Вопрос 43.

Обводное (байпасное) парораспределение. Обводное парораспределение чаще всего применяют вместе с дроссельным. Однако в ряде случаев оно сочетается и с сопловым парораспределением для обеспечения перегрузки турбины сверх экономической мощности.

К первой ступени пар подводится через клапан 1, который работает как дроссельный до тех пор, пока давление перед соплами первой ступени не станет равным давлению свежего пара. Как только давление перед первой ступенью станет близким к давлению свежего пара, начинает открываться обводный клапан 2, через который часть пара, обходя первую группу ступеней, направляется непосредственно к третьей ступени.

Расход пара через первую группу ступеней достигает своего максимума G₁^макс при р₁/p₀=1, т.е. когда давление р₁ перед первой ступенью турбины равно давлению р₀ свежего пара. По мере открытия второго клапана расход пара G_x через него растет, но при этом повышается давление р_х в перегрузочной камере и соответственно уменьшается расход пара G_I через первую группу ступеней. Дуга эллипса аb, разделяющая суммарный пропуск пара на два потока (рис.7), нанесена на диаграмму путем расчета относительного расхода пара G₁/G₀ через первую группу ступеней по формуле Флюгеля при различных суммарных пропусках пара через турбину.  

Вопрос 46. При выборе системы парораспределения надо исходить из назначения турбины. Если турбина предназначается для покрытия базовой нагрузки электрической сети, ее следует проектировать с как можно более высоким КПД. Такая турбина в процессе эксплуатации должна работать по возможности с постоянной номинальной нагрузкой и может быть выполнена с небольшим числом регулирующих клапанов при сопловом парораспределении или даже с чисто дроссельным парораспределением. Из-за значительного колебания электрических нагрузок в энергосистемах большинство паротурбинных установок, включая блоки мощностью 500 и даже 800 МВт, необходимо проектировать для работы не только при полной, но и при значительно (до 50%) сниженной нагрузке. При этих условиях наиболее рациональной является система соплового парораспределения. Однако кроме экономичности следует учитывать также и условия надежности работы турбины. В турбинах с сопловым парораспределением в лопатках регулирующей ступени возможно возникновение значительных динамических напряжений изгиба из-за парциального подвода пара. Немаловажным является и то обстоятельство, что изменение нагрузки турбины при сопловом парораспределении приводит к значительно большим колебаниям температуры пара в промежуточных ступенях, чем при дроссельном парораспределении. Преимущества соплового парораспределения проявляются при большом расчетном теплоперепаде регулирующей ступени в режиме переменной нагрузки турбины. Вместе с тем увеличение Н00р.ст приводит к снижению экономичности турбины при ее полной нагрузке. Отсюда следует, что для турбин, работающих длительное время с полной нагрузкой, предпочтительнее выбирать меньший теплоперепад регулирующей ступени, а для турбин, работающих с резко переменной нагрузкой, — больший теплоперепад. Задача о выборе числа сопловых сегментов при сопловом парораспределении и о влиянии числа регулирующих клапанов на экономичность турбин при сниженной нагрузке обычно решается исходя из графика их нагрузки. На рис.9 представлены кривые изменения мощности в зависимости от расхода пара через турбину для чисто дроссельного парораспределения (кривая bc) и для идеального соплового парораспределения с бесконечно большим числом сопловых групп (кривая bа).

При уменьшении расхода пара мощность турбины с дроссельным парораспределением снижается больше, чем мощность турбины с идеальным сопловым парораспределением.

Выигрыш мощности зависит от числа групп сопел.

Переход от четырех к большему числу сопловых групп дает совсем небольшую дополнительную мощность, но усложняет конструкцию турбины. Поэтому, как правило, при сопловом парораспределении применяют четыре сопловые группы и очень редко шесть — восемь сопловых групп.

Дата добавления: 2015-08-20