Выбор параметров промежуточной сепарации и промперегрева.

- удельный расход теплоты

Из уравнения (3.27) и рис. 3.5 видно, что применение промежуточной сепарации и промперегрева увеличивают тепловую экономичность АЭС. Выигрыш в тепловой экономичности существенно зависит от схемы осуществления промежуточной сепарации и промперегрева. Из рис. 12.2 видно, что при использовании только сепарации (кривая I) (как это сделано для турбин К-70-30/З000) оптимальное разделительное давление можно выбирать в широком диапазоне от 3 до 20% начального давления.

При использовании однократной сепарации с одноступенчатым перегревом пара (кривая 2) оптимальное разделительное давление находится в пределах 8-22% от начального давления. В аналогич­ных пределах находятся оптимальные значения разделительного давления и для одноступенчатой сепарации с двухступенчатым пере­гревом пара (кривая 3).

Рис. 12.2 Повышение экономичности турбоагрегата на насыщенном паре в зависимости от давления в сепараторе.

1 – только сепарация;

2 – сепарация и одноступенчатый перегрев;

3 – сепарация и двухступенчатый перегрев.

Если сравнить начальные давления р₀ перед турбиной и раз­делительные давления для отечественных турбин, рассмотренных в § 12,2 (см. табл. 12.1), то не у всех турбин оно принято оптимальным. Если давление перед турбиной р₀ = 4,4 МПа, то р_сеп=0,35-0,77 МПа, для р₀ =6 МПа, р_сеп=0,45-1,3 МПа, для р₀ =6,5 МПа, р_сеп=0,48-1,3 МПа.

Для турбин К-220-44/3000 и К-500-65/3000 разделительное давление принято меньше оптимальных значений. Это связано с тем, что для ускорения проектирования и выпуска турбин для АЭС ис­пользовались отдельные корпуса турбин, хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации на ТЭС, работающих на органическом топливе. Так, конструкция ЦНД турбины К-75-30/З000 полностью повторяет ЦНД турбины K-100-90/3000 для ТЭС. Для ЦНД турбины К-220-44/3000 использованы конструкции турбин K-300-240/3000 и К-500-240/3000 для ТЭС.

Выигрыш в тепловой экономичности определяется не только оптимальным значением разделительного давления, но и конечной температурой перегрева пара t_пе . Чем выше t_пе, тем выше тепловая экономичность. Но повышение t_пе приводит к уменьшению Снижение ∆t_пп увеличивает поверхность теплообмена промпароперегревателя, что ведет к удорожанию уста­новки. Минимальное значение выбирается на основе техни­ко-экономических расчетов и оптимальные его значения равны 18-25°С. Из табл. 12.1 видно, что для турбин К-220-44/3000 составляет 13,9°С, для К-500-65/3000 он составляет 15,4°С, для К-750-65/3000 - 17,4°С. Для всех тихоходных турбин =24,3°С Промежуточные пароперегреватели, являются теплообменниками паро-парового типа, у которых коэффициент теплопередачи мал, так как с обеих сторон поверхность обмывается газом (паром). Поэтому существенным образом влияет на поверхность теплообмена. Чем меньше , тем больше поверхность, больше его металлоем-

кость и стоимость.

Увеличение поверхности пароперегревателя ведет к увеличению его объема. Суммарный объем промежуточных элементов турбины (сепаратора и промперегревателя) вынуждает применять дополнитель­но меры от разгона турбины при отключении стопорного клапана. Так, если расход пара в ЦВД прекращается, то пар из объема сепа­ратора и промперегревателя через ЦНД может раскручивать турбину до предельно опасных оборотов. По этой причине для уменьшения объема сепаратора и промперегревателя их выполняют в едином эле­менте и называют сепаратором-промперегревателем (СПП). Для защи­ты турбины от разгона после СПП стоит отсечной клапан для сброса пара помимо ЦНД в конденсатор или в атмосферу на двухконтурных АЭС и в конденсатор или в баки-барботеры для одноконтурных АЭС.