Parní turbína pro teplárenský provoz

Abstract

Diplomová práca sa zaoberá návrhom kondenzačnej odberovej parnej turbíny pre teplárenskú prevádzku. Základnými požiadavkami sú tepelné výkony ohrievačov vykurovacej vody, a to 15,8 MW v letnom režime a 35,5 MW v zimnom režime. Prvým krokom je návrh tepelného obehu s ohrievačmi vykurovacej vody pre zabezpečovanie požadovaného tepelného výkonu a s nízkotlakovou regeneráciou. Navrhnuté boli celkovo tri nízkotlakové ohrievače zabezpečujúce ohrev kondenzátu pred vstupom do napájacej nádrže. Samotná turbína bola navrhnutá ako jedno telesová so štyrmi odbermi pary, z ktorých sú tri neregulované a jeden regulovaný. Nasleduje termodynamický výpočet regulačného stupňa turbíny s rovnotlakovým lopatkovaním a výpočet stupňovej časti, v ktorej bolo navrhnuté pretlakové lopatkovanie. V rámci optimalizácie bolo v turbíne zvolených 42 lopatkových stupňov usporiadaných do 7 kužeľov. Vo výsledku bola vypočítaná účinnosť turbíny, ktorá v kondenzačnom režime dosiahla 82,7% a výsledný svorkový výkon predstavuje 21,75 MW v kondenzačnom režime, 19,82 MW v letnom režime a 17,59 MW v zimnom režime.

Diploma thesis deals with the design of a condensing steam turbine with steam bleeds for heat exchangers for district heating operation. Main requirements for this project are thermal outputs of district heating thermal exchangers: 15,8 MW during the summer mode and 35,5 MW for the winter mode. The first step involves the design of a heat balance with thermal exchangers for district heating and low-pressure regeneration. A total of three low-pressure heaters were designed to provide condensate heating before entering feedwater tank. The turbine itself was designed single-cased with four steam bleeds, three of which are unregulated and one is regulated. It is followed by a thermodynamic calculation of turbine’s regulative stage with impulse blading and the calculation of a stage part of the turbine with reactive blading. As a part of the optimalization, 42 blade stages were used and arranged into seven cones. As a result, the calculated efficiency of the turbine in condensing mode reached 82,7% and the final electrical output is 21,75 MW in condensing mode, 19,82MW in summer mode and 17,59 MW in winter mode.