новая папка 1 / 302207

2. Построение линии конденсационного режима

Одним из режимов работы турбины является конденсационный режим, при котором весь поступивший в турбину пар пропускается в конденсатор, а поступление пара в отбор отсутствует (Dотб=0 т/ч). Тепловая нагрузка при этом равна нулю.

Линия конденсационного режима ограничена значениями максимального пропуска пара в конденсатор и мощности холостого хода.

Максимальный пропуск пара в конденсатор Dкm ax будет находиться по формуле

Dmax	Nэн	3600 .
к	м г Hк
Откладывая на оси абсцисс N э	N эн , а на оси ординат D0		Dкm ax , получим

одну из точек линии конденсационного режима.

Вторая точка линии конденсационного режима определяется параметрами холостого хода: на оси абсцисс N э N эхх , а на оси ординат

D0 0 т/ч. Холостым ходом называется режим работы турбины, при котором вся выработанная мощность идет на покрытие потерь энергии.

Определим мощность холостого хода турбоагрегата по уравнению [3]:

	хх		н			1
N	э	N	э		т	м г	1 .

Угловой коэффициент линии конденсационного режима находится с учетом приведенных выше координат двух точек по формуле

		Dmax		.
kотб		к
		N н N хх
		э	э

Расход пара на турбину при холостом ходе в конденсационном режиме:

Dхх	Dmax		N хх .
	к
к	N н N хх		э
	э	э

Уравнение линии конденсационного режима:

D0 kотб N э Dкхх .

11

3. Построение линии противодавления

Линия противодавления характеризует режим работы турбоагрегата, когда весь поступивший в турбину свежий пар проходит только через часть высокого давления и далее направляется в отбор. В часть низкого давления турбины и конденсатор пар не поступает (Dк=0 т/ч). Линия противодавления описывает теплофикационный режим работы турбины, при котором выработка электричества минимальна, а тепловая нагрузка максимальна.

Стоит отметить, что линия противодавления имеет чисто теоретическое значение, так как должен быть минимальный вентиляционный пропуск пара в конденсатор для отвода теплоты трения из части низкого давления [4].

Максимальная мощность N эm ax ,		развиваемая турбиной, определяется при
максимальном расходе пара на турбину D0m ax по следующей формуле:
N эm ax	Dm ax H		отб	м г .
	0
		3600
Таким образом, линия противодавления проходит через точку с

координатами: на оси абсцисс N э		N эm ax и на оси ординат D0						D0m ax .
Вторая точка линии противодавления имеет следующие координаты: на
оси абсцисс N э N эхх , а на оси ординат				D0 0 т/ч.
Угловой коэффициент линии противодавления находится с учетом
приведенных выше координат двух точек по формуле
kк			Dmax		.
		0
	N max N			хх
			э	э
Расход пара на турбину при холостом ходе в режиме с противодавлением
определяется по формуле
Dхх			Dmax				N хх .
		0
отб			N max N хх				э
			э	э

Уравнение линии противодавления:

D0 kк N э Dотбхх .

12

m ax

э

m ax

э

4. Построение линий постоянного пропуска пара в конденсатор Dк=const

Линии постоянного пропуска пара в конденсатор представляют семейство параллельных прямых, ограниченных слева линией минимального пропуска

пара в конденсатор, а справа – прямой N э N const .

Минимальный пропуск пара в конденсатор определяется конструкцией турбины и находится в пределах 5-10% от максимального пропуска пара в конденсатор. В дальнейших расчетах минимальный пропуск пара в

конденсатор D m in

принимаем в размере 10% от максимального пропуска пара в

к

конденсатор

D m ax , значение

которого находится

при

построении

линии

к

конденсационного режима.

Находим точку с ординатой Dкm in

на линии конденсационного режима.

Через данную точку с угловым коэффициентом kк

(параллельно

линии

противодавления) проводим прямую до пересечения с линией N э

N эm ax const .

Это и будет линия минимального пропуска пара в конденсатор.

Для построения линии максимального пропуска пара в конденсатор

необходимо через точку с координатами D0 Dкm ax и N э

N эн провести прямую с

угловым коэффициентом kк

до пересечения с линией N э

N эm ax const . Данная

линия является линией максимального пропуска пара в конденсатор.

