Изменение начальной температуры пара.

При изменении начальной температуры пара расход его через турбину, работающую с полностью открытыми клапанами, может быть определен по формуле:

; (1.6)

При увеличении начальной температуры расход пара в голову турбины уменьшается, а при уменьшении наоборот, увеличивается.

Что касается теплового перепада на турбину, то он с повышением температуры увеличивается, а с понижением- уменьшается.

Таким образом, при расчете мощности эти два фактора будут действовать во взаимно противоположных направлениях.

Однако, как правило, изменение теплоперепада сказывается в этом случае сильнее.

При повышении мощность турбоагрегата возрастает при полностью открытых клапанах.

Однако это не вызывает большого увеличения напряжений в элементах проточной части, поскольку теплоперепады на регулируемых ступенях увеличатся незначительно, а теплоперепад регулирующей ступени возрастет, но будет значительно меньше, чем теплоперепад при расчетных параметрах и одном полностью открытом клапане.

Особое внимание при повышении начальной температуры пара надо обращать на возможность ухудшения механических свойств конструкционных сталей при повышении температуры пара.

В основном это касается предела длительной прочности, предела текучести, ползучести и др.

Явление ползучести — свойство металла, заключающееся в возникновении остаточных деформаций при напряжениях, меньших предела текучести, проявляется при высоких температурах.

При длительном воздействии высокой температуры изменяется геометрия напряженных деталей, увеличивается диаметр трубопроводов, изменяется размер корпусов, клапанов, задвижек.

При длительной работе с высокими температурами ползучесть металла может привести к уменьшению напряжений в деталях с натягом (насадные диски, затяжка шпилек корпуса и т.д.).

Это явление носит название релаксации напряжений. При релаксации происходит переход упругих деформаций в пластические.

Поскольку деформация ползучести накапливается, то число часов использования высоких температур и сама величина максимального значения температуры регламентируются (200-300ч/г).

Понижение температуры приводит к увеличению массового расхода пара, что ведет к росту механических напряжений, а самое главное к росту влажности в последних ступенях. Последняя ступень турбины в этом случае работает с максимальными напряжениями.

Работа турбины на пониженных температурах пара на входе в турбину приводит к увеличению реактивности и росту осевого усилия, на что необходимо обращать внимание. Работа турбины с полностью открытыми клапанами при значительном снижении температуры пара не допускается.

Экономичность работы турбины увеличивается по мере роста начальной температуры пара и снижается по мере снижения температуры острого пара. Ниже представлены графические зависимости изменения рабочих процессов при отклонении температуры острого пара от номинального значения.

h, кДж/кг

t

0

t

0

S, кДж/(кг С)

Рис.2.6. Изменение рабочего процесса пара в турбине при снижении температуры острого пара.

______ основной процесс; _ _ _ изменение процесса при снижении температуры.

h, кДж/кг

0

Рис.2.7 Изменение рабочего процесса пара в турбине при повышении температуры острого пара.

______ основной процесс; _ _ _ изменение процесса при повышении температуры.

На рис. 2.8 представлена зависимость изменения относительного удельного расхода теплоты на турбину при изменении начальной температуры пара:

Средняя поправка на изменение t_o на 10С составляет 0,39%

Рис.2.8. Изменеие удельного расхода тепла на производство электроэнергии для при отклонении начальных параметров пара.

Тепловые испытания отечественных и зарубежных турбин показали, что эти изменения носят линейный характер. Это позволяет разработать усредненные поправки на изменение начальных параметров к нормальным характеристикам.

Такие поправки, полученные в результате испытаний, представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Поправки на отклонение давления и температуры пара для различных типов турбин.

Турбина, завод-изготовитель	Номинальные параметры свежего пара			Поправки к расходу теплоты на отключение параметров свежего пара от номинальных, %
	Давление		Температура, °С	Давление на ±0.1МПа (кгс/см2)	Температура ± 10°С
	МПа	кгс/см2
К-300-240, ХТГЗ	23.5	240	540/540	N≥252 МВт ±0.015 N<252 МВт	± 0.39
К-300-240, ЛМЗ	23.5	240	540/540	N≥208 МВт ±0.015 N<208 МВт	± 0.39
К-200-130, ЛМЗ	12.75	130	565/565	-0.04 +0.05	-0.27 +0.28
К-160-130, ХТГЗ	12.75	130	565/565	-0.04 +0.05	-0.27 +0.28
К-100-90, ЛМЗ	8.8	90	535	N≥75 МВт ±0.013 N<75 МВт	± 0.35

ИЗМИНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРА ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ.

Изменение давления в промежуточном пароперегревателе меняется в прямо-пропорциональной зависимости от изменения начального давления или противодавления.

Гораздо большее влияние оказывает изменение температуры промперегрева пара.

Изменение температуры пара промежуточного перегрева, при постоянной начальной температуре, оказывает влияние на изменение режима работы как ЦВД так и ЦСД и ЦНД.

При увеличении t_пп давление в промперегревателе возрастает. Это приводит к некоторой разгрузке ступеней ЦВД и перегрузке последних ступеней турбины. Понижение температуры пара после промперегревателя приводит к понижению давления пара в промперегревателе, вследствие чего перегруженной оказывается последняя ступень ЦВД. При этом ступени ЦСД и ЦНД будут работать с повышенной степенью реактивности, что приведет к изменению осевого усилия в турбине.

Все эти обстоятельства заставляют снижать нагрузку турбины при понижении температуры свежего пара и пара после промперегрева.

Колебания температуры пара после промперегрева приводят также к изменению экономичности блока.

Для определения этого изменения помимо изменения теплоперепада турбины необходимо учитывать и такие факторы как изменение температуры пара, поступающего в регенеративные подогреватели, и изменение влажности пара в последних ступенях турбины.

На рис.2.9. представлена зависимость изменения удельного расхода теплоты турбины К-300-240 ЛМЗ при отклонении температуры промперегрева.

Средняя поправка _q на 10С составляет 0,12 %

Рис. 2.9. Изменение удельного расхода теплоты на производство электроэнергии при отклонении температуры промперегрева от нормативного значения.

Изменение давления промперегрева определяется ростом сопротивления тракта промперегрева котла и связана, как правило, с увеличением отложений в тракте промперегрева.

Рост сопротивления тракта промперегрева приводит к смещению рабочего процесса расширения пара в ЦСД и ЦНД и мощность турбины уменьшается. Растет степень сухости пара на выхлопе турбины, потери в конденсаторе возрастают. На рис. 2.10 представлен график изменения рабочего процесса пара при росте сопротивления тракта промперегрева.

Рис.2.10 Изменение рабочего процесса пара при росте сопротивления тракта промперегрева.

______ основной процесс; _ _ _ изменение процесса.

В процессе изменеия сопротивления тракта промперегрева экономичность работы турбины при этом меняется. На рис. 2.11 представлена зависимость изменения относительного удельного расхода теплоты на выработку электрической мощности при отклонении относительного сопротивления тракта промперегрева от номинального ( в качестве номинального принято отношение P/P`_{ЦНД НОМ} 11%).

Рис. 2.11. Изменение экономичности работы турбины К-300-240 при изменении сопротивления давления промперегрева от номинального значения для разных уровней нагрузки