789.59 Кб

Введение 3

1. Краткая характеристика турбоустановки 4

2. Тепловая схема установки 7

3.Вспомогательное оборудование турбоустановки 9

3.1. Конденсатор 9

3.2. Подогреватель низкого давления (ПНД) 11

3.3. Подогреватель высокого давления (ПВД) 14

3.4. Деаэратор 15

4. Топливное хозяйство 17

4.1 Общая схема и оборудование топливного хозяйства

электростанции на мазуте 17

4.2. Характеристика используемого топлива 18

Заключение 20

Литература 21

Введение

Целями данного курсового проекта являются расширение и закрепление знаний по специальным курсам усвоение принципов повышения эффективности ТЭС, а также методов расчета тепловых схем ПТУ, их отдельных элементов и анализа влияния технических решений, принятых при выборе тепловой схемы и режимных факторов на технико-экономические показатели установок.

Производство электроэнергии в нашей стране осуществляется тепловыми электрическими станциями - крупными промышленными предприятиями, на которых неупорядоченная форма энергии - теплота - преобразуется в упорядоченную форму - электрический ток. Неотъемлемым элементом мощной современной электрической станции является паротурбинный агрегат совокупность паровой турбины и приводимого ее электрического генератора.

Тепловые электрические станции, которые кроме электроэнергии в большом количестве отпускают теплоту, например, для нужд промышленного производства, отопления зданий, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Более 60% электроэнергии на ТЭЦ вырабатывается на базе теплового потребления. Режим работы на тепловом потреблении обеспечивает меньшие потери в холодном источнике. Благодаря использованию отработанной теплоты, ТЭЦ обеспечивает большую экономию топлива.

1.Краткая характеристика турбоустановки К-500-240.

Конденсационная пароваятурбина К-500-240 ЛМЗ производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод завод» (ПОТ ЛМЗ) номинальной мощностью 525 МВт, с начальным давлением пара 23,5 МПа предназначена для привода генератора переменного тока типа ТВВ-500-2ЕУЗ мощностью 500 МВт и для работы в блоке с прямоточным котлом. Номинальные параметры турбины приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Номинальные значения основных параметров турбины К-300-240

Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара, предназначенных дляподогрева питательной воды (основного конденсата) в четырех ПНД, деаэраторе итрех ПВД до температуры 276 °С (при номинальной нагрузке турбины и питании приводной турбины главного питательного насоса паром из отборов турбины).

Данные об отборах пара на регенерацию и турбопривод приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2. Характеристика отборов.

Приведенные данные соответствуют режиму работы при номинальном расходе пара через стопорные клапаны номинальной мощности 525 МВт, номинальных началь ных параметрах пара и пара промежуточного перегрева, номинальной температуре охлаждающей воды 12 °С и расходе ее 51 480 m3/ч, расходе пара на собственные нужды в количестве 35 т/ч из отбора за 23-й (34-й) ступенями ЦСД и подпитке цикла обессоленной водой 33 т/ч.

При максимальном расходе, включенных отборах пара на собственные нужды за ЦСД и других отборах, кроме системы регенерации, без подпитки в конденсатор, номинальных параметрах пара и поминальных расходе и температуре охлаждающей воды может быть получена мощность 535 МВт.

Турбина представляет собой одновальный четырехцилиндровый агрегат, состоящий из 1ЦВД+1ЦСД + 2ЦНД. Пар из котла подводится по двум паропроводам к двум стопорным клапанам. Каждый из них сблокирован с двумя регулирующими клапанами, от которых пар по четырем трубам поступает к ЦВД. Во внутренний корпус ЦВД вварены четыре сопловые коробки патрубков. Пароподводящие штуцера имеют сварные соединения с наружным корпусом цилиндра и подвижные - с горловинами сопловых коробок.

Пройдя сопловой аппарат, пар поступает в левый поток, состоящий из регулирующей ступени и пяти ступеней давления, поворачивает на 180° и перепускается в правый поток, состоящий из шести ступеней давления, и далее отводится на промежуточный перегрев по двум паропроводам. После промежуточного перегрева пар по двум трубам подводится к двум стопорным клапанам ЦСД, установленным по обе стороны цилиндра, и от них к четырем коробкам регулирующих клапанов, находящихся непосредственно на цилиндре.

Двухпоточный ЦСД имеет по 11 ступеней в каждом потоке, причем первые ступени каждого потока размещены в общем внутреннем корпусе. Из выхлопных патрубков ЦСД пар по двум трубам подводится к двум ЦНД.

ЦНД - двухпоточные, имеют по пять ступеней в каждом потоке. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра, состоящую из наружной и внутренней частей. Выхлопные патрубки ЦНД привариваются к продольному конденсатору.

Роторы ВД и СД - цельнокованые, роторы ИД - с насадными дисками, с высотой рабочих лопаток последних ступеней 960 мм. Средний диаметр этой ступени -2480 мм. Роторы имеют жесткие соединительные муфты и лежат на двух опорах.

Фикспункт водопровода (упорный подшипник) расположен между ЦВД и ЦСД.

Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние от секи концевых уплотнений ЦНД подается пар с давлением 0,101-0,103 МПа из коллектора, давление в котором регулятором поддерживается равным 0,107-0,117 МПа Концевые уплотнения ЦВД и ЦСД работают по принципу самоуплотнения. Отсосы из предпоследних отсеков сведены в общий коллектор, в котором регулятором «до себя» поддерживается давление 0,118-0.127 МПа.

