паровые и газовые турбины для электростанций

ходы пара через каждую группу сопл при давлении

пара перед соплами, равном p :

0

Расходы пара, протекающего через полностью открытые регулирующие клапаны, при произвольном расходе пара через турбину находят с помо-

щью сетки расходов или формулы (2.109):

G = G q; G = G q; G = G q,

I Iкр II

где q — относительный расход через сопла регулирующей ступени при относительном давлении за соплами ε = p / p и относительном давлении

111 0

перед соплами ε = 1,0.

0

Количество пара, протекающего через частично открытый регулирующий клапан, равно разности полного расхода пара, поступающего в турбину, и суммы его расходов через полностью открытые клапаны:

n – 1

Gn = G – (GI + GII + ... + G n – 1) = G – ∑ Gi .

1

Произведя такой расчет при различных расходах пара через турбину, можно построить диаграмму распределения потока пара между отдельными группами сопл (рис. 6.19, а). На этой диаграмме, построенной для конденсационной турбины, как по оси абсцисс, так и по оси ординат нанесены в одном и том же масштабе относительные расходы

пара G /G . Относительный расход пара, отложен-

0

ный по оси ординат, состоит из суммы относительных расходов через отдельные регулирующие кла-

в рассматриваемой турбине таких клапанов четыре, из них четвертый является перегрузочным.

По известному расходу пара Gn через группу

сопл, питаемую через частично открытый клапан, и отношению этого расхода к предельному критическому расходу через рассматриваемую группу сопл

Gn /Gn , пользуясь сеткой расходов или формулой

кр

(2.109), находят давление пара перед соплами этой группы, необходимое для того, чтобы обеспечить заданный относительный расход пара через нее при известном давлении в камере регулирующей ступени.

Найденный таким образом закон изменения давлений пара за регулирующими клапанами в зависимости от расхода пара через турбину (рис. 6.19, б) позволяет сделать вывод, что при изменении нагрузки турбины с сопловым парораспределением располагаемый теплоперепад ее регулирующей

ния лопаток, нередко приводящие к усталостным поломкам (см. гл. 14).

Напряжения в сопловых лопатках регулирующей ступени при режиме с полностью открытым первым клапаном также будут максимальными,

наглядно показывает, что расходы пара через полностью открытые регулирующие клапаны сохраняются постоянными только до тех пор, пока отношение давления в камере регулирующей ступени к давлению свежего пара меньше критиче-

нии же этих давлений, большем критического, расходы пара через полностью открытые клапаны по мере увеличения нагрузки и соответствующего повышения давления в камере регулирующей ступени уменьшаются согласно сетке относительных расходов.

После построения диаграммы соплового парораспределения (рис. 6.19) можно найти мощность, развиваемую регулирующей ступенью, и мощность всех последующих ступеней при переменном расходе пара через турбину.

Для определения мощности регулирующей ступени необходимо предварительно найти зависимость использованных теплоперепадов этой ступени от ее располагаемого теплоперепада. Для стационарной турбины, работающей с постоянной

частотой вращения, отношение u / c , а также дру-

ф

гие факторы, которые могут повлиять на относительный лопаточный КПД регулирующей ступени при постоянной энтальпии пара, подводимого к соплам этой ступени, целиком зависят от отношения давлений p / p , с которым работает ступень.

10п

Действительно, поскольку теплоперепад потока пара, протекающего через любую группу сопл регу-

лирующей ступени, может быть выражен в виде

энтальпии, то этот теплоперепад для любой группы

утечек и их изменением пренебрегаем, поскольку

Hi, Дж/ 300

200

Рис. 6.20. Зависимость использованного теплоперепада потоков

пара регулирующей ступени от отношения давлений

условно принята регулирующая ступень с нулевой реактивностью. В результате такого предварительного расчета находят зависимость использованного тепло-

Далее определяют использованный теплопере-

пад всей регулирующей ступени. Пусть при произвольной нагрузке турбины расходы пара составляют: через полностью открытые сопловые решетки GA , через сопловую группу, питаемую

через частично открытый клапан, GB , а суммарный

расход через турбину G = GA + GB . Допустим, что

давления пара при этом равны: перед сопловыми решетками, регулирующие клапаны которых

открыты полностью, p , перед сопловой решеткой,

0

регулирующий клапан которой открыт частично,

pи в камере регулирующей ступени p .

