Раздел III. Характеристики и особенности переменнЫх режимОв оборудования тэс
Тема 5. Регулирование нагрузки методом постоянного и Скользящего начального давления
Регулирование нагрузки методом постоянного начального давления: дроссельное и сопловое парораспределение. Парораспределение с внешним обводом пара. Изменение термического КПД цикла и внутреннего относительного КПД турбоустановки с промежуточным перегревом пара и без него. Скользящее начальное давление (СНД) как метод регулирования нагрузки. Теоретические основы СНД. Факторы, определяющие повышение экономичности работы паротурбинных установок при СНД. Снижение затрат мощности на привод питательного насоса. Изменение термического КПД цикла при СНД и постоянном начальном давлении. Комбинированная программа регулирования нагрузки блока
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Работа оборудования на частичных нагрузках
При эксплуатации оборудования (энергоблоков) на частичных нагрузках, особую роль в выборе технологии режима играет конструктивное решение системы парораспределения турбины. В настоящее время в теплоэнергетике на современных турбинах используется либо сопловое парораспределение, либо дроссельное.
При использовании этих систем парораспределения могут быть реализованы следующие технологические способы (режимы) регулирования:
регулирование
на номинальном давлении перед турбиной
Сопловое
парораспределение регулирование на скользящем давлении Р0=var, t0=const
комбинированное регулирование:
1 этап - Р0= const; 2 этап - Р0=var.
на
номинальном давлении Р0=
const.
Дроссельное
парораспределение
на скользящем давлении Р0=var.
Можно рассматривать эффективность этих способов регулирования с точки зрения:
тепловой экономичности режима;
надежности длительной эксплуатации;
простоты и удобства реализации.
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Работа турбины при постоянном начальном давлении при дроссельном парораспределении
При работе на частичных нагрузках при дроссельном парораспределении (рис. 5.1, 5.2) с постоянным давлением перед регулирующим клапаном (РК) на входе в турбину уменьшение расхода пара производится за счет частичного прикрытия РК: проходное сечение уменьшается, и весь поток пара подвергается дросселированию.
Т.к. геометрия проточной части турбины остается неизменной, то давление за РК и по всем отсекам определяется формулой Стодолы-Флюгеля
,
(1)
где Dop, Doo-расходы пара через отсек в расчетном и номинальном режимах, кг/с;
Po1, Po2 – давление перед отсеком и за отсеком в расчетном режиме, МПа;
Poo1, Poo2 – давление перед и за отсеком в номинальном (исходном) режиме, МПа;
Too1, To1 – температура пара на входе в отсек в номинальном и расчетном режиме, оК.
Принимается, что дросселирование происходит без внутренних потерь и h0 = const.
В результате дросселирования происходит существенное снижение давления, которое изменяется пропорционально снижению расхода пара, а процесс расширения (рис.5.2) смещается вправо. В результате резко снижается используемый теплоперепад, что, наряду с уменьшением расхода, приводит к более быстрому снижению мощности и экономичности.
Вследствие дросселирования снижается температура пара, что может быть довольно значительным. Систематическое изменение нагрузки при работе турбины в режиме регулирования графиков нагрузки, приводит к постоянным изменениям температуры металла ротора и корпуса турбины в зоне регулирующей ступени, что ведет к дополнительным термическим напряжениям и малоцикловой усталости металла, а значит и снижению надежности.
Рис.5.1. Принципиальная схема ПТУ с дроссельным парораспределением
Рис.5.2. Процесс расширения пара на частичной и номинальной нагрузке с дроссельным парораспределением и постоянным давлением перед турбиной→ |
|
