Способы повышения предельной мощности

4. Увеличение выходной скорости последней ступени .Значение определяет потери энергии с выходной скоростью ( → →↓ )

Значение выбирается на основе технико-экономических расчетов. Выбор зависит от числа часов использования установленной мощности, от стоимости топлива и т. д.

Большие значения обычно применяются для пиковых и полупиковых турбин. Это позволяет уменьшить их стоимость.

Для базовых турбин необходимо стремятся к максимальной экономичности.

Способы повышения предельной мощности

5. Уменьшение , т. е. увеличение давления за последней ступенью.

Повышение давления за последней ступенью (снижение ) приводит, с одной стороны, к увеличению предельной мощности, а с другой, к уменьшению .

В общем случае, давление за турбиной определяется также из технико-экономических соображений.

Для турбин с малым числом часов использования установленной мощности могут применяться большие значения ; для базовых турбин – меньшие значения .

В турбинах АЭС принимаются больше, чем в турбинах ТЭС, т. к. при расход пара в турбинах АЭС больше.

ТЭС – (3,5÷4) кПа; АЭС – (5÷6) кПа.

Способы повышения предельной мощности

6. Промежуточный перегрев пара

Начальные параметры ограничиваются свойствами материалов.

Увеличение начальных параметров без введения промежуточного перегрева с экономической точки зрения нецелесообразно.

Максимальные параметры, достигнутые в турбине без перегрева: ; . (К-100-90 ЛМЗ).

Дальнейшее увеличение требует введения промежуточного перегрева пара.

_{Первая турбина с промежуточным перегревом} К-200-130 ЛМЗ: ;

_{Введение промежуточного перегрева пара позволяет существенно увеличить начальные параметры пара при сохранении допустимой влажности в конце процесса расширения. Это позволяет и}

Способы повышения предельной мощности

_{6) Промежуточный перегрев пара}

_{Пример:}

_{турбина К-300-240 ЛМЗ с промежуточным перегревом пара:}

;

Способы повышения предельной мощности

7. У величение предельного расхода пара через турбину за счет применения полуторной ступени (ступень Баумана).

Последняя и предпоследняя ступени выполнены одинакового размера , однако предпоследняя ступень разделена на 2 яруса, которые имеют разные законы профилирования .

Через верхний ярус проходит (30÷40)% общего расхода и срабатывается тепловой перепад от до

Этот поток пара направляется в конденсатор.

Способы повышения предельной мощности

7) Увеличение предельного расхода пара через турбину за счет применения полуторной ступени (ступень Баумана).

Другой поток (60÷70%) проходит через нижний ярус и расширяется в 2 этапа:

• в (z-1) ступени - от до

• в z ступени - от до .

Способы повышения предельной мощности

7 ) Увеличение предельного расхода пара через турбину за счет применения полуторной ступени (ступень Баумана).

Рабочая лопатка последней ступени выполнена как лопатка предельной длины, поэтому расход, проходящий через нижний ярус, соответствует максимальному предельному расходу, который может быть пропущен через последнюю ступень.

Таким образом, общий расход пара на турбину увеличивается на (30÷40)%, что и позволяет увеличить на ту же величину.

Способы повышения предельной мощности

7 ) Увеличение предельного расхода пара через турбину за счет применения полуторной ступени (ступень Баумана).

Недостатки:

1. Перетек пара из нижнего яруса в верхний после (z-1) ступени.

2. Тепловой перепад верхнего яруса очень большой, число Маха больше 1, поэтому КПД этого потока ниже.

Полуторный выхлоп был применен в турбине К-200-130 ЛМЗ.

Турбина К-200-130 ЛМЗ занимает ≈20% парка турбомашин РФ.

В ходе модернизации ЦНД турбины К-200-130 ЛМЗ был заменен на ЦНД турбины К-300-240 ЛМЗ с высотой лопатки последней ступени .

В результате мощность турбины была повышена до 210 МВт.