Из концевых каминных камер уплотнений всех цилиндров паровоздушная смесь отсасывается эжектором через вакуумный охладитель. Схема питания концевых уплотнений ЦВД и ЦСД позволяет подавать горячий пар от постороннего источника при пусках турбины из неостывшего состояния.

Лопаточный аппарат турбины рассчитан и настроен на работу при частоте в сети 50 Гц, что соответствует частоте вращения ротора турбоагрегата 50 с -1 . Допускается длительная работа турбины при отклонениях частоты в сети 49,0-50.5 Гц.

2. Тепловая схема установки.

Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основноесодержание технологического процесса выработки электрической и тепловойэнергии. Онавключаетосновноеи вспомогательноетеплоэнергетиче скоеоборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящее в составпароводяного тракта.

Пройдя рабочие цилиндры турбины, пар поступает в конденсаторнуюустановку, включающую в себя конденсаторную группу, воздухоудаляющееустройство, конденсатные и циркуляционные насосы, эжектор циркуляционнойсистемы, водяные фильтры.

Конденсаторная группа состоит из одного конденсатора со встроеннымпучком общей площадью поверхности 15400 м2 и предназначена для конденсациипоступающего в него пара, создания разрежения в выхлопном патрубке турбины исохранения конденсата С целью уменьшения термических напряжений ипредотвращениярасстыковкиваль цовочныхсоединенийпакорпусахко нденсаторов предусмотрены линзовые компенсаторы, обеспечивающиеподатливость трубных досок относительно корпуса конденсатора.

Воздухоудаляющее устройство предназначено для обеспечения нормальногопроцесса теплообмена в конденсаторе и прочих вакуумных аппаратах, а также длябыстрого набора вакуума при пуске турбоустановки и включает в себя дваосновных водоструйных эжектора, два водоструйных эжектора циркуляционнойсистемы для удаления воздуха из верхних частей водяной камеры конденсатора иверхних водяных камер маслоохладителей, а также водоструйный эжектор дляудаления воздуха из сальникового подогревателя ПС-115.

Для отвода конденсата из конденсатосборников конденсатора и подачи его вблочную обессоливающую установку турбоустановка имеет три конденсатныхнасоса 1-й ступени, а для подачи конденсата в деаэратор – три конденсатныхнасоса, которые приводятся в действие электродвигателями переменного тока.

Циркуляционные насосы предназначены для подачи охлаждающей воды вконденсатор и маслоохладители турбины, а также в газоохладители генератора

Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной водыпаром, отбираемым из нерегулируемых отборов турбины, и имеет подогревательзамкнутого контура газоохладителей генератора, охладитель пара лабиринтовы хуплотнений, четыре ПНД, деаэратор и три ПВД.

ПНД – камерные, вертикальные, поверхностного типа представляют собойконструкцию, состоящую из водяной камеры, корпуса и трубной системы

ПНД3 имеет встроенный охладитель конденсата греющего пара, а ПНД4выполнен со встроенным охладителем пара, каждый снабжен регулирующимклапаном отвода конденсата из подогревателя, управляемым электроннымрегулятором. ПНД2 оборудован двумя регулирующими клапанами, один изкоторых устанавливается на напорной линии сливных насосов из ПНД, другой – налинии отвода конденсата в конденсатор, оба управляются одним электроннымрегулятором.

В турбине имеются отборы на подогреватели сетевой воды для покрытия теплофикационных нужд.

Рисунок 2.1. Принципиальная тепловая схема

турбоустановки К-500-240.

3. Вспомогательное оборудование турбоустановки

Тепловая схема установки во многом определяется схемой регенеративного подогрева питательной воды. Такой подогрев воды паром, частично отработавшим в турбине и отводимым от нее через регенеративные отборы к подогревателям, обеспечивает повышение термического КПД цикла и улучшение общей экономичности установки. В систему регенеративного подогрева питательной воды входят подогреватели, обогреваемые паром, подводимым от турбины, деаэратор, некоторые вспомогательные теплообменники (сальниковые подогреватели, использующие теплоту пара из уплотнений, конденсаторы пара испарителей, эжекторов и т. д.), а также перекачивающие насосы (конденсатные, питательной воды, сливные).

Комплектующее теплообменное оборудование энергоблока представлено в таблице 3.1.

Таблица 3.1– Комплектующее теплообменное оборудование

3.1. Конденсатор

Конденсатор – это устройство, предназначенное для передачи тепла отработанного пара турбины охлаждающей воде. Величина механической энергии, которую можно получить с 1 кг пара, зависит от начальных параметров и давления в конце расширения. При этом, величина давления в конце расширения влияет на работоспособность единицы массы пара больше начальных параметров. Расширение пара в турбине можно вести только до давления в среды, в которую он затем поступает. Так, например, расширение газа в газовой турбине возможно только до атмосферного давления. Отсюда второе назначение конденсатора: поддерживать наименьшее значение давления в конце расширения. Разрежение или вакуум в конденсаторе поддерживается в основном за счет конденсации поступающего в него пара.

