Курсовой проект - Расчет цилиндра конденсационной турбины К 300-240

Содержание
1. Задание
2. Описание конструкции турбины К-300-240
3. Тепловой расчет конденсационной паровой турбины
3.1. Предварительное определение расходов пара
3.2. Предварительное построение процесса расширения в турбине в i-s диаграмме
3.3. Расчет тепловой схемы. Определение расчетного значения расхода пара
3.4. Определение числа ступеней цилиндра низкого давления
3.5. Детальный расчет ступеней цилиндра низкого давления
Список используемой литературы
Графическая часть:
Рис. 1. Диаграмма распределения диаметров, отношения скоростей и теплоперепадов вдоль проточной части
Рис. 2. Треугольники скоростей турбинной ступени
Рис. 3. Процессы расширения в турбине в i-s диаграммах
-Продольный разрез турбины (цилиндр низкого давления) (1 лист формата А1)
-Лопатка последней ступени турбины (1 лист формата А2)
-Тепловая схема турбоустановки К-300-240 (1 лист формата А1)

Спроектировать цилиндр паровой конденсационной турбины турбогенератора по следующим исходным данным:
1. Номинальная мощность на зажимах генератора = 300 , МВт
2. Давление пара перед стопорным краном = 24 , МПа
3. Температура пара перед стопорным клапаном = 565,
4. Давление в конденсаторе = 3.5 , кПа
5. Частота вращения ротора турбины т = 3000 , об\мин
6. Число отборов = 7 , (выбирается по прототипу)
7. Цилиндр турбины, подлежащий детальному тепловому расчету ЦВД
8. Узел турбины, подлежащий вычерчиванию -Ротор турбины
9. Прототип турбоагрегата К-300-240

