Переменный режим работы турбинных решеток

Особенности переменных режимов работы паровой турбины

При проектировании паровой турбины ее экономические характеристики в первую очередь определяются исходя из номинального(расчетного) режима эксплуатации, для которого при заданных расходе и параметрах водяного пара реализуется номинальная мощность турбоагрегата при его максимальной экономичности. В реальных условиях эксплуатации имеют место нерасчетные режимы, определяемые изменением:

1. нагрузок энергоблоков N_э (частичные и максимальные нагрузки);
2. расходов свежего (G₀) и отбираемого тепловому потребителю (G_т) пара;
3. термодинамических параметров рабочих сред в цикле (р₀, t₀, р_пп, t_пп, р_к, р_пв, t_пв);
4. частоты сети;
5. проточной части турбины в процессе ее модернизации или из-за отложения солей, а также эрозионного и механического износов;
6. тепловой схемы турбоустановки (отключение подогревателей, замена оборудования).

Все эти изменения определяют условия переменных режимов работы турбины. Кроме того, существуют нестационарные режимы эксплуатации турбоустановок, связанные c пуском и остановом главного оборудования, а также с изменением теплового состояния паровой турбины при переходе на частичные нагрузки. В ряде случаев турбоагрегаты находятся в режимах холостого хода, а также синхронного компенсатора (моторный режим эксплуатации).

В дальнейшем будем называтьустановившийся во времени режим эксплуатации турбоустановки переменным, а переходными – режимы, связанные с изменением расхода водяного пара или его параметров во времени.

Для оценки изменения экономичности и надежности основных элементов паровой турбины при отклонении режима ее эксплуатации от номинального обычно выполняют соответствующие тепловые и прочностные расчеты при неизменных размерах сопловых и рабочих решеток ее отдельных ступеней.

Переменный режим работы турбинных решеток

Выполним анализ влияния параметров пара на его расход через соответствующие решетки турбинной ступени. При этом не существует принципиальной разницы, идет ли речь о неподвижной сопловой или вращающейся рабочей решетке. Для определения расхода пара через сопловую решетку необходимы знания параметров полного торможения перед ней ( ) и статического давления за ней (р₁). Для рабочей решетки этими параметрами являются параметры торможения в относительном движении ( ) и давление р₂. Но зависимости расхода от давления для суживающихся и расширяющихся решеток различны.