Рисунок 3.1 – Поверхностный конденсатор

Поверхностный конденсатор состоит из стального сварного или клепаного корпуса 4, к которому с торцов крепятся трубные доски 5. В трубных досках укрепляются (чаще всего развальцовкой) тонкие латунные трубки. Трубки располагаются пучками таким образом, чтобы обеспечить наименьшее сопротивление проходу пара. Между отдельными пучками часто устраиваются перегородки для сбора и слива конденсата 15 мимо нижележащих пучков, с тем, чтобы лишний конденсат не снижал тепловосприятие нижележащих пучков. Трубный пучок является главным конструктивным элементом конденсатора. Трубный пучок компонуют с учетом того, что в области близкой к входу пара в пучок, происходит массовая конденсация пара при очень малом относительном содержании воздуха, а в зоне отсоса паровоздушной смеси эжектором конденсация идет значительно слабее и выпадающий конденсат сильно переохлажден. Для того, чтобы исключить попадание струй конденсата, образовавшегося в зоне массовой конденсации в зону повышенного парциального давления воздуха, трубный пучок разбивают на части: основной пучок и пучок воздухоохладителя. Главной задачей основного пучка является обеспечение массовой конденсации пара при малом гидравлическом сопротивлении, так как чем ниже гидравлическое сопротивление пучка, тем ниже будет давление в горловине конденсатора.

Краткое описание

Основные части конденсационной паровой турбины К-500-240 ЛМЗ, назначение, принцип действия этих элементов. Принципы повышения эффективности ТЭС. Рассмотрение методов расчета тепловых схем ПТУ, их отдельных элементов. Анализ влияния технических решений, принятых при выборе тепловой схемы и режимных факторов на технико-экономические показатели установок.

Содержание

Введение 3
1. Краткая характеристика турбоустановки 4
2. Тепловая схема установки 7
3.Вспомогательное оборудование турбоустановки 9
3.1. Конденсатор 9
3.2. Подогреватель низкого давления (ПНД) 11
3.3. Подогреватель высокого давления (ПВД) 14
3.4. Деаэратор 15
4. Топливное хозяйство 17
4.1 Общая схема и оборудование топливного хозяйства
электростанции на мазуте 17
4.2. Характеристика используемого топлива 18
Заключение 20
Литература 21

ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА К-500-240-2

МОЩНОСТЬЮ 500 МВт

Конденсационная одновальная паровая турби­на К-500-240-2 (рис. 1) без регулируемых отборов пара, с промежуточным перегревом, номинальной мощностью 500 МВт, с частотой вращения ротора 3 000 об/мин предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТГВ-500. Турбина работает в блоке с котлом, снабжена ре­генеративным устройством для подогрева пита­тельной воды.

Турбина рассчитана для работы при следующих номинальных параметрах(Табл.1)

Турбина имеет девять нерегулируемых отборов пара для регенеративного подогрева питательной воды до температуры 265° С.

Отборы пара из турбины на регенерацию и турбоприводы приведены в таблице 2.

Расход отработанного пара в конденсатор 965 т/ч.

	Потреби-тель	Параметры в камере отбора		Количество отбираемого пара, т/ч
		Давление, МПа (кгс/см 2) абс.	Температура, °С
	Деаэратор

Таблица 1 Таблица 2

Свежий пар перед автоматическими стопор­ными клапанами ЦВД:
давление, кгс/см 2 , абс.
температура, °С
Пар на выходе из ЦВД при номинальном режиме:
давление, кгс/см 2 абс.
температура, С
Пар после промежуточного перегрева пе­ред стопорными клапанами ЦСД:
давление, кгс/см 2 абс.
температура, °С
Основные параметры конденсаторной группы:
расход охлаждающей воды, м 3 /ч
температура охлаждающей воды, С
расчетное давление, кгс/см 2 абс.

Кроме регенеративных отборов, турбина имеет отборы пара на установку СП, предназначенные для обеспечения нужд теплофикации. Максималь­ная теплофикационная нагрузка при работе основ­ного и пикового бойлеров составляет 25 Гкал/ч при температурах прямой сетевой воды 130° С, обратной 70° С и расчетной температуре наружного воз­духа -35° С.

Основной СП питается паром из VII отбора с давлением 0,156 МПа (1,6 кгс/см 2) в количестве 22 т/ч (максимально 32 т/ч) абс.

Два главных питательных насоса имеют паро­вые турбоприводы, пар на которые отбирается из ЦСД с давлением на номинальном режиме 1,18 МПа (11,2 кгс/см 2) абс. и температурой 374°С в количестве 98 т/ч.

Допускается длительная работа турбины при отклонениях от номинальных параметров в следую­щих пределах: одновременном отклонении давле­ния 23-24 МПа (235-245 кгс/см 2) абс. и темпера­туры 530-545° С; температуры пара после промежу­точного перегрева 530-545°С (перед стопорными клапанами ЦСД); при повышении температуры ох­лаждающей воды на входе в конденсаторы до 33° С.

При температуре свежего пара перед автомати­ческими стопорными клапанами в интервале 545- 550° С, а также температуре пара после промперегрева перед стопорными клапанами ЦСД в интер­вале 545-550° С разрешается работа турбины в те­чение не более 30 мин, причем общая продолжительность работы при этих температурах пара не должна превышать 200 ч в год.

Не допускается работа турбины на выхлоп в ат­мосферу и работа по временной незаконченной схеме.

Допускается длительная работа турбины на скользящем давлении свежего пара в рабочем диа­пазоне нагрузок от 30 до 100% от номинальной при полностью или частично открытых регулирую­щих клапанах ЦВД.

