Понедельник, 26.02.2018, 04:54
Газовые и паровые турбины ТЭС, ТЭЦ, АЭС
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Техническая книга online | Регистрация | Вход

Меню сайта

Cветодиодное освещение

Мини-чат



Наш опрос

Требуется на сайте чат?
Всего ответов: 348




Главная » 1.1 Место паровой турбины в схеме преобразования энергии на электростанциях
1.1 Место паровой турбины в схеме преобразования энергии на электростанциях
22:40
Турбинами (от латинского слова turbo — вихрь, вращение) называют тепловой двигатель, в котором кинетическая и потен­циальная энергии потока рабочего тела преобразуется в механическую энергию вращения вала. В зависимости от типа рабочего тела турбины разделяют на паровые, газовые и гидравлические. В паровых турбинах рабочим телом, как правило, служит водяной пар. Паровая турбина является одним из основных элементов тепловой (ТЭС) и атомной (АЭС) электрических станций. Тепловые электрические станции, предназначенные для производства электроэнергии, называют конденсационными электростанциями (КЭС). Если на ТЭС водяной пар используется не только для выработки электроэнергии, но и для теплоснабжения, такую электростанцию называют теплоэлектроцентралью (ТЭЦ). Преобразование тепловой энергии в электриче­скую на ТЭС происходит в паротурбинной установке (ПТУ), основными элементами которой являются котел, турбина, конденсатор и электрический генератор. Для определения места турбины в схеме преобразования энергии на ТЭС рассмотрим принципиальную схему ПТУ с промежуточным перегревателем (рис. 1.1, а) [1,2].
Рис. 1.1. Принципиальная схема паротурбинной установки ТЭС с промежуточ­ным перегревателем (а) и T,s-диаграмма ее цикла (б):
1 — котел, 2 — перегреватель, 3 — промежуточный перегреватель, 4, 5, 6 — ЧВД, ЧСД и ЧНД турбины, 7 — электрический генератор, 8 — конденсатор, 9 —циркуляционный на­сос, 10 — конденсатный насос, 11 — регенеративный подогреватель 12 — деаэратор, 13 — питательный насос
Если потери в турбине и насосах не учитывают (идеальные турбины и насосы), ПТУ работает по идеальному циклу Ренкина с промежуточным перегревом, T,s-диаграмма которого показана на рис. 1.1,б (далее преобразование энергии будем рассматривать параллельно по рис. 1.1, а и б).
      Рабочим телом в ПТУ являются вода и водяной пар. Рабочее тело от конденсатора 8 до деаэратора 12 называют основным конденсатом, а от деаэратора до котла 1 — питательной водой.
Питательный насос 13 служит для повышения давления питательной воды до начального давления ро и подачи ее в котел. При этом на 1 кг питательной воды затрачивается работа LH. Процесс изоэнтропного (без потерь)  сжатия воды насосом изображен в T-s-диаграмме линией ab.
В котле 1 в результате химических реакций окисления (горения) органического топлива происходит выделение теплоты. Эта теплота передается воде и водяному пару. В котле про­исходят нагрев воды при постоянном давлении до температуры кипения (линия bc на T,s-диаграмме) и испарение ее (линия cd), а также перегрев пара до температуры t0 (линия de).
Вышедший из пароперегревателя пар, имеющий энтальпию h0 и температуру to (точка е на T,s-диаграмме), направляется в часть 4 высокого давления (ЧВД) турбины, где расширяется и направляется в промежуточный перегреватель 3. Из промежу­точного перегревателя пар, имеющий энтальпию hпп и темпера­туру tnn (точка g на T,s-диаграмме), снова поступает в турбину—в ее часть 5 среднего давления (ЧСД), а затем в часть 6 низкого давления (ЧНД).
В турбине, работающей без потерь и теплообмена с внешней средой, процесс расширения пара протекает по изоэнтропе— линии ef для ЧВД и gm для ЧСД и ЧНД на T,s-диаграмме.
Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор 8, где при неизменном давлении рк производится отбор от него теплоты охлаждающей (циркуляционной) водой, которая под­водится к конденсатору циркуляционным насосом 9. Процесс конденсации пара показан на T,s-диаграмме линией mа. Конденсат, имеющий энтальпию h'к, откачивается конденсатным насосом и поступает в регенеративный подогреватель 11. Для упрощения на рис. 1.1, а показан только один регенеративный подогреватель. В зависимости от типа и параметров паротурбин­ной установки регенеративных подогревателей может быть семь — десять.
В регенеративном подогревателе энтальпия конденсата по­вышается до hп за счет теплоты, полученной от пара, отбирае­мого из проточной части турбины. Далее питательная вода: поступает в деаэратор 12, где освобождается от растворенных в ней газов, для чего используется пар, отбираемый из проточной части турбины. Из деаэратора питательная вода откачивается питательным насосом и подается в котел. Таким образом, замыкается цикл рабочего тела в паротурбинной установке.
Энергия вращения вала турбины передается ротору электрического генератора 7. В генераторе происходит преобразова­ние механической энергии вращения ротора в электрическую. Частота f (Гц) вырабатываемого генератором тока и частота вращения n его ротора связаны соотношением
f =(m/2)* n/60, (1.1)
где m — число полюсов генератора.
В Европе принята частота переменного тока 50 Гц, поэтому в ПТУ, имеющих частоту вращения n = 50с-1 (3000 об/мин) применяют двухполюсные генераторы. На АЭС применяют также турбины, имеющие частоту вращения n = 25с-1 (1500об/мин). В этом случае не­обходимы специальные четырехполюсные генераторы.
Так как на выводах генератора пока не удается получить напряжение выше 20 000 В, то для уменьшения потерь энергии в линиях электропередачи повышают с помощью трансформа­тора напряжение.
Таким образом, в многоступенчатой схеме преобразования энергии сгорания топлива в электрическую энергию паровая турбина занимает промежуточное положение — преобразует тепловую энергию водяного пара в механическую энергию вра­щения вала.
Категория: Кострыкин В.А., Шелепов И.Г. 2007 | Просмотров: 5124 | Добавил: turbin | Рейтинг: 4.5/2 |


Форма входа



Поиск



Реклама

Open

Статистика


Светодиодное освещение
Спутниковый Gps Трекер Спот
SPOT Satellite GPS Messenger


Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0


Copyright MyCorp © 2018