Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Величины КПД приводятся в справочной литературе. Значение η
i
современных установок лежит в преде-
лах 0,76…0,86. Механический КПД η
м
= 093…0,98, примерно такой же КПД генератора η
г
= 0,94…0,99. Обыч-
но приводятся графики зависимостей этих КПД от величины N
е
.
2.4. Регулирование мощности
и работа турбины на частичных режимах
В процессе эксплуатации мощность турбины может меняться в широком диапазоне нагрузок от холостого хо-
да до максимальной. Это наглядно иллюстрирует суточный график потребления электроэнергии ТЭЦ с двумя
максимумами (утренний и вечерний), представленный на рис. 2.19.
Рис. 2.19. Суточная загрузка ТЭЦ
Мощность, при которой турбина работает с наименьшим удельным расходом тепла (или с наивысшим аб-
солютным КПД), называется экономичной. Длительная предельно допустимая мощность называется номиналь-
ной. Она на 10…20 % выше экономичной. При кратковременных перегрузках можно получить мощность на
5…7 % выше номинальной. Тепловой расчёт и проектирование турбины ведётся на экономическую мощность.
При этом принимается наивыгоднейшее соотношение U / C
1
, а на других режимах оно несколько отличается от
оптимального.
Изменение мощности турбины осуществляется одним из следующих способов (или их комбинацией):
−
дросселированием свежего пара при впуске в турбину;
−
подводом свежего пара к одной или двум промежуточным ступеням (обводное распределение пара);
−
изменением числа открытых для свежего пара сопл в регулирующей ступени турбины (сопловое рас-
пределение). При этом изменяется степень парциальности.
От котельного агрегата свежий пар подаётся через один (или несколько) паропроводов. На входе в турбину
всегда устанавливается автоматический стопорный клапан, перекрывающий пар при аварийных ситуациях и
экстренных остановках.
При дроссельном регулировании за стопорным краном устанавливается управляемый регулятором дрос-
сельный клапан, уменьшающий расход и давление пара на входе в турбину, что естественно приводит к
уменьшению её мощности. Дроссельное регулирование увеличивает внутренние потери, существенно умень-
шая КПД установки.
Гораздо эффективнее работает обводное парораспределение. Здесь небольшая доля свежего пара дроссе-
лируется и попадает в первые ступени, а большая часть пара с высоким давлением по перепускному трубопро-
воду направляется во второй участок, который работает на экономичном режиме.
Еще более широкое распространение находят турбины с сопловым распределением. В этом случае на пер-
вой ступени по главной окружности устанавливается шесть (или больше) клапанов, каждый из которых может
полностью перекрыть пар к 1/6 части сопл. Для изменения мощности перекрывают один или несколько клапа-
нов. Отношение числа неперекрытых сопл к общему числу сопл этой ступени называют степенью парциально-
сти турбины (точнее это доля окружности по среднему диаметру сопловой решётки, через которую пар прохо-
дит в открытые сопла). Сопловое парораспределение позволяет изменять расход пара практически без измене-
ния его начальных параметров, и поэтому потери в лопаточных каналах почти такие же, как и при номинальном
режиме.
Как правило, на крупных турбинах применяются одновременно все три эти приёма (см. рис. 2.20), но наи-
больший эффект обычно получают за счёт соплового парораспределения.
При установившемся режиме работы турбоустановки угловая скорость вращения вала ω остаётся постоян-
ной. Неизменным остаётся и отношение между расходом пара и вращающим моментом на валу турбины. Изме-
нение нагрузки, например уменьшение её, приведёт к увеличению числа оборотов и угловой скорости враще-
ния вала. Чтобы сохранить прежней скорость вращения вала, нужно настолько уменьшить расход или парамет-
ры пара, чтобы энергия, отдаваемая им на лопатках турбины в точности соответствовала энергии, необходимой
для создания уменьшенного крутящего момента на валу электрогенератора. Число оборотов останется неиз-
менным, только когда при любых изменениях нагрузки имеет место равенство мощностей или крутящих мо-
ментов на выходной муфте турбины и приёмном фланце генератора:

Страницы