Не допускается длительная работа турбины при нагрузке ниже 150000 кВт при номинальных пара­метрах свежего пара с отклонениями, не выходя­щими за пределы, указанные выше.

Турбоагрегат снабжен валоповоротным устрой­ством, вращающим валопро"вод с частотой 4 об/мин, и гидроподъемом роторов.

Промывка турбины производится при пуске из холодного состояния насыщенным паром, подавае­мым в ЦВД и ЦСД, а также при сниженной на­грузке без остановки блока на определенном режи­ме, согласованном с заводом.

Лопаточный аппарат турбины рассчитан и на­строен на работу при частоте в сети от 49 до 50,5 Гц. В аварийных ситуациях допускается крат­ковременная работа турбины при повышении ча­стоты до 51 Гц и снижении до 46 Гц в течение вре­мени, указанного в технических условиях.

Допускается пуск и последующее нагружение турбины после останова любой продолжительности. Предусматривается автоматизированный пуск тур­бины на скользящих параметрах пара из холодно­го и неостывшего состояния.

Конденсаторы турбины оборудованы водо- и пароприемными устройствами. Водоприемные уст­ройства рассчитаны на прием при пуске турбины 5000 т/ч воды давлением 1,9 МПа (20 кгс/см 2) абс., при температуре до 200° С из котла и растопочных расширителей. Пароприемные устройства рассчи­таны на прием из БРОУ при сбросах нагрузки до 900 т/ч пара при давлении до 0,97 МПа (10 кгс/см 2) абс. и температуре 200° С. Прием па­ра и воды в конденсаторы прекращается при давле­нии в конденсаторах выше 0,03 МПА (0,3 кгс/см 2) абс.

Продолжительность пусков турбины из различ­ных тепловых состояний (от толчка до номиналь­ной нагрузки) ориентировочно равна: из холодного состояния – 6-7 ч; через 48-55 ч простоя - 3 ч 30 мин - 4 ч; через 24-32 ч простоя - 2 ч; через 6-8 ч простоя - 1ч; через 2-4 ч простоя - 30 мин.

Для сокращения времени прогрева турбины и улучшения условий пуска предусмотрен паровой обогрев фланцев и шпилек горизонтального разъе­ма ЦВД и ЦСД.

Конструкция турбины. Турбина (см. рис. 1) представляет собой одновальный четырехцилинд­ровый агрегат, состоящий из ЦВД; ЦСД и двух ЦНД.

Свежий пар из котла по двум трубопроводам подводится к двум коробкам стопорных клапанов, установленных симметрично относительно продоль­ной оси турбины.

Каждая коробка стопорного клапана сблокиро­вана с двумя коробками регулирующих клапанов, от которых пар по четырем трубам подводится к ЦВД.

ЦВД имеет внутренний корпус, в патрубки ко­торого вварены сопловые коробки. Через сопловой аппарат пар поступает в ЦВД, регулирующую сту­пень, а затем в девять ступеней давления. ЦСД однопоточный, имеет 11 ступеней давления. Из вы­хлопных патрубков ЦСД пар по четырем трубам подводится к трем цилиндрам низкого давления.

ЦНД двухпоточные, по пять ступеней в каждом потоке.

Длина рабочей лопатки последней ступени рав­на 1050 мм, средний диаметр рабочего колеса этой ступени 2 550 мм. Рабочие лопатки последней сту­пени имеют периферийный бандаж. Каждый ЦНД присоединен к своему конденсатору.

Роторы ЧВД и ЧСД-цельнокованые, роторы ЦНД-сварно-кованые. Все роторы имеют жест­кие соединительные муфты и по две опоры. Каж­дый ЦНД имеет свой фикспункт.

Расчетные значения критических частот враще­ния валопровода турбины с генератором ТГВ-500 приведены ниже.

Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уп­лотнениями. Из крайних отсеков уплотнений паро-воздушная смесь отсасывается эжектором через ва­куумный охладитель.

Схема питания концевых уплотнений ЦВД по­зволяет подавать горячий пар от постороннего ис­точника при пусках турбины из неостывшего со­стояния.

Система автоматического регулирования. Тур­бина снабжена системой автоматического регулиро­вания с гидравлическими связями и беззолотнико­выми устройствами защиты. Неравномерность регу­лирования частоты вращения ротора турбины со­ставляет 4,5±0,5% от номинальной частоты враще­ния.

На рис. 2 представлена схема регулирования турбины К-500-240-2.

В системе регулирования турбины предусмотрен ЭГП, обеспечивающий уменьшение заброса частоты вращения при отключении генератора от сети.

Регулятор скорости управляет положением ре­гулирующих клапанов ЦВД и ЦСД, он снабжен ог­раничителем мощности и механизмом управления.

Механизм управления и ограничитель мощности могут приводиться в действие как вручную, так и дистанционно с помощью реверсивных электродвигателей постоянного тока. Ограничитель мощности оборудован дистанционным указателем положения.

В качестве рабочей жидкости в системе регули­рования применяется конденсат, поступающий из напорной линии конденсатных насосов.

Для защиты от разгона турбина снабжена сдво­енным регулятором безопасности, который срабаты­вает при достижении частоты вращения в пределах 11-12% сверх номинального.

Исполнительный механизм автомата безопасно­сти вызывает закрытие всех стопорных и регулиру­ющих клапанов.

Система смазки предназначена для обеспечения смазкой (синтетическое огнестойкое масло ОМТИ или минеральное масло) подшипников турбины, ге­нератора и группы питательных насосов.