Турбина К-300-240 номинальной мощностью 300 МВт, с начальным давлением пара -23,5 МПа предназначена для привода генератора переменного тока типа ТВВ-320-2 с частотой вращения ротора 50 с ; для несения базовой части графиков нагрузок и участия в нормальном и аварийном регулировании мощности энергосистемы с возможностью привлечения для покрытия переменной части графиков нагрузок.
Турбина К-300-240-3 соответствует требованиям ГОСТ 3618-85, ГОСТ 24278-85 и ГОСТ 26948-86.Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды (основного конденсата) в четырех ПНД, деаэраторе и трех ПВД до температуры 275 °С (при номинальной нагрузке турбины и питании приводной турбины главного питательного насоса паром из отборов турбины).
Главный питательный насос имеет паровой турбопривод. Пар на турбопривод отбирается из турбины за 16-й ступенью при давлении 1,5 МПа в количестве 108 т/ч при номинальной мощности. Отработанный пар из турбопривода возвращается в турбину за 24-ю ступень и частично - в ПНД № 3.В турбине, кроме регенеративных отборов, допускаются следующие отборы пара без снижения номинальной мощности: на подогрев воздуха, подаваемого в котлоагрегат в количестве 3 % от расхода пара на турбину (максимально 30 т/ч). Пар отбирается из паропровода возврата пара в турбину после турбопровода (отбор на ПНД № 3);
На подогреватели сетевой воды для покрытия теплофикационных нужд, в том числе, на основной сетевой подогреватель в количестве 19 т/ч. Пар отбирается из паропровода возврата пара после турбопривода и на пиковый подогреватель и паропровода пятого отбора (на ПНД № 4) в количестве 7 т/ч.Допускаются дополнительные отборы пара со снижением мощности ниже номинальной из паропроводов следующих отборов:1(наПВД№3)-45т/ч; за ЦВД при мощности 150 МВт и выше - 50 т/ч; IV (на деаэратор) - 20 т/ч; V (на ПНД № 4) - 60 т/ч; из паропровода возврата пара после турбопривода - 40 т/ч.
Допускается длительная работа турбины при отклонениях (в любых сочетаниях) параметров пара от номинальных в следующих пределах: давление свежего пара от 23,04 до 24,02 МПа; температура свежего пара (540+5+10) °С; температура охлаждающей воды на входе в конденсатор не выше 36˚С.Допускается кратковременная непрерывная работа турбины в течение не более 30 мин при повышении сверх номинальных значений температуры свежего пара и промежуточного перегрева на +10 °С или начального давления на 0,98 МПа. При достижении этих значений в любых сочетаниях суммарная продолжительность работы турбины не более 200 ч в год. Допускается длительная работа турбины с минимальной мощностью 30 % от номинальной при номинальных параметрах.
Конструкция турбины.
Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат с тремя выхлопами в один общий конденсатор.
Турбина выполнена с сопловым парораспределением. Свежий пар подводится в среднюю часть ЦВД турбины через два блока стопорных и регулирующих клапанов, расположенных по обе стороны цилиндра.
ЦВД имеет внутренний и наружный корпусы с горизонтальными разъемами каждый. Четыре паровпускных штуцера вварены в среднюю часть наружного корпуса и подвижно соединены при помощи поршневых колец с горловинами внутреннего корпуса, к которым приварены сопловые коробки. ЦВД имеет 12 ступеней давления, в том числе, одновенечную регулирующую.
Проточная часть ЦВД разделена на два последовательных отсека. Первый (левый) отсек состоит из одновенечной регулирующей ступени и пяти ступеней давления, пар в которых направлен от середины цилиндра в сторону генератора, правый - из шести ступеней давления. По выходе из ЦВД пар отводится для промежуточного перегрева в котлоагрегат, из которого направляется в ЦСД через две паровые коробки. В каждой коробке расположен один автоматический стопорный клапан и один регулирующий.
ЦНД - двухпоточный, причем проточная часть каждого потока содержит по пять ступеней давления (встречного вращения) на общем валу. Конструкция подвески внутренней средней части ЦНД допускает ее свободное тепловое расширение в наружном корпусе.
Рабочие лопатки последней ступени ЦНД имеют рабочую длину 960 мм при среднем диаметре 2480 мм, что соответствует торцевой площади каждого из трех выхлопов -7,48 м2.
Ротор ЦВД - цельнокованый.
Ротор ЦСД имеет 12 дисков, откованных заодно с валом, и пять насадных дисков ЧНД.
Ротор ЦНД состоит из вала, на который насажено десять дисков, по пять на каждый поток. Все роторы турбины выполнены гибкими. Роторы ЦВД и ЦСД соединены жесткой муфтой и имеют общий комбинированный опорно-упорный средний подшипник, фиксирующий осевое положение всего валопровода турбины и генератора.
Роторы среднего и низкого давлений турбины соединены жесткой муфтой, роторы турбины и генератора тоже соединены жесткой муфтой.
Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пуска в турбине осуществляется паровой обогрев фланцев и шпилек.
Допускается автоматический пуск и последующее нагружение турбины после простоя любой продолжительности. Предусматривается пуск турбины на скользящих параметрах пара из холодного и различной степени неостывшего состояний.
Общее число пусков за срок службы - не более 1500.
Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние отсеки концевых уплотнений ЦНД подается пар из коллектора уплотнений, в котором с помощью регуляторов устанавливается давление 0,107-0,117 МПа. При этом давление в камерах уплотнения поддерживается равным 0,101-0,103 МПа.
Концевые уплотнения ЦВД и ЦСД работают по принципу самоуплотнения. Отсосы пара из двух камер отсоса ЦВД и ЦСД направляются в ПНД-3. Из концевых камер всех цилиндров паровоздушная смесь отсасывается эжектором через вакуумный охладитель.
Схема питания концевых уплотнений ЦВД и ЦСД позволяет производить подачу горячего пара от постороннего источника при пусках турбины из неостывшего состояния.
Для обеспечения правильного режима работы и дистанционного управления системой дренажа при пусках и остановах турбины предусмотрено групповое дренирование в конденсатор.
Фикс пункт турбины расположен на боковых рамах задней части ЦНД, и агрегат расширяется в сторону переднего подшипника и незначительно в сторону генератора.
Турбина снабжена валоповоротным устройством с приводом от электродвигателя, вращающего ротор турбины с частотой 3,4 об/мин. Устанавливается автоматическое устройство поворота ротора, которое обеспечивает поворот ротора остывающей турбины через каждые 10 мин на 180°.