Определение размеров последней ступени турбины

1 2 34

Поиск оптимального решения по размерам последних ступеней является задачей технико-экономического расчета. В первом приближении определение размеров при известном значении расхода водяного пара в конденсатор G_к и числе выхлопов i в ЦНД турбины осуществляется следующим образом:

1. оценивают (см. лекцию №10) относительный внутренний КПД цилиндров (h_oi^ЦВД=0,82…0,87; h_oi^ЦСД=0,86…0,92; h_oi^ЦНД=0,78…0,83);

2. по значению р₂=р_к в конце процесса расширения определяют удельный объем v₂;

3. задаются потерями с выходной скоростью DН_вс (для мощных турбин 20…45 кДж/кг) и определяют значение средней скорости с₂= (рис. 9.9).

Рис. 9.9. К выбору уровня потерь с выходной скоростью (а) и эффективности последних

ступеней (б) ЦНД:1 – l₂=550 мм, d_к=1350 мм; 2 – l₂=755 мм, d_к=1350 мм; 3 – l₂=755 мм, d_к=1520 мм; 4 – l₂=960 мм, d_к=1520 мм; 5 – l₂=1000 мм, d_к=1800 мм; 6 – l₂=1200 мм, d_к=1800 мм

4. вычисляют число М_с2=с₂/а₂, значение которого должно быть меньше 0,75…0,85. Скорость звука а₂= , где показатель адиабаты k находят с учетом влажности водяного пара (k=1,1…1,13);

5. по формуле (9.4) определяют аксиальную площадь W₂=pd₂l₂. Для обеспечения умеренных напряжений в рабочих лопатках принимаются значения W₂=4-6 м²;

6. задаются значением параметра q₂=d₂/l₂ (желательно q₂>3). В ступенях с предельными напряжениями значения 2,7<q₂<3 (в крайних случаях q₂=2,4…2,7);

7. определяют средний диаметр ступени

; (9.9)

8. вычисленная длина рабочей лопатки l₂=d₂/q₂ сопоставляется и корректируется в соответствии с длиной лопатки заводского исполнения (табл. 9.2).

Если найденные размеры превышают наибольшие из известных ступеней, то следует пересмотреть значения величин в (9.9) с целью приближения длины рабочей лопатки l₂ к значениям, используемым в практике. Следует помнить, что увеличение потерь с выходной скоростью DН_вс последней ступени, приводящее к уменьшению ее размеров, ухудшает экономические показатели турбины.

Таблица 9.2. Основные характеристики последних ступеней паровых турбин

Марка турбины	Завод- изготови-тель	Давление р_к, кПа	Длина рабочей лопатки l₂, мм	Средний диаметр d, мм	Число ЦНД и выхлопов	Суммарная площадь F₂, м²
К-50-8,8-3 К-100-8,8-6 К-125-12,8 К-210-12,8-3 К-300-16,6-2 К-500-16,3-2 К-300-23,5-3 К-500-23,5-4 К-800-23,5-3 К-1200-23,5-3 Т-180/210-12,8-1 Т-180/210-12,8-2 ПТ-80/100-12,8/1,3 ПТ-60/75-12,8/1,3 Р-50/60-12,8/1,3-2 К-1000-5,9-1 К-1000-5,9-2 К-800-12,8 К-170-12,8-3 К-300-23,5-2 К-310-23,5-3 К-320-23,5-4 К-500-17,7 К-500-23,5-2 К-220-4,4/25-3 К-220-4,4/25-4 К-500-6,4/25-2 К-750-6,4/50 К-500-5,9/25 К-1000-5,9/25-1 К-1000-5,9/25-2 К-1100-5,9/25-4 Т-250/300-23,5-3 Т-185/220-12,8-2 Т-110/120-12,8-5 Т-50/60-12,8-6 ПТ-135/162-12,8/1,5 ПТ-50/60-12,8/0,7 Р-100-12,8/1,3-2	ЛМЗ « « « « « « « « « « « « « « (для АЭС) « « ХТЗ « « « « « (для АЭС) « (РБМК-1000) « (ВВЭР-1000) « « « ТМЗ « « « « « «	3,4 3,4 3,9 3,9 6,4 5,9 3,4 3,3 3,4 3,5 6,5 6,3 - - - 4,9 4,0 3,9 3,8 3,6 3,7 4,8 2,7/5 3,9 3,0 6,3 3,9 4,4 6,0 4,0 3,7 4,0 5,8 5,0 5,6 5,1 6,2 5,4 3,0 МПа			1х1 1х2 1х1 1х2 1х2 2х2 1х3 2х2 3х2 3х2 1х2 1х2 1х2 1х1 1х1 4x2 4x2 2x2 1x2 1x2 1x2 1x2 2x2 2x2 2х2 1х2 4х2 4х2 1х2 3х2 3х2 3х2 1х2 1х2 1х2 1х1 1х1 1х1 1х1	4,18 8,36 7,48 15,28 29,92 16,2 22,44 29,92 44,88 67,86 8,4 10,46 4,18 4,18 0,36 90,48 90,48 45,24 10,41 25,23 16,37 16,37 32,74 32,74 32,74 16,3 50,36 65,48 37,8 113,4 113,4 113,4 14,1 11,8 6,62 2,3 11,8 3,31 -