XIII. Энергетические характеристики оборудования

47. Что такое паровая и тепловая характеристика турбоустановки? Какими энергетическими потерями обусловлен расход пара на холостой ход турбины, что такое коэффициент холостого хода?

Для турбоустановки имеются два вида энергетических характеристик (ЭХ) – паровая и тепловая. Паровая характеристика (ПХ) – это зависимость расхода пара, а тепловая (ТХ) – зависимость расхода теплоты от электрической мощности турбоагрегата.

Тепловые расчеты и натурные испытания турбоустановок показывают, что ПХ и ТХ для абсолютных расходов пара и теплоты могут с достаточной точностью считаться линейными, т.е. существует прямо пропорциональная зависимость между электрической мощностью и расходом пара или теплоты.

Полный расход пара на турбину складывается из двух частей:

- расход пара на холостой ход турбины, т.е. расход при полном числе оборотов агрегата и нулевой мощности на клеммах электрогенератора;

- полезный расход пара на выработку электроэнергии.

Расход холостого хода идет на покрытие следующих энергетических потерь:

- потери энергии пара в турбине из-за несовершенства проточной части и завихрений потока, утечек, а также концевые потери;

- механические потери в турбине, связанные с трением в подшипниках и маслоохлаждением;

- механические (из-за трения в подшипниках) и электрические (от вихревых токов) потери в электрогенераторе.

Суммарная величина всех названных потерь характеризуется коэффициентом холостого хода, равным отношению расхода пара на холостой ход турбины к номинальному расходу. Обычно этот коэффициент составляет от 3 до 7%, причем меньшие значения относятся к более крупным и современным турбинам.

48. Введите следующие понятия: номинальная, нормальная, располагаемая, рабочая, максимальная мощность агрегата. Почему номинальная мощность, как правило, превосходит располагаемую и нормальную?

Номинальная мощность агрегата – это мощность, на которой он должен работать положенный (нормативный) срок эксплуатации с требуемой экономичностью. Номинальную мощность еще называют установленной или паспортной.

Нормальная (или расчетная экономическая) мощность – это мощность, при которой обеспечивается минимальный удельный расход условного топлива. Нормальная мощность несколько ниже номинальной, ибо экономичность эксплуатации энергоагрегатов определяется не только текущими издержками, в которые входят затраты на топливоснабжение, но и сроком окупаемости капитальных вложений. Этот срок можно сократить большей загрузкой электростанции.

За период эксплуатации энергооборудования могут произойти различные изменения, приводящие, как правило, к снижению установленной мощности, например, износ лопаток турбины, накопление отложений на трубках конденсатора и т.д. Установленная мощность агрегата с учетом эксплуатационных изменений называется располагаемой мощностью.

Рабочая мощность оборудования – это мощность в данный момент, определяемая по приборам. Другие названия этой мощности – фактическая, текущая, мгновенная.

При отключенных регулируемых отборах и максимально возможном расходе пара в конденсатор, определяемом его пропускной способностью, турбина обеспечивает наибольшую электрическую нагрузку. Ее называют максимальной мощностью.