
Тема 6._2008 Влияние отклонения параметров пара на работу турбоагрегата.
В процессе нормальной эксплуатации турбоагрегата неизбежны временные отклонения параметров от расчетного значения (давление и температура свежего пара, вакуума и т.д.).
Отклонение параметров, находящихся в пределах норм не вызывает сомнений с точки зрения прочности и надежности работы турбоагрегата. В этих случаях речь идет об экономичности.
При значительных отклонениях параметров вопросы прочности и надежности приобретают первостепенное значение:
а) Подобные изменения могут вызвать перегрузку отдельных ступеней и изменение температурного режима.
б) Перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины вызывает изменение реактивности ступеней, что отражается на условиях работы упорных подшипников и лопаточного аппарата(увеличение осевых усилий и изгибающих моментов).
в) Работа в нерасчетных режимах приводит к ухудшению внутреннего относительного КПД турбины и как следствие ухудшению КПД цикла в целом.
Для оценки возможности эксплуатации в таких режимах, особенно длительной, необходима проверка на прочность новых условий работы или оценка допустимых нагрузок турбины по мощности, в таких условиях или же оценка необходимости конструктивных изменений для работы в таких условиях.
Отклонение начального давления от нормы.
При полностью открытых клапанах или неизменном их положении, изменение давления пара приводит к изменению расхода пара, которое при отсутствии в ступенях критических скоростей можно определить по формуле СТОДОЛА-ФЛЮГЕЛЯ:
;
(1.1)
где
- соответственно расход, начальное
давление, конечное давление и температура
на входе при номинальном (известном
расчетном) режиме.
-то
же для нового режима, который рассчитывается.
Также расход пара можно определить по выражению:
; (1.2)
-
удельные объемы при новом и известном
режимах.
В итоге изменение давления приводит к изменению мощности и экономичности турбины.
Изменение расхода и давления приведет к изменению срабатываемых перепадов по ступеням проточной части турбины.
Давление в отсеках можно определять по той же формуле ФЛЮГЕЛЯ (1.1) или (1.2).
Для оценочных расчетов можно использовать упрощенную формулу:
; (1.3)
Если какая либо ступень или группа ступеней работает в области критической скорости пара, то расход изменяется прямо пропорционально изменению начального давления и формула для пересчета будет такой же (1.3)
В конечном итоге новая мощность турбины будет меняться в соответствии с формулой:
;
(1.4)
где: n- число отсеков турбины,
-расход
пара через отсек в новом режиме,
-располагаемый
теплоперепад i-го отсека
в новом режиме.
Процесс расширения пара в турбине при отклонении
h,
кДж/кг
0
S, кДж / кгОС
Рис 2.2 Изменение рабочего процесса пара в турбине при повышении давления острого пара и неизменном положении регулирующих клапанов.
______ основной процесс; _ _ _ изменение процесса при отклонении давления острого пара.
h,
кДж/кг
0
S, кДж / кгОС
Рис 2.3. Изменение рабочего процесса пара в турбине при понижении давления острого пара и неизменном положении регулирующих клапанов.
______ основной процесс; _ _ _ изменение процесса при отклонении давления острого пара.
Изменение
мощности происходит за счет изменения
давления и расхода.
Оценить эту величину можно также по формуле:
; (1.5)
и
,-соответственно
относительные изменения мощности и
давления.
m=(k-1)/k—гдеkпоказатель политропы,
—относительный
перепад давлений.