Итоговая работа пара в регулирующей ступени определяется теплоперепадом

Н_рс=h₀-h_рс, кДж/кг

В процессе эксплуатации, важен условный итоговый процесс, который можно построить по некоторому условному КПД регулирующей ступени:

. (6.3)

Заводы-изготовители дают зависимость . Она имеет следующий вид (для различных типов турбин разный), представленный на рис.6.5.

Рис.6.5. Изменение КПД регулирующей ступени в зависимости от расхода пара

Рассмотрим изменение давления пара за клапанами, в зависимости от относительного расхода пара через них и степени дросселирования. Качественная картина со спрямленными упрощенными зависимостями изменения давления в камере регулирующей ступени и за каждым клапаном по мере их открытия представлена на рис6.6.

Рис. 6.6. Изменение давления за регулирующими клапанами от расхода пара, по мере их поочередного открытия.

Давление в камере регулирующей ступени определяет величина пропуска пара в турбину, оно связано с расходом D формулой Стодола-Флюгеля.

В то же время по мере открытия клапанов и роста давления за регулирующей ступенью, давление в камере регулирующей ступени возрастает и расходы пара через ранее открытые клапана снижаются, как представлено на рис.6.7.

Рис. 6.7. Изменение расхода пара через регулирующие клапана, по мере роста общего расхода и последовательного открытия клапанов.

Цифрами на рисунке указаны последовательности открытия клапанов и число уже открытых полностью клапанов.

С учетом процесса дросселирования, расход пара на турбину в зависимости от мощности меняется не линейно, а носит волнообразный характер. Каждой волне соответствует очередное открытие регулирующего клапана, а высота гребня волны на каждом участке, определяется степенью дросселирования и потерями от этого процесса. Качественная картина изменения расхода пара представлена на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Качественная характеристика изменения расхода пара на турбину от мощности.

Таким образом, влияние процесса дросселирования при сопловом парораспределении уменьшается по сравнению с дроссельным, КПД регулирующей ступени увеличивается. Но проблемы связанные с понижением температуры пара в регулирующей ступени для дросселируемого потока, сохраняются.

При снижении нагрузки на котле, при поддержании номинальных параметров на входе, давление в тракте котла в поверхностях нагрева, при снижении нагрузки меняется не столь существенно. Поэтому котел, как при сопловом, так дроссельном парораспределении работает в штатном режиме.