0п 1

найдем использованные теплоперепады Hi и Hi

I II

для обоих потоков пара (GA и GB ), протекающих

через регулирующую ступень.

Теплоперепад, использованный в регулирующей ступени, находим по формуле (6.36), которую

в данном случае можно представить в таком виде:

GA GB

Hi = h – h = ------- Hi + ------- Hi .

0 1 G I G II

Средневзвешенная энтальпия в камере регулирующей ступени будет равна разности энтальпии

наносим на h, s-диаграмме точку C, отвечающую состоянию пара в камере регулирующей ступени. Одновременно определяем и температуру пара

(см. рис. 6.18). При определении давления в камере регулирующей ступени по формулам (6.26), (6.28)

отношение абсолютных температур принимаем

равным единице, поэтому сопоставим температуру, найденную по h, s-диаграмме, с первоначально принятой. Если окажется, что она заметно отличается от принятой, и потребуется большая точность, то можно произвести расчет во втором приближении, приняв в этих формулах ту температуру, которая найдена по h, s-диаграмме.

Параметры пара p , h на выходе из регулирую-

11

щей ступени являются теми же, что и на входе в

нерегулируемые ступени турбины. Следовательно,

от них зависит конечная точка процесса расшире-

ния пара в турбине. В качестве примера на

рис. 6.21 показано положение точки, соответствую-

щей параметрам на выходе из регулирующей сту-

пени при различных нагрузках конденсационной

турбины с четырьмя регулирующими клапанами.

Как видно из этого рисунка, наибольший использо-

ванный теплоперепад в регулирующей ступени

имеет место при полностью открытом первом кла-

пане, а наименьший — при полностью открытых

всех (четырех) клапанах.

При частичном открытии первого клапана теплоперепад меньше, чем при его полном открытии, вследствие снижения давления в сопловой коробке первого клапана за счет дросселирования в нем.

Обводное (байпасное) парораспределение.

Обводное парораспределение чаще всего приме-

Рис. 6.21. Состояние пара в камере регу-

лирующей ступени в h, s-диаграмме для

различных расходов пара

няют вместе с дроссельным. Однако в ряде случаев оно сочетается и с сопловым парораспределением, в частности для обеспечения перегрузки турбины сверх экономической мощности.

Принципиальная схема турбины с обводным парораспределением показана на рис. 6.22. Все ступени турбины выполнены с полным подводом пара (e = 1).

К первой ступени пар подводится через клапан

1, который работает как дроссельный до тех пор, пока давление перед соплами первой ступени не станет равным давлению свежего пара. Как только давление перед первой ступенью станет близким к давлению свежего пара, начинает открываться обводный клапан 2, через который часть пара, обходя первую группу ступеней, направляется к третьей ступени.

Открытие второго клапана позволяет пропустить через турбину увеличенное количество пара и тем самым достигнуть повышения ее мощности, но при этом в клапане при частичном его открытии происходит дросcелирование и экономичность турбины понижается.

Рассмотрим распределение потоков пара в турбине с обводным парораспределением при изменении нагрузки применительно к схеме, приведенной на рис. 6.22.

