Špičkovací parní turbína do paroplynového cyklu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem špičkovací parní turbíny, určené do paroplynového cyklu v Dominikánské republice, vycházejícího ze zadání poskytnutého firmou DOOSAN Škoda Power a.s. Teoretická část této práce je zaměřena na rozbor potřeby těchto energetických zdrojů v elektrizačních sítích jednotlivých států v současné době. Součástí teoretické části je i rozbor obecných informací o parních turbínách, včetně vymezení konstrukčních a provozních vlastností turbín vykrývajících špičkové zatížení v rámci denního diagramu zatížení elektrizační soustavy. Praktická část diplomové práce je rozdělena na tepelný výpočet, předběžný návrh průtočné části, detailní návrh průtočné části a pevnostní analýzu navržené parní turbíny. Tepelný výpočet je zaměřen na charakteristiku celkem dvou provozů, a to provozu nominálního, provozu při regulaci škrcením celého průtoku a klouzavým tlakem. Předběžný návrh slouží pro získání předběžných parametrů průtočného kanálu, které jsou výchozím stavem pro detailní návrh, který využívá metody ca/u. V rámci pevnostní analýzy jsou realizovány základní pevnostní výpočty lopatkování turbíny, výpočet kritických otáček a kontrola vnějšího tělesa. Komplexním výstupem jednotlivých částí je vytvořený ideový podélný řez navržené parní turbíny.

This master thesis deals with the design of a top-quality steam turbine for a steam-gas cycle in the Dominican Republic, based on the assignment provided by Doosan Škoda Power a.s. The theoretical part of this thesis focuses on the analysis of the need for these energy sources in the electricity grids of the different countries at present. The theoretical part also includes an analysis of general information about steam turbines, including the definition of design and operational characteristics of turbines meeting peak load within the daily load diagram of the power system. The practical part of the thesis is divided into thermal calculation, preliminary design of the flow section, detailed design of the flow section and strength analysis of the designed steam turbine. The thermal calculation is focused on the characterization of two total operations, namely nominal operation, full flow throttling operation and sliding pressure operation. The preliminary design is used to obtain the preliminary flow channel parameters, which are the initial condition for the detailed design using the ca/u method. The strength analysis includes basic strength calculations of the turbine blade, critical speed calculations and control of the outer body. The comprehensive output of each part is a conceptual longitudinal section of the designed steam turbine.