Шпоры к экзамену - Теория (Word) / 7.Работа.обор.на.частич.нагр.при.сопл.п.р

7.Работа оборудования при частичных нагрузках при сопловом парораспределении

При использовании соплового парораспределения могут быть реализованы следующие технологические способы регулирования:

1. регулирование на номинальном давлении перед турбиной

2. регулирование на скользящем давлении Р₀=var, t₀=const

3. комбинированное регулирование: 1 этап - Р₀= const; 2 этап - Р₀=var.

При сопловом парораспределении изменение расхода пара осуществляется несколькими регулирующими клапанами, открывающимися последовательно. Каждый клапан (группа клапанов) обслуживает свою группу сопел регулирующей ступени. Ее сопловые решетки выполнены в форме сопловых сегментов, которые устанавливаются в корпусах соответствующих сопловых коробок. Конструктивным признаком паровых турбин с сопловым парораспределением является наличие в ней регулирующей ступени. Регулирующая ступень является парциальной и ее экономичность из-за потерь от парциальности ниже, чем турбинных ступеней последующих отсеков. Поэтому общая экономичность турбин с дроссельным парораспределением на расчетном режиме выше, чем турбин с сопловым парораспределением.

Рис. 7.1. Процесс расширения водяного пара в турбине при полностью открытых клапанах (I-A) и одном частично открытом клапане (II-B)

I-А соответствует потоку, прошедшему полностью открытые клапаны

I-II процесс дросселирования в частично открытом клапане

II-В процесс для потока, прошедшего этот клапан c расходом G_B.

Точка С отвечает состоянию пара за регулирующей ступенью (в камере регулирующей ступени).

С-Д процесс расширения в последующих за регулирующей ступенях.

В камере регулирующей ступени происходит перемешивание потоков из различных сопловых коробок, обслуживаемых полностью и частично открытыми клапанами.

Рис. 7.2. Диаграмма распределения расходов пара между группами сопел

Наибольшее значение теплового перепада имеет место при полном открытии 1-го клапана, когда закрыты остальные. При этом напряжения для сопловых и рабочих лопаток будут максимальными. Кроме того, формируются опасные колебания рабочих лопаток из-за периодического прохождения ими открытой сопловой решетки. Поэтому в ряде турбин с сопловым парораспределением открывают сначала одновременно два клапана.

Рис. 7.3. зависимость КПД турбины от расхода

Регулирование скользящим давлением

Использование скользящего давления возможно при блочной компоновке оборудования. В этом случае начальное давление понижается за счет уменьшения расхода питательной воды и регулирования его насосом. При этом начальная температура остается постоянной.

При Р₀=var начальная энтальпия даже возрастает, температурное состояние регулирующей ступени, всей проточной части и температура пара на выходе из ЦВД остается более высокой.

Температурное состояние регулирующей ступени практически не меняется во всем диапазоне изменения нагрузки, поэтому надежность этого режима для турбоагрегата выше.

На энергоблоках с промперегревом это приводит к тому, что более высокая температура пара остается за ЦВД в целом, что позволяет легче регулировать температуру пара промперегрева. При работе котла на сниженной нагрузке и скользящих параметрах происходит смещение зоны начала парообразования. В результате чего она может сместиться из конвективной зоны в нижнюю радиационную часть топочной камеры, что неблагоприятно сказывается на надежности работы поверхностей нагрева.

Значительный выигрыш в эффективности использования скользящего давления даст и снижение собственных нужд питательного насоса.

Комбинированный способ регулирования

Под комбинированным способом регулирования понимается работа при постоянном начальном давлении до момента полного прикрытия, чаще всего, одной из групп клапанов и переход на скользящее давление при дальнейшем понижении нагрузки. Этот способ обладая высокой экономичностью, обеспечивает лишь небольшие колебания температур в регулирующей ступени. Изменение КПД регулирующей ступени приведено на рис.

Рис. 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

Рис. 4.3. Зависимость мощности турбопривода питательного насоса от мощности турбогенератора:

1 – располагаемая мощность турбопривода при питании деаэратора от IV отбора турбины; 2 – то же при питании деаэратора от III отбора турбины; 3 – то же при питании деаэратора от постороннего источника пара; 4 – требуемая мощность турбопривода при работе блока на двух корпусах котла при номинальном давлении свежего пара; 5 – то же при скользящем давлении свежего пара.