Составление функциональной схемы автоматизации установки с паротурбинной установкой
Содержание
Вступление
. Постановка задачи
. Исходные данные
. Подбор приборов
. Подбор измерительных устройств
. Составление функциональной схемы
автоматизации установки с ПТУ
Вывод
Список использованной литературы
Вступление
Паротурбинная установка - это непрерывно
действующий тепловой агрегат, рабочим телом которого является вода и водяной
пар. Паротурбинная установка является механизмом для преобразования
потенциальной энергии сжатого и нагретого до высокой температуры пара в
кинетическую энергию вращения ротора турбины. Включает в себя паровую турбину и
вспомогательное оборудование. Паротурбинные установки используются для привода
турбогенератора на тепловых и атомных электростанциях.
Паровая турбина состоит из одной или нескольких
последовательно расположенных ступеней, в которых происходит двойное
преобразование энергии: потенциальная и внутренняя энергия пара преобразуются в
соплах и лопатках в кинетическую энергию, а кинетическая энергия, а также
работа сил, возникающих в процессе ее преобразования в рабочем колесе - в
механическую энергию, передаваемую непрерывно вращающемуся валу.
По принципу работы паровые турбины
классифицируются на активные (расширение пара происходит только в соплах) и
реактивные (расширение пара происходит в соплах и на рабочих лопатках).
По типу паровые турбины принято разделять на:
конденсационные турбины (тип К); конденсационные с теплофикационным отбором
(Т); конденсационные с регулируемыми отборами на промышленные нужды и
теплофикацию (ПТ); с противодавлением (тип Р); с противодавлением и отбором
(ПР); конденсационные с отбором пара на промышленные нужды (П).
Рисунок 1 - Схема паротурбинной установки
Свежий пар из котла 1 и пароперегревателя 2
поступает в турбину 3 и, расширяясь в ней, совершает работу, вращая ротор
электрического генератора 5. После выходи из турбины пар поступает в
конденсатор 4, где конденсируется. Далее конденсат отработавшего пара
конденсатным насосом 6 прокачивается через подогреватель низкого давления 7 в
деаэратор 8. Из деаэратора 8 питательным насосом 9 вода подается через
подогреватель высокого давления 10 в котел 1.
Паровая турбина и электрогенератор представляют
собой турбоагрегат. Подогреватели 7, 10 и деаэратор 8 образуют систему
регенеративного подогрева питательной воды с использованием пара из
нерегулируемых отборов паровой турбины.
1. Постановка задачи
Необходимо изучить работу газотурбинной
установки и её основных элементов, ознакомится с основными способами
регулирования ГТУ.
Для заданной электрогенерирующей установки с ГТУ
необходимо подобрать электрогенератор, насос, вентилятор, дымосос и двигатели
для них.
После подбора и установки всех приборов надо
подобрать регулирующие устройства для контроля работы всей электрогенерирующей
установки и составить функциональную схему регулирования.
. Исходные данные
Подмосковный уголь марки Б
;
;
;
;
;
3. Подбор приборов
На рис. 1 изображена схема
электрогенерирующей установки с ПТУ.
Рисунок 1 - Схема электрогенерирующей установки
с ПТУ
Т - турбина, ЕГ - электрогенератор, КД -
конденсатор, НВ - насос водяной, Г -градирня, НК - насос конденсационный, ПП -
пароперегреватель, ПГ - парогенератор, В -вентилятор, Д - дымосос.
Рисунок 2 - Т-s диаграмма процесса
Рисунок 3 - Диаграмма Молье
Энтальпию пара при рп=15 МПа и tп=5500С
находим по диаграмме Молье (i,s - діаграма):
;
На входе в турбину s1= s2S=6,255
кДж/кг·К.
По Р2 и s2s
находим 
.
, откуда
Находим параметры в точке 3. При Р2
= 2,5МПа по таблице воды в состоянии насыщения[3]:
;
Внутренняя работа насоса:
Дж
Находим параметры в точке 4. Из КПД
насоса находим энтальпию в точке 4.
Тепловой расчет
Полные нагрузки
Требующий расход топлива
Массовый расход воздуха
Подбор приборов
1. Градирня - тип 4 БМГ-2000
Производительность - 6000
Перепад температур - 10 С
. Конденсатор тип - GIC-700.(наружная
площадь поверхности теплообмена - 300 
)
3. Электрогенератор - тип Т-2,5-2 УЗ
Мощность - 2500кВт
Напряжение - 6300В
Соединение фаз - треугольник
Частота - 3000 об/мин
КПД - 97,%
Масса - 12500кг
4. Насос для воды - тип КсВ 1150-90
Подача - 1150 
Напор - 90м
Мощность - 500 кВт
Для конденсата - тип АЦНСг
60-99/4
Подача - 27
Напор - 25 м
Мощность двигателя 4 кВт.
5. Двигатель для насоса КсВ 1150-90:
Серия 4А3М-500/6000УХЛЧ
Мощность 500 кВт
Двигатель для насоса АЦНСг
60-99/4:
Серия 4А100S2У3
Мощность 4 кВт
6. Турбина К215-130
Температура пара - 540 С
Давление пара - 17,7 Мпа
Парогенератор - тип ПЭЭ - 100/2550
Рабочее давление пара - 1,2 МПа
Объем котла - 25 л
4. Подбор измерительных устройств
Подобранные приборы измерения сводим в таблицу 1
Таблица 1 - Измерительные устройства
5. Функциональная схема автоматизации
электрогенерирующей установки с ПТУ
Составляем функциональную схему автоматизации
установки с ПТУ согласно [8]. Схема представлена на рис. 4.
Рисунок 4 - Функциональная схема автоматизации
установки с ПТУ
Вывод
В ходе работы мы ознакомились с принципом работы
ПТУ, изучили ее основные элементы. После расчета нужных параметров мы подобрали
приборы и регулирующие устройства. На основе этих данных была составлена
функциональная схема автоматизации установки с ПТУ.
Таким образом, можно сделать вывод, что
надежность и качество регулирования работы ПТУ в значительной мере зависит от
автоматических устройств для управления установкой, а основной задачей
регулирования работы ПТУ есть поддержание частоты вращения турбодетандера и
высокое качество переходного процесса (низкая инерционность звеньев
автоматических регуляторов).
Список использованной литературы
1. Авчухов В.В., Паюста В.Я.,
Задачник по процессам тепломассообмена: Учебное пособие для вузов. - М
Энергоатом издат. 1986 - 144с.
. Краснощеков Е.А., Сукомел
А.С., Задачник по теплопередаче: Учебное пособие для вузов. 4-е изд., перераб.
- М: Энергия, 1980 - 288с.
3. Методичні вказівки та
контрольні завдання з курсу "Теплотехнічні процеси і установки"
спеціальності 7.000008 "Енергетичний менеджмент" денної форми
навчання/ Укладач А.Ф. Курилов. - Суми: Вид-во СумДУ, 2006.- 38с.
паротурбинный
реактивный автоматизация