Турбины тепловых и атомных электрических станций. Курсовое проектирование: Учебное пособие, страница 26

Потери от дросселирования можно выразить через начальные параметры пара и отношение давлений :

.                  (13.8)

Если какая-либо ступень турбины при всех ре­жимах работает с критическими скоростями, (конденсационные турбины), отношение давлений можно заменить отношением расходов , тогда

 .                                        (13.9)

Формула (13.9) показывает, что увеличение потерь от дросселирования ξ_др при снижении расхода пара через турбину зависит от расчетного отноше­ния давления свежего пара к давлению отработавшего пара . Чем меньше это отношение, тем больше потери, вызванные дросселированием. Поэтому дроссельное парораспределение для турбин с противодавлением не должно применяться, за исключением вспомогательных турбин небольшой мощности.

При изменении расхода и параметров пара расчет проточной части и определение  начинаются с нахождения давления перед первой ступенью, для чего пользуются формулой (13.2). Далее оценивается число последних ступеней, у которых значительно меняется теплоперепад.

Если при переменном режиме конденсационной турбины все время сохраняется критический режим истечения в последней ступени, то изменяться будет только тепловой перепад последней ступени. В том случае, если режим конденсационной турбины переходит от    М > 1 к М < 1 (или наоборот), определяется давление по ступеням группы, начиная с последней ступени.

Как правило расчет переменного режима работы турбины проводится начиная от последней ступени к первой. Поскольку турбина выполнена с дроссельным парораспределением, то при новом режиме должно быть h₀₁=h₀₀=const.

Если в результате расчета турбины на переменный режим не выполняется условие h₀=const, то уточняется конечное значение энтальпии за последней ступенью h_к и расчет повторяется. Во втором расчете главные поправки связаны с влиянием влажности.

После определения окончательного значения КПД турбины с дроссельным  парораспределением при измененном режиме оценивается внутренняя мощность турбины

.                            (13.10)

13.2. Работа турбины с сопловым парораспределением

При сопловом парораспределении изменение расхода пара осуществляется несколькими регулирующими клапанами, открывающимися последовательно. Каждый клапан питает свою группу сопл.

На рис. 13.3 схематически представлен процесс расширения пара в турбине с несколькими полностью и одним частично открытым клапанами. Линия АВ соответствует потоку пара, прошедшему полностью открытые клапаны, линия АС изображает процесс дросселирования пара в частично открытом клапане, линия СD – процесс для потока, прошедшего этот клапан. Точка Е отвечает состоянию пара за регулирующей ступенью. Линия ЕFизображает процесс расширения пара в последующих нерегулируемых ступенях. Таким образом, при сопловом парораспределении дросселируется только тот пар, который проходит через частично открытый клапан, что, очевидно, более экономично, чем дросселирование всего пара при частичных режимах.

Давление в камере регулирующей ступени при частичном расходе G/G₀находится по формуле (13.2), записанной для не­регулируемых ступеней:

,

здесь р_2р0, р_z0, Т_2ро – параметры пара в камере регулирующей ступени при расчетном режиме; р_z– давление за ЦВД турбины при новом режиме, если рассматривается переменный режим многоцилиндровой турбины, и давление за турбиной при новом режиме, если рассматривается режим работы одноцилиндровой турбины; Т_2р – температура пара при новом режиме в камере регулирующей ступени.

Рисунок 13.3. Процесс расширения пара в турбине с сопловым парораспределением при одном (или нескольких) полностью открытом в одном частично открытом клапанах

Прежде чем приступить к расчету регулирующей ступени на переменный режим, необходимо оценить расходы пара, при которых регулирующие клапаны открываются полностью.

Приведём порядок расчёта переменного режима регулирующей ступени, подвод пара к которой при расчетном режиме осуществляется в три сопловые коробки тремя регулирующими клапанами. Пусть число сопл в сопловых коробках равно z_I, z_II, z_III. Предварительно вычисляется давление за регулрующей ступенью р₁ по