В баке вместимостью 52 м 3 (до верхнего уров­ня) установлены: сетчатые фильтры для очистки масла от механических примесей; воздухоохлади­тели для улучшения деаэрации масла (содержание воздуха за воздухоохладителем не должно превы­шать 1,5%).

Для подачи масла в систему предусмотрены два (один резервный) электронасоса переменного тока. Установлены два аварийных электронасоса: один постоянного, другой переменного тока.

Масло охлаждается в четырех маслоохладите­лях типа МБ-190-250 (один резервный), питающих­ся водой из циркуляционной системы. Расход ох­лаждающей воды на каждый работающий масло­охладитель равен 500 м 3 ч. Турбина снабжена дву­мя реле давления смазки, которые обеспечивают ав­томатическое отключение турбины и валоповоротного устройства при падении давления в напорном маслопроводе смазки, а также включение резерв­ных насосов системы смазки.

Система контроля и управления турбиной обес­печивает: контроль параметров работы; регистра­цию наиболее важных параметров; технологиче­скую, предупредительную и аварийную сигнализа­ции; автоматическое управление функциональными группами технологически связанных механизмов и запорно-регулирующих органов, дублируемое дис­танционным управлением с блочного щита; автома­тическую стабилизацию ряда параметров, поддер­жание заданных значений которых требует опера­тивного вмешательства в процессе нормальной экс­плуатации;

автоматическую защиту турбины и вспомогательного оборудования. Управление уста­новкой централизовано и ведется из помещения блочного щита управления.

Система контроля и управления выполняется на базе электрических приборов и аппаратуры.

Конденсационное устройство состоит из двух конденсаторов, воздухоудаляющего устройства, кон­денсатных насосов 1 и 2-го подъема, циркуляцион­ных насосов и водяных фильтров.

В конденсаторную группу входят два конден­сатора с центральным отсосом воздуха. Конденса­торы - однопоточные, двухходовые.

Воздухоудаляющее устройство имеет: два ос­новных пароструйных эжектора, пусковой паро­струйный эжектор циркуляционной системы и водо­струйный пусковой эжектор.

Турбоагрегат обслуживается двумя группами конденсатных насосов: двумя конденсатными насо­сами 1-го подъема, подающими конденсат от кон­денсаторов на обессоливающую установку, и двумя конденсатными насосами 2-го подъема, подающими конденсат через регенеративные подогреватели в деаэратор и в систему регулирования в переходных режимах.

В работе постоянно находится один насос каж­дой группы, второй насос является резервным.

Охлаждающая вода подается в конденсатор циркуляционными насосами.

Для срыва вакуума предусматривается задвиж­ка Ду 150 мм с электроприводом. Управление за­движкой осуществляется дистанционно со щита уп­равления и "по "блокировкам три срабатывании обще­блочных защит турбины.

Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной воды паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины, и состоит из пяти ПНД, деаэратора и трех ПВД. Принципиаль­ная тепловая схема установки приведена на рис.3.

Схема предусматривает установку двух пита­тельных насосов с конденсационными турбоприводами.

ПНД № 1, 2, 3, 4 и 5 поверхностного типа, вертикальные, сварной конструкции. ПНД № 3 и 4 имеют встроенные пароохладители. Слив конден­сата греющего пара каскадный, конденсат из ПНД № 5 сливается в ПНД № 4, оттуда сливным насо­сом подается в линию основного конденсата между ПНД № 5 и 4. Конденсат из ПНД № 3 сливается в ПНД № 2, откуда сливным насосом подается в линию основного конденсата между ПНД № 3 и 2.

У ПНД № 4 устанавливается один насос, у ПНД № 2 - два сливных насоса, один из которых является резервным.

Из ПНД № 1 конденсат сбрасывается через си­фон в конденсатор.

Для подогрева после деаэратора питательной воды установлены две группы ПВД. Три ПВД осуществляют последовательный подогрев пита­тельной воды после деаэратора.

Каждый ПВД снабжен охладителем греющего пара подогревателя перегрева пара, регулирую­щим клапаном отвода конденсата из подогревате­ля и уравнительным сосудом для присоединения датчика регулятора уровня с сигнализирующим прибором.

Групповое защитное устройство ПВД состоит из впускного клапана, обратного клапана, трубо­проводов пуска и отключения.

Слив конденсата из подогревателей каскадный.

При отключении ПВД допускается длительная работа турбины с мощностью до 500 МВт.

завод-изготовитель

тип насоса и оборудование

завод-изготовитель

количество, шт.

завод-изготовитель

К-300-240 ХТГЗ и ЛМЗ

«Экономайзер»

Паровая турбина ОР-12ПМ

Калужский турбинный завод (КТЗ)

Сумской насосный завод

Электродвигатель АВ-8000/6000

Сибэлектротяжмаш

Гидромуфта МГЛ-7000-2

Редуктор типа Б -10Н

Казанский компрессорный завод

12ПД-8 (предвключенный насос)

Электродвигатель 2АЗМ-500/6000

К-500-240 ХТГЗ

«Экономайзер»

Паровая турбина ОК-18ПУ-500 с редуктором типа Р-1А

ПД-1600-180-1 (предвключенный насос)

Сумской насосный завод

Привод через редуктор турбины

К-800-240 ЛМЗ

«Экономайзер»

Паровая турбина ОК-18ПУ-800 с редуктором типа Р-1А

ПД-1600-180 (предвключенный насос)

Сумской насосный завод

Привод через редуктор турбины

Т-250/300-240 ТМЗ

ПТН-1100-350-24

«Экономайзер»

Паровая турбина

«Экономайзер»

Сумской насосный завод

Электродвигатель АВ-8000/6000

Сибэлектротяжмаш

Гидромуфта МГЛ-7000-2

Редуктор типа Б-10Н

Казанский компрессорный завод

12ПД-8 (предвключенный насос)

Сумской насосный завод

Электродвигатель 2AЗM-5000/6000

Питательные насосы с турбоприводом изготавливает завод «Экономайзер», а с электроприводом - Сумской насосный завод (табл. ).

