13. Работа оборудования на частичных нагрузках при комбинированном регулировании.

Одним из способов повышения экономичности блоков с сопловым парораспределением во всем диапазоне нагрузок состоит в применении комбинированного способа регулирования нагрузки.

В этом случае в области больших нагрузок блок работает при постоянном давлении, а начиная с мощности, соответствующей моменту полного открытия клапанов, подводящих пар к двум группам сопел регулирующей ступени (точка В), переводится на скользящее давление с полностью открытыми регулирующими клапанами, управляющими подводом пара только к двум группам сопел регулирующей ступени, и полностью закрытыми остальными клапанами.

В этом случае реальное сопловое парораспределение по существу превращается в дроссельное и начиная с точки В перевод на скользящее давление обеспечивает те же преимущества, какие имеет скользящее давление перед работой блока с дроссельным парораспределением при постоянном давлении.

Для более полного использования преимуществ комбинированного давления оно должно сочетаться с регулированием угловой скорости питательного насоса.

Изменение КПД регулирующей ступени для различных способов регулирования приведено на рис. 3.14.

Рис.3.14 Зависимость изменения термического КПД цикла ПТУ от относительного расхода пара и способа регулирования.

1 – Дроссельное парораспределение (регулирование);

2 – Скользящее парораспределение (регулирование);

3 – Сопловое реальное распределение (регулирование);

4 – Комбинированное регулирование

5 – Идеальное сопловое регулирование

14. Изменение тепловой экономичности при работе на частичных нагрузках. Изменение параметров в системе регенерации при эксплуатации оборудования на частичных нагрузках

1. Система регенерации.

Регенеративные подогреватели подключены к нерегулируемым отборам пара. При изменении нагрузки турбины давление в отсеках, а значит и в отборах, меняется. Зависимость изменения давления в отсеках можно определить с помощью формулы Стодола-Флюгеля:

(4.1)

В соответствии с уменьшением Р меняется и t_пв в подогревателях, уменьшается термический к.п.д. цикла, снижается эффективность системы регенерации.

Рис.4.1.Изменение давления в отборах и температуры питательной воды от нагрузки

2)Характеристики станционных теплообменников.

При расчете турбоустановки на частичной нагрузке требуется знать характеристики станционных теплообменников. В первую очередь регенеративных и сетевых подогревателей.

Расчет характеристики основан на решении балансовых уравнений.

; ;

;;;

Отсюда видно, что с уменьшением нагрузки недогрев воды в подогревателе уменьшается.

Рис.4.2. Зависимость недогрева воды в регенеративных подогревателях от относительной нагрузки энергоблока.

В качестве характеристики используют так называемую тепловую нагрузку, т.е. количество тепла передаваемое в теплообменнике отнесенное к его температурному напору на входе.

Приняв приближенно линейную зависимость средней разности температур t_ср от меньшего и от большего перепадов t_м, t_б в теплообменнике в виде.

(4.10)

Можно для любого теплообменника получить упрощенное выражение для нагрузки теплообменника:

(4.11)

здесь: С=СD – водяной эквивалент теплоносителя, теплоемкость на расход; С_б и С_м – большие и меньшие значения водяного эквивалента; А и В – постоянные коэффициенты.

Заранее предсказать у какой из двух участвующих в теплообмене сред водяной эквивалент больше, затруднительно.

Формула (4.10) справедлива для любых теплоносителей и состояний.

Для воды В=0,65, а коэффициент А зависит от характера омывания:

противоток А=0,35

прямоток А=0,65

перекрестный ток А=0,425.

Для водяного теплообменника при конденсации пара С_б, тогда:

(4.1