Как влияет изменение конечного давления пара на мощность, надежность, экономичность турбины.

Примеры, которые приводят к понижению р_к:

· сезонные колебания температуры охлаждающей воды;

· увеличение присосов воздуха в вакуумную систему;

· загрязнение трубок конденсатора.

С точки зрения экономичности понижение давления р_к приводит к увеличению термического КПД и мощности. Это связано, в первую очередь, с увеличением располагаемого теплоперепада турбины. С повышением р_к как мощность турбины так и экономичность турбины понижается. В процессе эксплуатации, р_к по сравнению с р_0, t₀, изменяется в широких пределах и довольно часто. Дело в том, что р_0, t₀ поддерживаются постоянными, а р_к в принципе регулированию не подлежит. В то же время на этот параметр влияют сезонные изменения (зима- лето), через температуру охлаждающей воды, эксплуатационные условия (частота поверхности теплообмена конденсатора, воздушная плотность конденсатора).

Изменение мощности турбины при отклонении р_к принято рассматривать по отношению к режиму, при котором в выходном сечении рабочей решетки последней ступени устанавливается критическое давление. При этом рассматриваются два случая:

1. Режим докритического истечения потока пара из рабочей решетки последней ступени.

2. Режим сверхкритического истечения потока пара из рабочей решетки последней ступени с дополнительным расширением в косом срезе рабочей решетки.

При докритических режимах истечения потока из последних ступеней существует прямо пропорциональнальная зависимость между давлением и мощностью. При сверхкритических скоростях истечения потока из последних ступеней давление р_к не влияет на параметры в предыдущих ступенях, т.е. мощность турбины меняется только за счет изменения мощности последней ступени.

При понижении р_к мощность турбины будет увеличиваться до тех пор пока не будет достигнута точка соответствующая предельному расширению потока в косом срезе решетки.

Давление р_к, соответствующее этому пределу, получило название предельного вакуума. Наряду с предельным вакуумом существует понятие экономического вакуума. Экономическому вакуумому соответствует максимальная полезная мощность, т.е. мощность, которую вырабатывает турбина за вычетом затрат мощности на привод циркуляционных насосов.

Для большинства турбин можно считать, что изменение р_к на 0,01 атм, приводит к изменению мощности на ± 1%.

Влияние р_к на надежность турбины типа К повышение р_к ведет к уменьшению располагаемого теплоперепада и, следовательно, к уменьшению напряжения в ступенях. В то же время повышение р_к приводит к увеличению степени реактивности, что в свою очередь приводит к росту осевых усилий, что может вывести из строя опорно-упорный подшипник.

Кроме того, с повышением р_к увеличивается температура выхлопного патрубка турбины, что нарушает схему компенсации тепловых расширений. Как правило, температура выхлопного патрубка ограничивается 60°С.

áр_к связано с:

· Повышением влажности в последних ступенях;

· Перегрузкой последних ступеней из-за увеличения располагаемого теплоперепада.

Для турбин типа Р повышение р_к вызывает более значительный рост осевых усилий; понижение р_к ведет к перегрузке последних ступеней, поэтому на таких турбинах ставятся защиты от понижения р_к.

Теоретические исследования и натурные испытания ряда турбин показали, что для каждой турбины может быть построена универсальная зависимость относительного прироста мощности от относительного давления отработавшего пара ΔN/G_к=f(р_к/G_к ).

Участок АВ характеризует режим до критического истечения, участок ВС- режим сверхкритического истечения, ВД- характеризует режим работы ступени, при которых используется расширительная способность косого среза сопл и лопаток. На участке СД, где исчерпана расширительная способность косого среза, мощность последней ступени с уменьшением противодавления не увеличивается, а мощность турбины в целом даже уменьшается (линия ДЕ) за счет увеличения отбора пара в первый по ходу воды подогреватель низкого давления

Для конденсационных турбин давление отработавшего пара, соответствующее режиму, при котором исчерпывается расширительная способность косого среза и прекращается прирост мощности, наз. предельным вакуумом. При эксплуатации предельный вакуум не достигается, т. к. быстрее устанавливается экономический вакуум, при котором полезная мощность ТУ (за вычетом затрат мощности на привод цирк. насосов) при данном расходе пара в конденсаторе достигает максимального значения.

Вопрос № 342