На каждом блоке с турбиной типа К-300-240 или Т-250/300-240 устанавливается один рабочий питательный насос с турбоприводом и один пускорезервный с электроприводом.

Типы насосов

ПТН-1100-350-24

для блоков ЛМЗ

для блоков ХТГЗ

Производительность номинальная, м 3 /ч

Мощность на валу насоса, МВт

Количество ступеней насоса, шт.

Давление отбора за первой ступенью, кгс/см 2

Количество отбираемой воды за первой ступенью, м 3 /ч

Габариты агрегата (ориентировочно), мм:

1915

На каждом блоке с турбиной типа К-500-240 или К-800-240 устанавливаются по два рабочих питательных насоса с турбоприводами.

Турбоприводы для питательных насосов блоков с турбиной типа Т-250/300-240 изготавливает завод «Экономайзер», а для питательных насосов блоков с турбинами типов К-300-240, К-500-240 и К-800-240 - Калужский турбинный завод (табл. ).

Типы приводных турбин/

ОК-18ПУ для блока К-800-240

ОК-18ПУ для блока К-500-240

завода «Экономайзер»

Давление свежего пара перед стопорно-регулирующим клапаном Р аб, кгс/см 2

Температура свежего пара перед стопорно-регулирующим клапаном, ° С

Давление отработавшего пара Р аб, кгс/см 2

Расход пара при номинальных параметрах, т/ч

Число ступеней давления

Средний диаметр облопачивания (максимальный), мм

Мощность номинальная, кВт

15550

12500

Частота вращения номинальная, об/мин

4650

6000

Тип конденсатора

КП-1200

Температура охлаждающей воды (номинальная), °С

Расход воды через конденсатор при номинальной нагрузке, м 3 /ч

3400

3400

-

Принцип работы

Активный

В комплект питательного насоса с электроприводом кроме насоса и электродвигателя входят гидромуфта и редуктор, приводимые в действие от основного электродвигателя, и предвключенный насос, приводимый в действие самостоятельным электродвигателем (табл. ).

Тип электродвигателя

2АЗМ-500/6000

Мощность номинальная, кВт

8000

Напряжение, В

6000

Частота вращения номинальная, об/мин

Масса электродвигателя, кг

Масса ротора, кг

Масса наиболее тяжелой части для монтажа (статора), кг

Типы насосов

ПД-1600-180-1 для блока 500 МВт

ПД-1600-180-1 для блока 800 МВт

Подача (номинальная), м 3 /ч

1000

1630

Давление в приемном патрубке, кгс/см 2

Давление в напорном патрубке, кгс/см 2

21,0

23,5

22,0

Температура питательной воды, °С

Частота вращения, об/мин

1910

1890

2975

Мощность на валу насоса МВт

0,545

0,885

0,335

Подпор сверх упругости паров жидкости, м ст. жидк.

Коэффициент полезного действия, %

Масса насоса, кг

3675

3675

1780

Масса закладной рамы, кг

Габариты насоса, мм

длина

2003

1414

ширина

1790

1300

высота

1515

1000

Габариты агрегата, мм:

длина

3200

ширина

1460

высота

1095

В комплект питательного насоса с турбоприводом блоков типов К-500-240 и К-800-240 входит предвключенный насос, приводимый в действие турбоприводом питательного насоса через редуктор (табл. ).

Технические характеристики оборудования питательного электронасоса типа ПЭ-600-300-2 приведены ниже.

Гидромуфта МГЛ-7000-2

Номинальная передаваемая мощность, кВт........................................ 7000

Частота вращения ведущего вала, об/мин............................................ 2960

Глубина регулирования по скольжению, %:

автоматическое......................................................................... от 3 до 20

вручную...................................................................................... от 3 до 80

КПД при скольжении 3 %, %................................................................ 95

Масса гидромуфты, кг........................................................................... 2270

Масса закладной рамы, кг..................................................................... 215

Обратный клапан насоса с дросселирующим устройством и вентилем Д у 50

Условные проходы, мм:

на входе...................................................................................... 225

на выходе................................................................................... 250

Рабочее давление, кгс/см 2 ..................................................................... 380

Расход воды через дросселирующее устройство

рециркуляции, м 3 /ч................................................................................ 130

Масса обратного клапана, кг................................................................ 730

Редуктор Б-10Н

Передаваемая мощность, кВт................................................................ 7200

Передаточное, число.............................................................................. 2,2

Частота вращения на входе, об/мин..................................................... 2960

Масса редуктора с плитой, кг............................................................... 3452

Бак масляный аварийный

Емкость, м 3 .............................................................................................. 0,15

Масса, кг.................................................................................................. 143

Воздухоохладитель типа ВПТ-108-1000 электродвигателя типа АВ-8000/6000

Масса, кг.................................................................................................. 315

Данные о массе питательных насосов и приводных паровых турбин приведены соответственно в табл. и .

