Газотурбинные и паротурбинные установки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Уральский энергетический институт

Кафедра «Турбины и двигатели»

Оценка_______________

Проект по модулю

«ГАЗОТУРБИННЫЕ И ПАРОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ»

Пояснительная записка

Преподаватели:        Вульфов Е. Э.

        Неволин А. М.

Студент:        Харлов Э.В.

Группа:        ЭН-370016

Екатеринбург

2019 г.

Содержание

Введение        3

1. Вариантные расчеты простого цикла ГТУ        5

2. Вариантные расчеты регенеративного цикла ГТУ        10

3. Уточненный расчет тепловой схемы ГТУ        17

Выводы по расчету схемы ГТУ        25

4. Разработка и описание принципиальной тепловой схемы ПТУ        29

5. Расчет и построение h,S-диаграммы процесса расширения пара в проточной части турбины        24

6. Определение параметров пара и воды в характерных точках ПТС        28

7. Определение   расходов   пара   и   воды   в   относительных   величинах (долевом выражении)        35

8. Определение абсолютных расходов пара и воды        38

9. Расчет показателей экономической эффективности паротурбинной установки        40

Выводы по расчету схемы ПТУ        42

Список использованной литературы        43

Приложение 1        44

Приложение 2        45

Введение

        В газовой промышленности для привода центробежных нагнетателей природного газа получили большое распространение стационарные ГТУ со свободной силовой турбиной, выполняемые по простому или регенеративному открытому циклу, и транспортные газотурбинные двигатели (ГТД) простого открытого цикла. Принципиальные схемы таких ГТУ представлены на рисунках 1.1 и 2.1.

        Основной задачей начального этапа расчета является определение оптимального соотношения давлений в цикле πк0, обеспечивающего либо максимальную экономичность ГТУ, либо минимальный расход воздуха, то есть минимальные габаритные размеры и стоимость ГТУ.

        После выбора πк0 производят уточненный расчет номинального режима работы, учитывая истинные значения теплоемкости, и определяют расход рабочего тела, исходя из заданной мощности. При дальнейшем проектировании выбирают частоту вращения турбомашин.

Важным этапом проектирования паротурбинной установки является разработка и расчёт принципиальной тепловой схемы. Целью расчёта является определение технических характеристик ПТУ и входящего в него оборудования: расходов и параметров пара и воды в характерных точках схемы, обеспечивающих заданную величину мощности электрического генератора, приводимого проектируемой турбиной, а также показателей экономичности установки (КПД, удельные расходы теплоты и топлива).

В данной работе рассчитывается ПТС конденсационной ПТУ для тепловой электростанции. Упрощение схемы заключается в сокращении по уравнению с реальными современными турбинами числа ступеней регенеративного подогрева питательной воды (РППВ). Из ПТС исключены схемы протечек пара через концевые уплотнения цилиндров. Не включены в рассчитываемую схему расширители дренажей, испарители, бойлеры (теплофикационные теплообменники), деаэратор добавочной воды и ряд других элементов.