3.Изменение параметров пара и его влияние на работу турбины.

В процессе нормальной работы турбины возможны и даже неизбежны временные отклонения некоторых параметров от их номинальных ( расчетных ) значений. Если эти отклонения находятся в пределах допустимых норм, то они не влияют на надежность турбины, однако в любом случае снижают ее экономичность.

При значительных или длительных отклонениях параметров вопросы надежности выходят на первое место.

1. Изменения начального давления

Изменение начального давления пара связано или с изменениями в режиме работы ЯППУ (ПГ ), или с изменеиями в режиме работы сопел 1-ой ступени ЦВД ( например, уменьшение их проходного сечения вследствие солевых заносов и отложений ).

Изменение начального давления пара приводит к изменению расхода пара и одновременно – величины располагаемого теплоперепада, что в конечном итоге ведет к изменению внутренней и электрической мощности турбины.

Для конденсационных турбин, согласно уравнению Стодолы-Флюгеля, изменение расхода пара прямо пропорционально изменению начального давления:

( 1 )

где: - расход пара перед турбиной соответственно изменившийся и номинальный;

- начальное давление пара соответственно изменившееся и номинальное.

Суммарное влияние изменения теплоперепада и начального давления на величину внутренней мощности турбины можно оценить по формуле:

( 2 )

где: и- относительные изменения мощности и начального давления;

;- показатель изоэнтропы;

- относительное противодавление.

Из ( 2 ) видно, что при приращение мощности изменяется пропорционально приращению начального давления; если же величина относительного противодавления существенна, то это нужно учитывать.

При увеличении начального давления ( больше номинального значения) все ступени турбины оказываются перегруженными, особенно – последняя.Основная опасность при этом заключается в возрастании величины изгибающего момента, действующего на рабочие лопатки, диски рабочих колес и диафрагмы.

В дубль-блочных ПТУ при отключении одной из турбин неизбежно возрастает начальное давление перед турбиной, оставшейся в работе.В этом случае необходимо снизить мощность этой турбины и начальное давление пара перед ней до номинального значения за время не более 5 минут.

Если весь процесс расширения пара или значительная его часть происходит ниже линии насыщения на диаграмме I-s(линии сухости), что как раз имеет место во влажнопаровых турбинах АЭС, то при постоянной начальной сухости увеличение начального давления означает снижение КПД турбины в связи с увеличением средней влажности пара ( для турбин ТЭС – наоборот ).

Для турбин и ТЭС и АЭС рост величины начального давления пара перед турбиной ведет к росту внутренней мощности турбины.

Гораздо большие неприятности приносит снижение начального давления пара перед турбиной. Если при этом регулирующие клапаны открыты полностью, то турбина неможет быть нагружена до номинальной мощности.

В случае долговременной работы на начальном давлении пара, ниже номинального,иногда даже целесообразно удалить часть первой ступени для увеличения давления перед остальными ступенями турбины.В этом случае расход пара достигнет номинального, и мощность турбины будет снижена только за счет уменьшения величины теплоперепада.

Некоторые турбины дополнительно снабжаются паровым клапаном, позволяющим увеличить расход пара через турбину при работе с пониженным начальным давлением.

В технических характеристиках турбины указываются значения величины колебаний начальных параметров пара, при которых турбоагрегат может еще нести полную нагрузку.

Кроме того указывается, как изменяется величина относительного изменения внутренней мощности турбины и удельного расхода тепла при изменении величины относительного изменения начального давления пара перед турбиной. Графики этих зависимостей ипредставлены на рис 1.