	Масса по типам насосов, кг
		ПТН-1100-350-24
Насос в сборе с рамой	21050	16288	16624	12080
в том числе:
корпус насоса	8324	6263	6263	4640
крышка нагнетания	1900	1560	1560	1500
проточная часть	3921	2580	2588	2248
Клапан обратно-вертикальный (без фланцев) Венюковского арматурного завода	1914	1914	1914
Сито в сборе			644
в том числе:
ротор турбины	3855	3886	1578	1429
передний стул	2590	2590		1871
задний стул				1834
муфта зубчатая	284,1			162,5
валоповоротное устройство
статор турбины без обойм и диафрагм	8700	8700	4500	6415
из них:
нижняя половина	6000	6000	3500	3642
верхняя половина	2700	2700	2500 *	2773
Редуктор
Плита (рама) фундаментная передняя	1070	Питательные насосы - центробежные горизонтальные двухкорпусного исполнения, с внутренним корпусом секционного типа, с односторонним расположением рабочих колес. Наружные корпуса насосов изготовлены из поковок легированной стали. К наружному корпусу насоса приварены приемный и напорный патрубки, направленные вниз, патрубок для промежуточного отбора после I ступени насоса, четыре опорные лапы для крепления насоса на раме. Со стороны нагнетания наружный корпус закрыт крышкой. Между корпусом и крышкой установлена уплотнительная металлическая прокладка. Крышка крепится к корпусу шпильками с глухими (колпачковыми) гайками. Стыки корпуса и крышки с целью повышения коррозионно-эрозионной стойкости наплавлены нержавеющей сталью. Крепление насоса на раме предусматривает его свободное тепловое расширение без нарушения центровки с приводным валом. В передних лапах (в паре лап на стороне всасывания) корпус насоса расположены две поперечные шпонки, направляющие расширение насоса в продольном направлении. Для предотвращения несимметричных боковых смещений оси насоса относительно вертикальной плоскости предусмотрены шпонки на всасывающем и напорном патрубках насоса. Эти шпонки допускают тепловые расширения корпуса в поперечном направлении.

ВВЕДЕНИЕ

Развитие человеческого общества на современном этапе неразрывно связано с процессом производства и использования энергии. Наиболее распространенной, чистой и дешевой является электрическая энергия. Значительная доля электрической энергии вырабатывается на тепловых и атомных электрических станциях, которые и обеспечивают потребности человечества на данном этапе. Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Установленные на электростанциях генераторы в подавляющем большинстве имеют привод от паровых турбин. Таким образом, паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции, в том числе на атомной. Обладая большой быстроходностью, паровая турбина отличается малыми размерами и массой и может быть построена на большую единичную мощность. Вместе с тем у данного типа турбин достигнута высокая экономичность работы. Это главным образом и определило широкое распространение паровых турбин в современной энергетике. К недостаткам её стоит отнести невысокую маневренность, долгий пуск и набор мощности, что стоит препятствием для эффективного и экономичного использования паровых турбин для покрытия пиковой части графика потребления электроэнергии.

В данном курсовом проекте рассчитывается ЦВД турбины К-500-240-4 ЛМЗ.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТУРБИНЫ

Общие сведения. Конденсационная паровая турбина К-500-240-4 ЛМЗ номинальной мощностью 525 МВт предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТВВ-500-2ЕУЗ мощностью 500 МВт и для работы в блоке с прямоточным котлом. Номинальные параметры турбины представлены в таблице 1.1

Турбина К-500-240-4 ЛМЗ соответствует требованиям ГОСТ 3618-85, ГОСТ 24278-85 и ГОСТ 26948-86.

Таблица 1.1 - Номинальные значения основных параметров турбины

Показатель
1. Мощность, МВт
2. Начальные параметры пара:
давление, МПа
температура. °С
3. Параметры пара после промежуточного перегрева:
давление, МПа
температура. °С
4. Максимальный расход свежего пара, т/ч
5. Температура воды. °С
питательной
охлаждающей
6. Расход охлаждающей воды, т/ч
7. Давление пара в конденсаторе. кПа

Характеристики отборов турбины приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Характеристика отборов турбины

Потребитель пара	Параметры пара в камере отбора	Количество отбираемого пара, т/ч
Давление, МПа	Температура. °С
Турбопривод
Деаэратор

* Пар из концевых уплотнений.

Турбина может длительно работать с минимальной мощностью 150 МВт при номинальных параметрах пара. При этом время постепенного перехода от номинальной мощности до 30 % составляет не менее 60 мин. В диапазоне мощности от 100 до 70 % температура свежего пара и пара промежуточного перегрева должна быть номинальной. При снижении мощности от 70 до 30 % возможно плавное снижение температуры от номинальной до 505 °С за время не менее 60 мин. Турбина может работать при скользящем давлении свежего пара. Допускается устойчивая работа турбины с мощностью менее 30 % номинальной вплоть до нагрузки на собственные нужды, а также работа на собственные нужды и на холостом ходу после сброса нагрузки. При этом длительность работы на холостом ходу и нагрузке на собственные нужды не более 40 мин. Допускается работа турбины в беспаровом режиме длительностью до 3 мин. Конденсаторы турбины оборудованы водо- и пароприемными устройствами. Водоприемные устройства рассчитаны на прием при пуске турбины 500 т/ч воды давлением 1,96 МПа при температуре до 200 °С из котла и растопочных расширителей Пароприемные устройства рассчитаны на прием из быстродействующей редукционно-охладительной установки (БРОУ) при пусках и сбросах нагрузки до 1020 т/ч и температуре до 200 °С. Прием пара и воды в конденсаторы прекращается при давлении в конденсаторах выше 0,029 МПа.

