Предельная мощность турбины. Паровые турбины большой мощности, страница 2

26.В этом случае принимаются рабочие лопатки предельной длины для предпоследней и последней ступеней, а после предпоследней ступени часть пара в обход последней ступени сбрасывается в конденсатор (рис. 78). Полуторный выхлоп может сочетаться с двойным потоком как например у турбин К-210-130. На верхнем ярусе ступени Баумана срабатывается теп-лоперепад, равный сумме тепло перепадов нижнего яруса этой ступени и последней ступени. Через верхний ярус одна треть расхода пара направляется непосредственно в конденсатор, минуя последнюю ступень, предельную по прочности 

В результате предельная мощность полуторного выхлопа увеличивается в 1,5 раза. В настоящее время ступени Баумана не находят применения главным образом из-за снижения эконо-мичности и сложности их изготовления и обеспечения вибрационной надежности. Исключением является турбина К-200-130, в которой предпоследняя ступень выполнена двухъярусной.

27. Предельная мощность- это та наибольшая мощность турбины на которую она может быть спроектирована при заданных начальных и конечных параметров пара, числе оборотов и прочности материала рабочих лопаток.

Удельный объем пара за последней ступенью  зависит от давления в конденсаторе рк. Повышая давление рк и уменьшая соответственно , можно добиться повышения предельной мощности. Однако экономичность турбинной установки при этом заметно снижается. Так при повышение давления ркот 3,5 до 5 кПа предельная мощность увеличивается на 43 %, а КПД турбинной установки уменьшается , . Выбор давления в конденсаторе зависит от затрат на изготовление турбины, конденсатора, системы водоснабжения, а так же от стоимости топлива и эксплуатационных затрат на конденсационную установку.

30.

                

Сетка расходов является графической зависимостью между тремя безразмерными величинами: относительным расходом q, относительным давлением за соплами ε1 и относительным давлением перед соплами ε0. Она позволяет рассчитывать переменные режимы суживающихся сопловых и рабочих решеток. В последнем случае давлению р0 соответствует давление полного торможения в относительном движении перед рабочей решеткой. , а давлению р1 — давление за рабочей решеткой р2. С помощью сетки расходов по любым двум известным величинам из трех (q, ε1 и ε0) легко найти третью.

Таким образом, КПД  чисто активной ступени зависит от отношения скоростей и/Са, коэффициентов скоростей, углов выхода из сопловых и рабочих лопаток.

Из перечисленных параметров на значение КПД в наибольшей степени оказывает влияние отношение скоростей и/Са, которое может изменяться в зависимости от окружной скорости при переменной  частоте   вращения   ротора  турбины или от скорости Са при изменении располагаемого теплоперепада ступени, поэтому и/Са является важным параметром, определяющим КПД ступени. Максимальное значение КПД  достигается при оптимальном отношении скоростей (и/Са)опт.

29. 1.Малый располагаемый теплоперепад. Поскольку турбины АЭС работают на насыщенном паре с начальным параметрами

Р0=40-60бар и t0=300-2800C. Располагаемый теплоперепад таких турбин в 2 раза меньше чем у турбин аналогичной мощности ТЭС. Поэтому в турбинах АЭС отсутствуют цилиндры среднего давления. Выработка мощности в ЦНД достигает 60%.

2.Большие объемные расходы пара. Поскольку располагаемый теплоперепад АЭС в 2 раза меньше турбин ТЭС. Высокая единичная мощность реализуется за счет больших расходов пара. Поэтому в турбинах АЭС используют ухудшенный вакуум. Рк=0,05бар. При этом понижается удельный объем пара в последних ступенях что позволяет пропустить через эти ступени увеличенный расход пара. Однако ухудшение вакуума снижает КПД цикла примерно на 1%. Лопатки последних ступеней ЦНД достигают предельных размеров и для увеличения пропускной способности последних ступеней используют лопатки l2=1450мм. Однако при этом снижается частоту в 2 раза n=1500 об/мин.3 влажность пара, все ступени турбины работают на влажном паре, поэтому очень интенсивный эрозионный износ лопаток. Для снижения влажности используют выносные сепораторы и пароперегреватели- это сильно усложняет и удорожает конструкцию. Для снижения эрозии лопаток увел. осевые зазоры между сопловыми и рабочими лопатками, а так же снижают чело сопловых лопаток.4 Надежность. Предъявляют исключительно высокие требования, поэтому в конструкцию турбин закладывают повышенный запасы прочности, используются более качественные материалы, а радикальным средством является снижение частоты вращения.5. влияние аккумулирование в турбине влаги на разгонные характеристики турбины. При резком сбросе электр нагрузки происходит снижение расхода пара на турбину и пропорционально снижаются давления во всех ступенях -это приводит к скоплению сконденсир. Внутри цилиндров влаги и образовавшемся паре турбину может разнести до разрушения. Поэтому перед каждым цилиндром устанавливают отсеные клапана и улучшают дренажи влаги из турбины.