7. Многоступенчатая турбина реактивного типа и процесс расширения в ней в h-s диаграмме. Расчет диаметров последней и первой ступеней.

Для экономичной работы одноступенчатой турбины не­обходимая окружная скорость лопаток на среднем диаметре при оптимальном отношении скоростей U/С_ф = 0.65 должна составить 1000—1100 м/с. Обес­печить прочность ротора и лопаток при таких ок­ружных скоростях практически невозможно. Кроме того, число М в потоке пара в этом случае составит 3,0—3,5, что приведет к большим волновым поте­рям энергии в потоке. Поэтому все крупные паро­вые турбины для энергетики и других отраслей на­родною хозяйства выполняют многоступенчаты­ми. В этих турбинах нар расширяется в последова­тельно включенных ступенях, причем теплоперепады таких ступеней составляют небольшую часть располагаемого теплоперепада всей турбины. По­этому окружные скорости лопаток в ступенях мно­гоступенчатой турбины составляют 120—250 м/с для большинства ступеней ЧВД и ЧСД турбины и достигают 350—430 м/с для последних ступеней конденсационных турбин при стальных лопатках и 600 м/с при титановых лопатках. Числа М в потоке для большинства ступеней меньше единицы. в зависимости от располож сопловой решетки турб бывают камерными диафрамен-активные. лопатки статора на корпусе-реактивные

за регулирующей ступенью размещаются ступени, которые всегда выполняются с полным подводом пара.Рабочие лопатки устанавливаются на барабане, а сопловые крепется в корпусе турбины. в связи с большими значениями (U/Cф)опт реактивные ступени при той же окружной скорости u перерабатывают меньшей теплоперепад.

Основные размеры рабочей решетки последней ступени- средний диаметр- d₂ и высоту рабочих лoпаток l₂, зависящий главным образом от объемного расхода пара,- определяют по уравнению неразрывности, записанному для выходного сечения рабочих лапаток, перпендикулярно оси ротора:

Средний диаметр последней ступени турбины определятся по формуле

,

Где i-число потоков в ЦНД, принимают 2,5-3 для больших турбин и 3,5 -7 для малых размеров.

Определение размеров первой нерегулируемой ступени можно проводить так же, как и для последней ступени , на основе уравнения неразрывности

37.Особенности пуска, остановка и эксплуатация турбин.

Технология пуска турбины в большой степени зависит от температурного состояния оборудования перед ним. В соответствии с этим различают пуски из холодного, неостывшего и горячего состояний. Эта классификация производит­ся по температуре турбины и главных паропрово­дов перед пуском.

Если котел и паропроводы блока ТЭС полно­стью остыли, а температура турбины не превышает 150 °С, то считают, что пуск происходит из хо­лодного состояния. Для мощных энергоблоков для остывания до такой температуры требуется не менее 90 ч. Пускам из горячего состояния со­ответствует температура турбины 420—450 °С и выше. Такая температура достигается за 6—10 ч. Промежуточным значениям температуры турбины перед пуском соответствуют пуски из неостыв-шего состояния.

На практике обычно пусками из горячего состоя­ния называю! пуск после ночного простои, из неос-тывшего состояния — после простоя в субботу и воскресенье, из холодного состояния — после про­стоев большей длительности. Пуск турбины из лю­бого температурного состояния должен проводиться с учетом явлений, возникающих при нестационар­ных тепловых режимах, рассмотренных выше.

Всякое удлинение пуска приводит к дополни-тельным затратам топлива. Поэтому пуск должен производиться быстро, однако не в ущерб надежно­сти. Таким образом, основной принцип проведения пуска состоит в том, что он должен проводиться со скоростью, максимально возможной по услови­ям надежной работы.

Пуск турбины запрещается при неисправ­ности основных приборов, показывающих протекание теплового процесса в турбине и ее меха­ническое состояние. К 1аким приборам относятся та­хометр, приборы, измеряющие температуру и давле­ние свежего пара и пара промежуточного перегрева, а также вакуум и температуру в выходном патрубке.

Пуск турбины запрещается при неисправ­ности системы защиты Автомат безопасности турбины должен быть правильно настроен и безупречно работать.

ОСТАНОВКА ТУРБИНЫ И ЕЕ ПУСК ИЗ ГОРЯЧЕГО И НЕОСТЫВШЕГО СОСТОЯНИЙ

Изменение температуры в проточной части тур­бины приводит к тем же явлениям, какие возникают и при се пуске: появляется несовместность тепловых расширений отдельных дета­лей, а в них самих возникают тем пе ратурные напряжения. Однако при остановке турбины эти явления проявляются специфически, поэтому они требуют отдельного рассмотрения.

Наиболее опасным явлением при остановке тур­бины является относительное сокращение ротора основной причиной которого является поступление в камеру регулирующей и последующих ступеней пара пониженной температуры. Ротор, омываемый паром по большой поверхности и с высокой интен­сивностью, быстро охлаждается и сокращается. Корпус турбины, имеющий гораздо большую массу и экранированный во многих случаях обоймами, охлаждается хуже, поэтому отстает от ротора в сво­ем сокращении.

Остановка турбины в горячий резерв-при остановке турбины в горячий резерв пред­полагается ее пуск после относительно короткого времени. Как правило, это остановки на ночь или на субботу и воскресенье.

При остановке турбины в горячий резерв необ­ходимо сохранить ее температуру как можно бо­лее высокой, так как это не только сократит и облег­чит последующий пуск турбины, но и уменьшит по­терн теплоты на нагрев се деталей до номинальной температуры. С этой точки зрения наилучшим спо­собом остановки турбины был бы мгновенный сброс нагрузки. В этом случае не происходило бы охлаждения турбины во время разгружения. Сброс любой нагрузки, особенно полной, является очень серьезным испытанием для турбины, поэтому как способ остановки он вообще неприемлем. Можно говорить об очень быстрой разгрузке турбоагрегата и отключении его от сети. Однако мощность многих турбоагрегатов в настоящее время настолько вели­ка, что может составлять значительную долю мощ­ности энергосистемы, в которой они работают.

БИЛЕТ 8