Давление px в перегрузочной камере определя-

ется по формулам (6.26) и (6.28). Если давление перед первой ступенью достигнет давления свежего пара при каком-то относительном расходе

пара через турбину G ⁄ G , при котором px =

1макс 0

= px , то, как было сказано выше, дальнейшее уве-

0

личение расхода будет обеспечиваться открытием второго клапана. По мере открытия второго клапана давление px в перегрузочной камере будет повы-

шаться, что вызовет сокращение расхода пара G

1

через первый регулирующий клапан. Долю расхода пара, протекающего через первую группу ступеней,

Рис. 6.22. Схема турбины с обводным парораспределением

при этом можно найти, применяя к этой группе уравнение

(рис. 6.23) видно, что расход пара через первую

группу ступеней достигает своего максимума G

По мере открытия второго клапана расход пара

Gx через него растет, но при этом повышается дав-

ление px в перегрузочной камере и соответственно

уменьшается расход пара G через первую группу

1

ступеней. Дуга эллипса ab, разделяющая суммарный пропуск пара на два потока (рис. 6.23), нанесена на диаграмму путем расчета относительного расхода пара G / G через первую группу ступеней

10

по формуле (6.37) при различных суммарных пропусках пара через турбину.

При расчете и эксплуатации обводного парораспределения необходимо строго следить за тем, чтобы расход пара через первую группу ступеней при всех режимах, даже при полностью открытом обводном клапане 2, был достаточен для отведения теплоты, выделяемой в результате потерь на трение и вентиляцию в ступенях этой группы. При недостаточном отводе теплоты температура пара в проточной части первой группы ступеней может подняться выше температуры свежего пара и вызвать опасное понижение прочности металла первых ступеней.

Рис. 6.23. Распределение расходов пара при обводном паро-

распределении конденсационной турбины

Внутреннюю мощность турбины с обводным парораспределением при различных расходах пара через турбину определяют следующим образом. Вначале производят предварительный расчет первой группы ступеней при переменном расходе пара, позволяющий найти зависимость ее располагаемого и использованного теплоперепада от отношения давления px за рассматриваемой группой к дав-

лению свежего пара p .

0

Состояние пара в камере x после смешения двух

потоков, один из которых (G ) прошел через пер-

1

вую группу ступеней и имеет энтальпию h , а дру-

1

гой (Gx ) — через обводный клапан с энтальпией

h , определяется из уравнения смешения:

0

Расчет последующих ступеней, расположенных между камерой смешения x и конденсатором, производится точно так же, как и для турбины с дроссельным парораспределением. Коэффициент полезного действия промежуточных ступеней в широких пределах изменения расхода пара для ориентировочных расчетов можно считать постоянным. Наиболее резкие искажения теплоперепадов, а следовательно, и КПД при изменении расхода пара через турбину, как и ранее, имеют место

в последних ступенях турбины.

Чем отдаленнее от первой ступени производится впуск обводного пара, тем больше снижение экономичности от дросселирования пара, но тем большая может быть достигнута добавочная

(перегрузочная) мощность.

Для того чтобы уменьшить потери, вызванные дросселированием обводного пара, иногда применяют двухкратное и даже трехкратное обводное

регулирование, т.е. предусматривают перепуск

свежего пара в две или три камеры в проточной части турбины.

Изменение относительного внутреннего КПД

в зависимости от относительного расхода пара для турбины с однократным и двухкратным обводным регулированием показано на рис. 6.24. При одно-

снижение КПД из-за потерь от дросселирования

пара в обводном клапане, которое при G /G = 0,7

0

достигает η i / η i = 1,85 %.

о о

При двухкратном обводе после того, как полно-

стью открылся второй клапан и потери на дросселирование в нем исчезли, открывается третий кла-

перед началом открытия второго клапана.

