Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Паротурбинная установка на суперсверхкритические параметры К-660-26,5 (прототип ЛМЗ)

Содержание:

Реферат. 3

Введение. 4

1. Принципиальная тепловая схема. 6

2. Тепловой расчет турбины.. 10

2.1. Построение
предполагаемого процесса паровой турбины.. 10

2.2. Тепловой расчет
регулирующей ступени. 16

2.4. Детальный расчет
ступеней давления. 24

2.5. Выбор схемы  расчет концевых уплотнений. 42

2.6. Расчет
рабочих лопаток на прочность. 45

2.6.1. Расчет шипа и ленточной
бандажной связи. 45

2.6.2. Расчет пера лопатки на
растяжение. 47

2.6.3. Расчет лопатки на изгиб от
парового усилия. 49

2.6.4. Расчет Т-
образного хвостовика. 51

3. Методы обработки лопаток на многокоординатных
обрабатывающих центрах. 58

3.1. Технологический
процесс изготовления лопаток. 58

3.2. Общие сведения о
методах обработки. 61

3.3. Выбор наиболее
оптимального способа обработки лопаток. 63

3.4. Экономический эффект. 71

Заключение. 73

Список литературы.. 74

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 76

Введение:

Энергетический переход в
широком смысле можно определить как следующее или четвертое в серии аналогичных
фундаментальных структурных преобразований в мировом энергетическом секторе.
Смил [ 1]
выделяет первый энергетический переход — от биомассы к углю, — в рамках
которого доля угля в энергетическом балансе увеличилась с 5 до 50% в период с
1840 по 1900 годы. Второй энергетический переход связан с распространением
нефти — ее доли выросла с 3% в 1915 г. до 45% в 1975 г., а третий привел к
частичному вытеснению как угля, так и нефти природным газом (с ростом его доли
с 3% в 1930 г. до 23% в 2017 г.). Во всех этих переходах важную роль играла
экономическая эффективность или доступность новых источников энергии по
сравнению со старыми. Сегодня мы являемся свидетелями начала четвертого
энергетического перехода: доля возобновляемых источников энергии (без
гидроэнергетики) в процентах от общего потребления первичной энергии в 2017
году составляла 3%, но она очень быстро растет.

В связи с этим изучение и
разработка паротурбинных установок является перспективной

Рабочие и направляющие лопатки паровых и газовых турбин являются одними из наиболее ответственных
элементов, в значительной мере определяют экономичность и надежность всей
турбины. Рабочие лопатки подвержены воздействию больших окружных скоростей и
сложным условиям парового и газового потока, вызывающим в них значительные
динамические и температурные напряжения, в том числе и вибрационные нагрузки.
Многие лопатки паровых турбин работают в паре высокой температуры, а часть
лопаток в паре той или иной степени влажности. Лопатки газовых турбин работают
при высоких температурах, достигающих величины более 1000 0С.

Приведенные условия и
требования предопределили применение для лопаточного аппарата жаропрочных и
нержавеющих сталей, например, марок 18Х11МФНБ-ш, 15Х11МФ-ш, 20Х13-ш, и др., а
также сплавов с содержанием никеля более 65%, например, ХН65КМВЮБ (ЭП-800-ВД),
высокую себестоимость изготовления лопаток, составляющую значительную долю в
стоимости турбины в целом (на уровне 25 – 30%).

Для изготовления
лопаток применяется металлопрокат (квадрат, полоса) и штампованная заготовка.

При изготовлении лопаток из
металлопроката коэффициент использования металла составляет 10 – 15%. Лопатки,
изготовленные из штампованных заготовок, имеют высокий коэффициент
использования металла и требуют меньших трудозатрат при обработке.

С этой целью в данной работе рассмотрены способы производства
лопаток на многокоординатном станке обработкой

Задачи поставленные в данной работе:

1. Анализ парогенератора и принципа работы

2. Расчет ЦВД турбины К-660-26,5

3. Анализ участков технологического процесса
обработки лопаток

4. Анализ общих методов обработки лопаток

5. Расчет экономического эффекта

Заключение:

Фрагмент текста работы:

1. Принципиальная тепловая схема

Принципиальная тепловая схема энергоблока с турбиной
К-660-26,5 представлена на рисунке 2.1. Турбина состоит из цилиндра
высокого-среднего давления (ЦВСД), цилиндра низкого давления (ЦНД) и имеет
восемь нерегулируемых отборов пара. Система регенерации состоит из
регенеративных подогревателей, включающая в себя: четыре подогревателя низкого
давления (ПНД), деаэратор, три 16 подогревателя высокого давления (ПВД), два
сетевых подогревателя (СП) и привод питательного насоса (ТПН). Слив конденсата
из подогревателей низкого давления ПНД №3,4 поверхностного типа – каскадный в
ПНД-2. ПНД №4 – выполнен с охладителем пара (ОП) и дренажа (ОД). ПНД №2 – смешивающего
типа с конденсатными насосами второго подъёма (КН2). Слив конденсата из
подогревателя ПНД №1 – поверхностного типа поступает в конденсатор. ПВД №6,7,8
– поверхностные, вертикальной конструкции, выполнены с охладителями пара (ОП) и
дренажа (ОД). Слив конденсата греющего пара – каскадный в деаэратор. Из
деаэратора повышенного давления отвод питательной воды и подача ее через ПВД в
котел осуществляется питательным насосом (ПН) с турбоприводом (ТПН) и
предвключенным бустерным насосом (БН). Пар из уплотнений поступает в
сальниковый подогреватель (ПУ), а из основных эжекторов конденсатора – в
охладитель дренажа пара (ОЭ), что способствует дополнительному обогреву
основного конденсата. Конденсат после ПУ, ОЭ и ПВД №1 поступает в конденсатор.
Конденсат из конденсатора подается конденсатным насосом первой ступени (КН1) в
подогреватели через блочную обессоливающую установку. В схеме имеются отборы
пара на теплофикационную установку, состоящую из верхнего и нижнего сетевого
подогревателей. Восполнение потерь конденсата химически очищенной водой
осуществляется в деаэратор. Котел используется прямоточный, башенной компоновки
поверхностей нагрева с промежуточным перегревом пара. В турбине имеется семь
нерегулируемых отборов пара для подогрева питательной воды в подогревателях
низкого и высокого давления и в деаэраторе.

Массовый расход пара 1798 т/ч (для сравнения).

КПД турбоустановки брутто, % более 49% (для сравнения). Рисунок
1.1 –  Продольный разрез турбины
К-660-26,5/50

ЦВСД:
двухкорпусная конструкция; сопловое парораспределение;

 11 ступеней в
ЧВД и 6 ступеней в ЧСД;

промежуточный промперегрев;

 РВСД –
сварной, композитный.

ЦНД:
сварная двухкорпусная конструкция;

 симметричная
проточная часть, по 5 ступеней в левом и правом потоке;

 РНД –
сварной.