Построим несколько линий для следующих значений расхода пара в

конденсатор:

D

к.1

0,2 D m ax , D

к.2

0,4 D m ax , D

к.3

0,6 D m ax

, D

к.4

0,8 D m ax , D

D m ax .

к

к

к

к

к.5

к

Линия

постоянного

пропуска

пара

в конденсатор Dк

const

будет

строиться следующим образом: на линии конденсационного режима находится точка с ординатой D Dк const , через эту точку проводится отрезок прямой с угловым коэффициентом kк до пересечения с линией N э N const .

Полученный отрезок и будет являться линией постоянного пропуска пара в конденсатор.

13

Dотб

const

5. Построение линий постоянного расхода пара в отбор Dотб=const

Значение максимального расхода пара в отбор находится по формуле

Dотm бa x D0m a x Dкm in .

Построим несколько линий для следующих значений постоянного отбора

пара: Dотб.1 0,2 Dотбm ax , Dотб.2 0,4 Dотбm ax , Dот б..3 0,6 Dотm бa x ,	Dотб.4 0,8 Dотбm ax , Dотб..5	Dотmбax .
Линия постоянного отбора слева ограничена линией минимального
пропуска пара в конденсатор.
Ограничение справа зависит от сравнения	величины отбора	Dотб с
~	~

некоторым фиксированным значением Dотб . Если Dотб Dотб , то в этом случае

линия постоянного отбора справа будет ограничена линией максимального

						~
пропуска пара в конденсатор. Если Dотб Dотб							,	то в этом случае справа линия
постоянного отбора ограничивается прямой N э								N эm ax const .
	~
Значение	Dотб будет находиться по следующей формуле:
		~		N m ax	N н	3600.
		D		э	э
		отб		м г	Hотб
Значение	~	равно		расходу		пара		в теплофикационный отбор,
	Dотб

требующемуся для выработки турбиной электрической мощности, равной разности максимальной и номинальной мощностей, при работе турбины в режиме противодавления (пропуск пара в конденсатор отсутствует).

Принцип построения линии с постоянного отбора пара таков:

на линии минимального пропуска пара в конденсатор находится точка с

ординатой	D0	Dотб	Dкm in . Через	эту точку	проводится отрезок		прямой с
угловым коэффициентом kот б до пересечения					либо с линией Dкm ax const (если
~	или	до	пересечения с	прямой N	m ax	const (если	~
Dотб Dотб )					э N э		Dотб Dотб ).

Полученный отрезок и есть линия постоянного отбора пара.

14

После получения уравнений основных и вспомогательных линий
необходимо приступить к графическому построению диаграммы режимов.
На рис. 2 схематически изображена диаграмма режимов
теплофикационной турбины с одним регулируемым отбором.
D
Dmax
		D min=const
		к
Dк=0
	Dотб=const
		D max=сonst
		к
Dотб =const
Dотб=0	Nэн	Nэmax
Nэхх		Nэ
Рис. 2. Диаграмма режимов турбины с одним регулируемым отбором

15

Библиографический список

1.Елизаров, Д.П. Тепловые электрические станции / Д.П. Елизаров, В.Д. Буров, Е.В. Дорохов. – Москва : МЭИ, 2009. – 466 с.

2.Лосев, С.М. Паровые турбины и конденсационные устройства / С.М. Лосев. –

Москва: Энергия, 1964. – 376 с.

3.Дыскин, С.Л. Определение характеристик теплофикационной паровой турбины: методические указания для студентов направления 140100 «Теплоэнергетика» / С.Л Дыскин, С.С. Козлов. – Нижний Новгород: ННГАСУ,

2009. – 38 с.

4.Шегляев, А.В. Паровые турбины : учеб. для вузов / А.В. Шегляев. – Изд. 5-е, доп. – Москва: Энергия, 1976. – 368 с.

16

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ РЕЖИМОВ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ

ТУРБИНЫ С ОДНИМ РЕГУЛИРУЕМЫМ ОТБОРОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе по дисциплине «Тепловые двигатели»

Составители: Арзамасцев Алексей Геннадьевич, Губарев Василий Яковлевич

Редактор М.Ю. Болгова

Подписано к печати 25.12.2014 . Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Объём 1,1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № .

Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.

398600, Липецк, ул. Московская, 30.

17