Рис. 6.24. Относительный внутренний КПД турбины с

обводным регулированием в зависимости от относительного

расхода пара:

кратный обвод

px

p1

Рис. 6.25. Схема парораспределения с внутренним обводом

Обводное парораспределение такого вида, как

показано на рис. 6.22, нерационально применять

в турбинах, рассчитанных на высокую начальную температуру пара. При подводе свежего пара в промежуточную ступень такой турбины группа первых ступеней, а также корпус турбины подвергаются воздействию высокой температуры свежего пара, что приводит к необходимости выполнять корпус турбины из высоколегированной стали и резко повышает стоимость ее изготовления. В турбинах с обводным регулированием, рассчитанных на высокую начальную температуру пара, вместо наружного применяют внутренний обвод пара, осуществляемый обычно из камеры регулирующей ступени в одну из промежуточных ступеней (рис. 6.25). При этом после достижения экономичной нагрузки и допустимых параметров пара в камере регулирующей ступени дальнейшее нагру-

жение турбины производится одновременным

открытием обводного клапана и регулирующего клапана, от степени открытия которого зависит расход пара через дополнительный сопловой сегмент регулирующей ступени.

Перемещения обводного клапана и клапана подвода свежего пара к дополнительной сопловой группе выбирают так, чтобы при повышении нагрузки сверх экономичной давление в камере регулирующей ступени сохранялось приблизительно постоянным, а температура не превышала допустимого уровня. Такой вид обвода применяют иногда для обеспечения номинальной нагрузки тур-

бины при снижении начального давления пара.

Характер изменения давления пара за регулирующими клапанами и в ступенях турбины, а также расходов пара через регулирующие и обводный клапаны при переменной нагрузке турбины с сопловым и внутренним обводным регулированием

показан на рис. 6.26.

При изменении нагрузки от 0 до 0,8G рабо-

0

тает обычное сопловое парораспределение с тремя сопловыми группами, которые открываются после-

Рис. 6.26. Изменение давлений ( а) и расходов (б ) пара

в турбине с сопловым и внутренним обводным парораспре-

делением

195

довательно одна за другой. Отношение давлений

этом изменяется пропорционально относительному расходу пара.

При дальнейшем повышении нагрузки от 0,8G

0

до полной одновременно открываются клапан дополнительной сопловой группы и клапан внутреннего обвода. При этом давление в камере регулирующей ступени и расходы пара через полностью открытые первые три клапана сохраняются неизменными. Давление же за четвертым клапаном

ственно возрастают.

Поскольку давление в камере перегрузки px по

мере открытия внутреннего обвода повышается, а

давление в камере регулирующей ступени p оста-

1

ется неизменным, расход пара через первую группу ступеней турбины будет уменьшаться.

На интервале от 0,8G до G расход через клапан

00

внутреннего обвода больше, чем расход через четвертый перегрузочный регулирующий клапан, поскольку расход через первую группу ступеней снижается вследствие повышения px .

6.6. ВЫБОР СИСТЕМЫ ПАРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

При выборе системы парораспределения надо исходить из назначения турбины. Если турбина предназначается для покрытия базовой нагрузки электрической сети, ее следует проектировать с как можно более высоким КПД. Такая турбина в процессе эксплуатации должна работать по возможности с постоянной номинальной нагрузкой и может быть выполнена с небольшим числом регулирующих клапанов при сопловом парораспределении или даже с чисто дроссельным парораспределением.

Однако в настоящее время нагрузка энергосистем очень сильно меняется. В выходные дни и в часы ночных провалов на многих электростанциях она снижается более чем на 50 %. При этом какаято сравнительно небольшая часть турбин останавливается, остальные же работают с нагрузками в диапазоне от 50 %-ной до полной, а в часы пик — до максимально возможной. Поэтому большинство паротурбинных установок, включая блоки мощностью 500 и даже 800 МВт, необходимо проектировать для работы не только при полной, но и при значительно (до 50 %) сниженной нагрузке. При этих условиях наиболее рациональной является система соплового парораспределения, при которой снижение нагрузки турбины сопровождается значительно меньшим ухудшением экономичности, чем при дроссельном парораспределении.

Однако кроме экономичности следует учитывать также и условия надежности работы турбины. В турбинах с сопловым парораспределением, как указывалось в § 6.5, в лопатках регулирующей ступени возможно возникновение значительных динамических напряжений изгиба из-за парциального подвода пара, см. также гл. 14.