Конструкция турбины. Турбина представляет собой одновальный четырехцилиндровый агрегат, состоящий из ЦВД+ЦСД + 2ЦНД. Пар из котла подводится по двум паропроводам к двум стопорным клапанам. Каждый из них сблокирован с двумя регулирующими клапанами, от которых пар по четырем трубам поступает к ЦВД. Во внутренний корпус ЦВД вварены четыре сопловые коробки патрубков. Пароподводящие штуцера имеют сварные соединения с наружным корпусом цилиндра и подвижные - с горловинами сопловых коробок. Пройдя сопловой аппарат, пар поступает в левый поток, состоящий из регулирующей ступени и пяти ступеней давления, поворачивает на 180° и перепускается в правый поток, состоящий из шести ступеней давления, и далее отводится на промежуточный перегрев по двум паропроводам. После промежуточного перегрева пар по двум трубам подводится к двум стопорным клапанам ЦСД, установленным по обе стороны цилиндра, и от них к четырем коробкам регулирующих клапанов, находящихся непосредственно на цилиндре.

Двухпоточный ЦСД имеет по 11 ступеней в каждом потоке, причем первые ступени каждого потока размещены в общем внутреннем корпусе. Из выхлопных патрубков ЦСД пар по двум трубам подводится к двум ЦНД.

ЦНД - двухпоточные, имеют по пять ступеней в каждом потоке. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра, состоящую из наружной и внутренней частей Выхлопные патрубки ЦНД привариваются к продольному конденсатору.

Роторы ВД и СД - цельнокованые, роторы НД - с насадными дисками, с высотой рабочих лопаток последних ступеней 960 мм. Средний диаметр этой ступени -2480 мм. Роторы имеют жесткие соединительные муфты и лежат на двух опорах. Фикспункт валопровода (упорный подшипник) расположен между ЦВД и ЦСД. Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние отсеки концевых уплотнений ЦНД подается пар с давлением 0,101-0,103 МПа из коллектора, давление в котором регулятором поддерживается равным 0,107-0,117 МПа. Концевые уплотнения ЦВД и ЦСД работают по принципу самоуплотнения. Отсосы из предпоследних отсеков сведены в общий коллектор, в котором регулятором «до себя» поддерживается давление 0,118-0,127 МПа. Из концевых каминных камер уплотнений всех цилиндров паровоздушная смесь отсасывается эжектором через вакуумный охладитель. Схема питания концевых уплотнений ЦВД и ЦСД позволяет подавать горячий пар от постороннего источника при пусках турбины из неостывшего состояния.

Лопаточный аппарат турбины рассчитан и настроен на работу при частоте в сети 50 Гц, что соответствует частоте вращения ротора турбоагрегата 50 с-1. Допускается длительная работа турбины при отклонениях частоты в сети 49,0-50,5 Гц.

Возможен автоматический пуск турбины и последующее нагружение после простоя любой продолжительности. Предусматривается пуск турбины на скользящих параметрах пара из холодного и различной степени неостывшего состояний. Общее число пусков за весь период эксплуатации из горячего и неостывшего состояний - по 750.

Для сокращения времени прогрева турбины и улучшения условий пуска предусмотрен паровой обогрев фланцев и шпилек горизонтального разъема ЦВД и ЦСД, а также блоков клапанов ЦВД.

Комплектующее оборудование. В состав комплектующего оборудования турбоустановки входят:

Паровая турбина с автоматическим регулированием, валоповоротными устройствами, фундаментными рамами, блоком стопорных регулирующих клапанов высокого давления, коробкой защитного клапана ЦСД с клапаном, обшивкой турбины;

Внутритурбинные трубопроводы;

Баки масляной и огнестойкой жидкости системы регулирования, маслоохладители;

Охладитель пара уплотнений; эжекторы водоструйные;

Электрическая часть системы регулирования;

Регенеративная установка, включающая ПНД № 1, 2, 3, 4 и 5 поверхностного типа, ПВД № 1, 2, 3 поверхностного типа с регулирующими и предохранительными клапанами;

Установка ПСВ;

Насосы и электрооборудование турбоустановки;

Конденсаторная группа, содержащая два продольных конденсатора и затворы на выходе охлаждающей воды.

Таблица 1.3 - Комплектующее теплообменное оборудование

Наименование	Обозначение
в тепловой схеме	типоразмера
Конденсатор
Подогреватели низкого давления		ПН-700-29-7-Ш ПН-1000-29-7-П ПН-1000-29-7-Ш
Деаэратор
Подогреватели высокого давления		ПВ-2100-380-17
	ПВ-1900-380-44
	ПВ-2100-380-61
Подогреватели сетевой воды
Сальниковый подогреватель
Эжектирующий подогреватель
Маслоохладители
Конденсатный насос первого подъема
Конденсатный насос второго подъема
Сливные (дренажные) насосы
Питательные насосы