Построение условного процесса расширения пара в турбине hs — диаграмме

Схема условного процесса расширения пара в турбине для настоящего случае дана на рис.2а Теоретический процесс расширения -(а-в) и действительный — (а — а*- с*) .

При принятых начальных параметрах р0 = 90 бар и t0 = 490С имеем энтальпию и энтропию в начале процесса расширения:

hо = 3361,9 кДж / кг, sо = 6,6271кДж / (кг * К) При давлении в конце теоретического (адиабатного) расширения рк = 0,06 бар точка «в» находится в области влажного насыщенного пара. В этом случае энтальпия пара в этой точке hкa может быть определена аналитически из известного соотношения:

hка = сtк + xка rк [ кДж / кг ],.

где:

хка =.

сtк — энтальпия воды на линии насыщения при конечном давлении адиабатного процесса расширения пара, т. е. при 0,06 бар (определяется по табл. II и численно равна энтальпии воды на линии насыщения h'), хкастепень сухости пара, rк — скрытая теплота парообразования.

При адиабатном процессе sка = s0 = 6,6271кДж / (кг К).

при рк = 0,06 бар находим:

s' = 0,5209 кДж / (кг * К), s" - s ' = 7,8083 кДж / (кг К),.

ctk = h'= 151,49 кДж / кг, rк = 2566,7 кДж / кг.

Тогда:

xка = = = 0,78,.

hка = сtк + xка * rк = 2158,7 кДж / кг При принятой потере давления в органах регулирования, которая приведена в задании рр1 = 6% имеем давление перед соплами первой ступени турбины:

р'0 = (1 — рор) р0 = (1 — 0,06) 90= 84,6 бар.

По линии дросселирования (h — пост.) до давления р'0 =84,6 бар получаем точку «а*».

При заданном внутреннем относительном КПД турбины (без учета потерь с выходной скоростью последней ступени) имеем энтальпию в точке «с* «:

hк* = h0 — оi (h0 — hка) = 2291кДж / кг.

Для нахождения точки с* необходимо найти на h-s — диаграмме пересечение изоэнтальпы hк* с изобарой рк (т.е. в данном варианте пересечение изоэнтальпы hк* =2291 кДж / кг с изобарой рк = 0,06 бар), тогда используемый теплоперепад в турбине:

Hi = h0 — h*к = 3361,9 — 2291 = 1070,9 кДж / кг.

На линии действительного процесса расширения пара в турбине «а*- с*» находятся изобары р5к.о.=53 бар, р4к.о.=25,4 бар, р3к.о.= 9 бар, р2к.о.=3,4 бар, р1к.о.=0,7 бар.

Полученные значения энтальпий h0, hка, hк*и hк наносятся на hs — диаграмму и получаются теоретический (а — в) и действительный (а — а* -c*) процессы. Далее наносятся изобары р5к.о., р4к.о., р3к.о., р2к.о., р1к.о. В точках пересечения этих изобар с действительным процессом расширения пара необходимо найти соответствующие энтальпии и температуры пара на выходе из камер отборов турбины. Таким образом, по hs — диаграмме последовательно находятся значения энтальпий и температур пара (а также степень сухости пара (х) для подогревателей П-2 и П-1):

h5 =3360 кДж / кг, t5к. о =481 С;

h4 =3185 кДж / кг, t4к. о = 350 С;

h3 (hд) =2945 кДж / кг, t3к. о =245С;

h2 = 2780 кДж /кг; t2к. о = 160.

h1 =2310 кДж / кг, х1к. о = 0.89.

Условный процесс расширения пара в турбине в hs-диаграмме с нанесением параметров в соответствующих точках дается на рис. 3. На диаграмме показаны также и давления пара на входе в регенеративные подогреватели: р5, р4, р3(рд), р2, р1.

Параметры пара в камерах отборов на регенерацию и давления перед подогревателями приведены в табл. 1.

Таблица 1. Параметры пара в камерах отборов турбины К-85−90 на регенерацию и давления перед подогревателями.