Немаловажным является и то обстоятельство, что изменение нагрузки турбины при сопловом парораспределении приводит к значительно бóльшим колебаниям температуры пара в промежуточных ступенях, а следовательно, и температуры корпуса турбины, чем при дроссельном парораспределении. Это обстоятельство особенно важно для турбин, предназначенных для работы в регулировочном режиме, с ежедневными глубокими снижениями и быстрыми восстановлениями нагрузки, с остановками и пусками. Большие и резкие изменения температуры корпуса турбины при этих режимах вызывают градиенты температур и термические напряжения в стенках корпуса, снижающие маневренность и надежность турбины. В связи с перечисленными факторами турбины очень больших мощностей, особенно если они работают на насыщенном паре, например на АЭС, обычно выполняют с дроссельным парораспределением.

В случае применения соплового парораспределения важно выбрать оптимальный располагаемый теплоперепад регулирующей ступени при расчетном режиме и оптимальное число сопловых коробок.

Поскольку КПД регулирующей ступени, выполненной с парциальным подводом пара и без использования выходной скорости, при номинальной нагрузке ниже, чем КПД последующих первых ступеней, КПД турбины в целом при расчетной нагрузке тем больше, чем меньше расчетный теплоперепад регулирующей ступени.

В то же время увеличение располагаемого тепло-

перепада регулирующей ступени H р.ст снижает дав-

0

ление p в ее камере и тем самым сокращает утечку

1

пара (G ) через переднее концевое уплотнение тур-

y

бины. Для турбин малой мощности, особенно при высоком начальном давлении, эта утечка составляет несколько процентов общего расхода пара и может заметно повлиять на экономичность турбоагрегата.

При режимах работы турбины с пониженными нагрузками давление в камере регулирующей ступени снизится пропорционально расходу пара, а располагаемый теплоперепад ступени соответственно возрастет. Относительный рост теплоперепада тем больше, чем меньше его расчетное значе-

ние H р.ст . Увеличение теплоперепада вызовет рост

00

скорости c и нарушение расчетного отношения

ф

u / c , причем уменьшение u / c и соответствую-

ф ф

щее ему снижение КПД регулирующей ступени будут тем сильнее, чем меньше был выбран расчетный теплоперепад этой ступени (рис. 6.27).

Таким образом, преимущества соплового парораспределения в режиме переменной нагрузки турбины проявляются при большом расчетном теплоперепаде регулирующей ступени. Вместе с тем

увеличение H р.ст приводит к снижению экономич-

00

ности турбины при ее полной нагрузке.

Отсюда следует, что для турбин, работающих длительное время с полной нагрузкой, предпочтительнее выбирать меньший теплоперепад регулирующей ступени, а для турбин, работающих с резко

переменной нагрузкой, — больший теплоперепад.

Задача о выборе числа сопловых сегментов при сопловом парораспределении и о влиянии числа регулирующих клапанов на экономичность турбин при сниженной нагрузке обычно решается исходя из графика их нагрузки. На рис. 6.28 представлены кривые изменения мощности в зависимости от расхода пара через турбину для чисто дроссельного

парораспределения (кривая bc) и для идеального

соплового парораспределения с бесконечно большим числом сопловых групп (кривая ba). При пол-

больше, чем мощность турбины с идеальным сопловым парораспределением. Разность мощностей турбин объясняется потерями, вызванными

Рис. 6.27. Влияние располагаемого теплоперепада регулирую-

щей ступени на ее КПД при переменном режиме

турбины с дроссельным регулированием, и определяется разностью ординат обеих кривых.

