Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Перспективная ПГУ на твердом биотопливе

Работа №77573

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

машиностроение

Объем работы89
Год сдачи2019
Стоимость4910 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
251
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
1. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ
ГТУ ПРИ СЖИГАНИИ ТВЕРДОГО БИОТОПЛИВА 8
1.1. Анализ вариантов принципиальной тепловой схемы ГТУ 8
1.2. Исходные данные 10
1.3. Расчет принципиальной тепловой схемы ГТУ 11
2. РАСЧЕТ ПГУ НА БАЗЕ ГТУ, РАБОТАЮЩЕЙ НА ТВЕРДОМ
БИОТОПЛИВЕ 18
2.1. Расчет одноконтурной схемы ПГУ 18
2.2. Расчет двухконтурной схемы ПГУ 23
3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ УНИФИЦИРОВАННОЙ ПАРОВОЙ
ТУРБИНЫ 29
3.1. Выбор параметров последней ступени и числа отсеков 29
3.2. Приближенный расчет паровой турбины для одноконтурной схемы
ПГУ 31
3.3. Технико-экономические показатели одноконтурной схемы ПГУ 34
3.4. Приближенный расчет паровой турбины для двухконтурной схемы
ПГУ 35
3.5. Технико-экономические показатели двухконтурной схемы ПГУ 38
3.6. Расчет числа ступеней и распределения теплоперепада по ступеням
унифицированной паровой турбины, при использовании одноконтурной схемы ПГУ 39
3.6.1. Расчет первой и последней ступени ЧВД, распределение
теплоперепада по ступеням ЧВД 39
3.6.2. Расчет первой и последней ступени ЧНД, распределение
теплоперепада по ступеням ЧНД 45
4. РАСЧЕТ И 3D МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ
УНИФИЦИРОВАННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ 50
4.1. Поступенчатый расчет унифицированной паровой турбины, при
использовании одноконтурной схемы ПГУ 50
4.2. Разработка 3D модели лопаточного аппарата унифицированной
паровой турбины 52
4.2.1. Разработка 3D модели лопаточного аппарата ЧВД 52
4.2.2. Разработка 3D модели лопаточного аппарата ЧНД 54
4.2.3. Разработка 3D модели лопаточного аппарата последней ступени .. 57
4.2.З.1. Расчет последней ступени с учетом изменения параметров по
радиусу 56
4.2.3.2. Профилирование лопаточного аппарата последней ступени ..62
4.2.3.3. Расчет последней ступени на растяжение 64
4.2.3.4. Расчет последней ступени на изгиб 6 7
4.3. Разработка 3D модели проточной части унифицированной паровой турбины 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81
ПРИЛОЖЕНИЯ 8 2

Не менее важной задачей является создание экономичных установок, использующих твердое биотопливо. Перспективным направлением с этой точки зрения представляется использование парогазовых технологий. Так же необходимо определить возможные схемные решения газотурбинной установки, работающей на твердом биотопливе, так как ГТУ, на базе которых создаются парогазовые установки, пока могут работать либо на природном газе, либо на легких сортах жидкого топлива.
В связи с этим, была поставлена цель, создание ПГУ в которой возможно использовать более дешевые сорта топлива по сравнению с природным газом.
Условно бакалаврскую работу можно разделить на расчетную и графическую часть. В расчетной части представлены: расчет тепловых схем ГТУ и ПГУ, проточной части унифицированной паровой турбины, а так же расчет последней ступени с учетом изменения параметров по радиусу. Кроме того проведены расчеты на прочность спрофилированного рабочего лопаточного аппарата последней ступени части низкого давления.
Расчеты выполнялись с помощью программных пакетов MathCAD, WaterSteamPRO, DLP и EXEL. Разработка проточной части унифицированной паровой турбины проводилась с помощью комплексов Numeca, SolidWorks, AutoCAD и КОМПАС-3D.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В данной работе была оценена целесообразность ПГУ на базе ГТУ, работающей на твердом биотопливе. Расчет ГТУ проводился с учетом теплофизических свойств продуктов сгорания. Температура газов перед газовой турбина выбрана 1135°С, с учетом применения закрытой системы охлаждения. Степень сжатия воздуха в компрессоре 12,4, что обеспечивает необходимую температуру уходящих газов перед котлом утилизатором.
По итогу расчета были получены технико-экономические показатели одноконтурной и двухконтурной схем ПГУ, которые находятся почти на уровне показателей традиционных ПГУ. Так же произведен тепловой расчет унифицированной однокорпусной паровой турбины с частью высокого и низкого давлений, для этих двух схем.
В паровой турбине 15 ступеней ЧВД и 8 ступеней ЧНД, а её КПД составляет 87,7%. Лопаточный аппарат ЧВД унифицирован под угол входа 12° в сопловой аппарат, хорду 40мм и постоянный корневой диаметр. Первые 5 ступеней ЧНД унифицированы под угол входа 15° в сопловой аппарат, хорду 70мм и постоянный корневой диаметр, а лопаточный аппарат 3-х последних ступеней, спрофилирован для каждой по отдельности.



1. С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.С. Земцова. Газотурбинные энергетические установки. - М.: Издательский дом МЭИ, 2011. - 428 с.
2. А.Г. Костюк, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний. Паровые турбины и газотурбинные установки для электростанций. - М.: Издательский дом МЭИ, 2018. - 668 с.
3. Трухний А.Д. "Парогазовые установки электростанций" - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. - 667 с.
4. R. Kehlhofer, R. Bachmann, H. Nielsen, J. Warner. Combined-cycle Gas&Steam turbine power plants. Second edition - 298 рр.
5. А.Г. Костюк. Динамика и прочность турбомашин. Издательский дом МЭИ 3-е издание, 2007.
6. Claire M. Soares. Gas turbines in simple cycle & combined cycle applications. McGraw Hill. 2005. — 549 pp.
7. Патент РФ № 2013106097/06, 12.02.2013. Газотурбинная установка на твердом топливе // Патент России № 139134/ Черезов С.Г., Петухов Д.В.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