22. Турбинная ступень. Степень реактивности. Процесс расширения пара в решетках ступени в h, s - диаграмме (h0, h0c, h0p, w12/2).

Под турбинной ступенью понимается совокуп­ность неподвижного ряда сопловых лопаток, в ка­налах которых ускоряется поток пара или газа, и подвижного ряда рабочих лопаток, в которых энер­гия движущегося пара или газа преобразуется в ме­ханическую работу на вращающемся роторе по преодолению сил сопротивления приводимой ма­шины. Представлен схематический чер­теж турбинной ступени осевого типа: в продоль­ном разрезе вдоль оси ротора (верхняя часть от оси ротора) и развертка цилиндрического сечения по диаметру d по части сопловых и рабочих лопаток. В каналах сопловых лопаток рабочее тело (в даль­нейшем под этим термином будем понимать пар или газ паровой или газовой турбины) расширяется от давления перед сопловыми лопатками p₀ до давления в зазоре между сопловыми и рабочими лопатками p₁. На выходе из сопловых лопаток ра­бочее тело приобретает в процессе расширения скорость c₁, направленную под углом а, к вектору окружной скорости рабочих лопаток. Направление потока под углом задается соответствующей фор­мой и установкой сопловых лопаток, которые хоро­шо видны . Рабочие лопатки перемеща­ются перед соплами с окружной скоростью и. Зна­чение этой скорости зависит от диаметра d, на ко­тором расположены рабочие лопатки, и от частоты вращения ротора n : и = = dп. На входе в рабочие лопатки рабочее тело в относительном движении перемещается с относительной скоростью w₁. Век­тор относительной скорости и, как известно, определяется геометрическим вычитанием из абсолютной скорости переносной скорости .

H₀, H_0C можно расписать из диаграммы.

Теоретический процесс расширения рабочего тела в рабочих лопатках изображается линией от точки 1 до точки 2t, разность h₁ – h_2t обозначается Н_0P и называется располагаемым теплоперепадом рабочих лопаток.

Соотношения между скоростями и углами пото­ка в турбинной ступени в большой степени зависят от степени реактивности ступени р. Под степе­нью реактивности ступени понимается отношение располагаемого теплоперспада рабочих лопаток к сумме располагаемых теплоперспадов сопловых и рабочих лопаток, приближенно равной распола­гаемому теплоперепаду ступени от параметров торможения:

Чем выше степень реактивности , тем больше ус­коряется поток в рабочих лопатках и, следователь­но, относительная скорость на выходе. Ступень со

степенью реактивности, равной нулю, называется активной. В активной ступени в рабочих лопатках не происходит расширения рабочего тела, давление перед рабочими лопатками равно давлению за ни­ми: p₁= р₂ Турбинные ступени со степенью реак­тивности до 0,25 относят также к активному типу. Турбинные ступени, в которых степень реактивно­сти равна 0,4—0,6 и более, называют реактивными. В многоступенчатых реактивных турбинах обычно применяют реактивные ступени со степенью реак­тивности = 0,5.

7. Основные потребители тепловой и электрической энергии. Графики тепловых нагрузок.

Суточный график отпуска электрической энергии.

Площадь под кривой – выработка электрической энергии за сутки.

Суммарный график.

1-потери и отпуск электрической энергии на собственные нужды станции.

2-коммунально-бытовая нагрузка.

3-односменные промышленные предприятия.

4-электрофицированный транспорт.

5-двухсменные промышленные предприятия.

6- трехсменное промышленное предприятие.

Мощность станции выбирается по максимуму нагрузки в зимнее время(в остальное время оборудование используется не полностью). По суточным и месячным графикам строится годовой график, который характеризуется тремя уровнями.

Площадь под графиком показывает годовое потребление энергии.

1-количество энергии, которая выработана как пиковая электрическая нагрузка

и

2-промежуточная нагрузка.

3- базовая электрическая нагрузка.

Тепловое потребление.

Требуется для технологических процессов, силовых установок, промышленных, отопительных, вентиляционных производств, жилых и общественных помещений, бытовых нужд.

Для производственных целей требуется насыщенный пар давлением от МПа

Однако чтобы уменьшить потери при транспортировке пар поступает несколько перегретый

На отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение обычно отпускают горячую воду t=70…150-городские, t=70…180- пригородные.

Тепловая нагрузка на электрическую станцию определяется расходом теплоты на производственные процессы и бытовые нужды и условно подразделяются на 3 группы:

1). Технологическая тепловая нагрузка.

2). Отопительная нагрузка жилых, общественных, производственных зданий и их вентиляция.

3). Горячее водоснабжение.

При определении расчетного расхода теплоты на отопление исходят не из абсолютной минимальной наружной температуры, а из более высокой расчетной температуры расчетного воздуха. Она больше, чем абсолютная минимальная температура наружного воздуха. В качестве нее берут среднюю температуру наиболее холодной пятидневки из 4 наиболее холодных зим за 25 летний период. При этом отопление включается при уменьшении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже +8 в течении 5 суток подряд. Отопительная нагрузка максимальна в зимнее время. В течение суток нагрузка постоянна.

Годовой график отопительной нагрузки.

Суммарный годовой график тепловой нагрузки по продолжительности для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

1-отопительный период

2- только горячее водоснабжение.

Продолжительность отопительного периода 2500-6100 часов в год в зависимости от региона.

Системы теплоснабжения бывают паровые и водяные. У нас распространены водяные.

Преимущества водяных систем по сравнению с паровыми: 1).перенос теплоты возможен на большие расстояния до 10 км. 2).Незначительное понижение температуры теплонасителя.3). меньше требуемое давление в отборе турбины для обеспечения заданной температуры у потребителя.