Для того чтобы оценить влияние числа сопловых сегментов на экономичность турбины при переменном расходе пара, разделим сопловую решетку первой ступени вначале на две равные группы с одинаковым числом сопловых каналов и снабдим каждую группу своим регулирующим клапаном. Тогда при одном полностью открытом клапане экономичность турбины совпадет в точке e с

экономичностью турбины, имевшей идеальное сопловое парораспределение, а изменение мощности изобразится линией be d. Выигрыш мощности при двух сопловых группах по сравнению с дроссельным регулированием представится площадью фигуры, горизонтально заштрихованной. Теперь разделим каждую из двух групп еще на две группы. При четырех группах сопл изменение мощности изобразится линией b heg f и выигрыш мощности по сравнению с двумя группами сопл уже будет значительно меньшим, хотя и ощутимым, представляемым площадью фигуры, заштрихованной вертикально.

Переход от четырех к большему числу сопловых групп дает совсем небольшую дополнительную мощность, но усложняет конструкцию турбины. Поэтому, как правило, при сопловом парораспределении применяют четыре сопловые группы и очень редко шесть — восемь сопловых групп.

Способ соединения сопловых каналов в отдельные регулировочные группы выбирается в зависи-

Рис. 6.28. Изменение мощности турбины в зависимости от

изменения расхода пара при различных системах парорас-

пределения

мости от того, в каких пределах будет изменяться нагрузка проектируемой турбины в процессе эксплуатации и при каких мощностях она будет работать наиболее продолжительное время. Например, известно, что турбина основное время будет работать с нагрузками от 0,4 до 0,8 максимальной мощности и кратковременно — с нагрузками меньше 0,4 и больше 0,8 максимальной мощности. При этом условии целесообразно, чтобы мощность до 0,4 максимальной могла быть достигнута при работе одного регулирующего клапана, а дальнейшее увеличение расхода пара для достижения мощности до 0,8 максимальной осуществлялось путем последующего открытия вначале второго, затем третьего и четвертого регулирующих клапанов. Учитывая кратковременность работы при максимальной мощности, для достижения ее можно применить обводный перегрузочный клапан.

При выборе порядка открытия регулирующих клапанов необходимо учитывать также условия прогрева корпуса турбины. Из этих соображений, например, часто открывают одновременно два клапана, один из которых подает пар в нижнюю половину цилиндра, а другой — в верхнюю, чтобы обе части цилиндра разогревались одновременно.

6.7. РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ТУРБИНЫ СПОСОБОМ СКОЛЬЗЯЩЕГО ДАВЛЕНИЯ

При блочной компоновке теплосиловой установки пуск турбины производят одновременно с растопкой котла, т.е. на скользящих параметрах пара, причем не только повышение частоты вращения и включение генератора в сеть, но и повышение нагрузки турбины вплоть до полной осуществляется при постепенно нарастающих давлении и температуре свежего пара.

При регулировании мощности органами парораспределения турбины в котле и паропроводах свежего пара поддерживается постоянное номинальное давление. При регулировании же мощности котлом, когда регулирующие клапаны турбины полностью открыты и нагрузка изменяется примерно пропорционально давлению свежего пара, длительная работа при пониженном давлении повышает надежность и долговечность поверхностей нагрева котла и паропроводов, идущих к турбине.

Кроме того, поскольку давление пара перед турбиной меняется (скользит) плавно, а температура пара поддерживается постоянной (номинальной), то при полностью открытых регулирующих клапанах температура большинства ответственных эле-

ментов турбины сохраняется неизменной. Благодаря этому при изменении нагрузки отсутствует неравномерность температурных полей в поперечных сечениях корпуса турбины, вызывающая термические напряжения, специфические для частичной нагрузки турбин с сопловым парораспределением; не появляются относительные тепловые расширения (или укорочения) ротора; снижаются напряжения изгиба, особенно динамические, в лопатках

первой ступени. Перечисленные обстоятельства

заметно улучшают надежность и маневренность турбины, не говоря уже о возможности упрощения ее конструкции (путем отказа от соплового парораспределения) и повышения экономичности за счет этого отказа при номинальном режиме.

Для того чтобы оценить изменение экономичности турбинной установки при переходе с клапанного регулирования мощности на регулирование способом скользящего давления, рассмотрим в качестве примера процесс расширении пара в h, s- диаграмме (рис. 6.29) в ЦВД конденсационной турбины с высокими начальными параметрами пара и промежуточным перегревом, имеющей дроссель-

ное парораспределение, при расчетном (G ) и

0

половинном (G/ G = 0,5) расходах пара для двух

0

случаев:

1) при постоянном давлении свежего пара, т.е. p = const и h = const (сплошные линии);

00

Рис. 6.29. Процесс расширения пара в h, s-диаграмме в ЦВД

конденсационной турбины с дроссельным парораспределе-

нием при постоянном ( ) и скользящем

() начальных давлениях

2) при скользящем давлении свежего пара, т.е. p = var и t = const (штриховые линии).

00

Если температура пара после промежуточного

перегрева t ″ будет поддерживаться постоянной,

пп

то давление за ЦВД при полностью открытых клапанах ЦСД будет меняться пропорционально рас-

ходу пара и при одном и том же значении G /G

0

процессы расширения пара в ЦСД и ЦНД при скользящем давлении будут такими же, как и при

дроссельном регулировании. Следовательно,

использованные теплоперепады и мощность ЦСД и ЦНД не будут зависеть от способа регулирования, т.е. будут одинаковыми как при дроссельном регулировании, так и при скользящем давлении пара:

HiЦСД + ЦНД = const ; NiЦСД + ЦНД = const .

Давление перед первой ступенью ЦВД будет определяться расходом пара, причем при снижен-

будет несколько выше, чем при дроссельном регу-

лировании и h = const, из-за большего удельного

0

объема, обусловленного более высокой температурой. Например, при p = 20 МПа и t = 550 °С и

00

снижении расхода пара вдвое эта разница состав-

Поскольку при скользящем давлении свежего пара температура и давление его перед первой ступенью ЦВД при сниженных нагрузках выше, чем при дроссельном регулировании, то и начальная энтальпия выше. Энтальпия же пара за ЦВД при этом тоже выше, правда, на несколько меньшее значение (см. рис. 6.29). Поэтому даже при значительном снижении нагрузки теплоперепад, а следовательно, и КПД проточной части ЦВД в этом случае сохраняются почти постоянными, т.е. такими же,

как и при полной нагрузке.

Таким образом, внутренняя мощность ЦВД при регулировании скользящим давлением больше, чем

при дроссельном регулировании, на

)ск – (NiЦВД)пост = G [(h0ск – h0пост) –

Для простейшего случая, когда расход пара после промежуточного перегрева равен расходу свежего пара, абсолютный внутренний КПД турбинной установки при сниженной нагрузке можно выразить так:

при дроссельном регулировании

ЦСД и ЦНД турбины с учетом регенеративных отборов.

Поскольку h > 0, а в формулах (6.39) и

ск

(6.39а) числитель меньше знаменателя (так как ηi < 1),

зящим давлением и с точки зрения экономичности при всех режимах частичного пропуска пара предпочтительнее дроссельного регулирования с постоянным давлением.

Сравнение выигрышей в удельных расходах теплоты при различных способах регулирования мощности в качестве примера показано на рис. 6.30 для турбины К-500-23,5 (ХТЗ) с начальными параметрами пара p = 23,5 МПа, t = 540°С, промежу-

00

точным перегревом при p = 3,84 МПа до t =

= 540°С и p = 4,4 кПа. Из графика видно, что при

к

относительных расходах пара G/ G < 0,65 выиг-

0

рыш в удельных расходах теплоты от регулирования скользящим давлением по сравнению с дроссельным регулированием при постоянном давлении составляет q / q = 2 … 2,5 %.

ээ

Рис. 6.30. Сравнение удельных расходов теплоты для тур-

бины К-500-23,5 при различных способах регулирования

мощности: