Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
При эксплуатации турбин отклонение начальных параметров пара от номинальных значений может превышать допустимые значения, что будет сопровождаться изменением мощности и экономичности турбинной установки, а также надежности отдельных элементов турбин. Поэтому даже кратковременная работа турбины при изменении параметров свежего пара в большинстве случаев допускается после специальных расчетов на прочность наиболее напряженных деталей либо после создания нормальных условий их эксплуатации путем изменения расхода пара или внесения необходимых конструктивных изменений.

ПОИСК



Влияние отклонения начальных параметров пара и температуры промежуточного перегрева на мощность турбины

из "Турбины тепловых и атомных электрических станций Издание 2 "

При эксплуатации турбин отклонение начальных параметров пара от номинальных значений может превышать допустимые значения, что будет сопровождаться изменением мощности и экономичности турбинной установки, а также надежности отдельных элементов турбин. Поэтому даже кратковременная работа турбины при изменении параметров свежего пара в большинстве случаев допускается после специальных расчетов на прочность наиболее напряженных деталей либо после создания нормальных условий их эксплуатации путем изменения расхода пара или внесения необходимых конструктивных изменений. [c.193]
37) следует, что для всех турбин, не имеющих регулируемых отборов пара, в том числе и для турбин с промежуточным перегревом пара, приращение мощности пропорционально изменению давления. [c.193]
Если по условиям надежности работы электрического генератора такой режим допустим, то для турбины такая перегрузка также не опасна, так как в данном случае нерегулируемые ступени работают в расчетном режиме, а перегрузка регулирующей ступени значительно меньще той, которая возникает при нормальном начальном давлении в режиме с одним полностью открытым регулирующим клапаном. Если генератор по условиям охлаждения или возбуждения такую перегрузку не допускает, необходимо сокращение расхода пара до достижения номинальной нагрузки. В этом случае давление пара в камере регулирующей ступени снизится, что приведет к небольщой разгрузке нерегулируемых ступеней и некоторой перегрузке регулирующей ступени по сравнению с расчетным режимом. Однако эти изменения не опасны как по условиям надежности упорного подшипника, так и по условиям перегрузки регулирующей ступени. [c.194]
При повыщенном начальном давлении пара кроме режима с полностью открытыми регулирующими клапанами опасным является также режим с одним полностью открытым регулирующим клапаном, так как в этом случае на регулирующую ступень приходится наибольший располагаемый теплоперепад и в рабочих лопатках возникают наи-больщие изгибающие напряжения. При длительной работе с повыщенным начальным давлением пара следует произвести перенастройку регулирующих клапанов для того, чтобы увеличить перекрыщу второго клапана. Более раннее открытие второго клапана повысит давление в камере регулирующей ступени при полностью открытом первом клапане и снизит располагаемый теплоперепад в регулирующей ступени при этом режиме. [c.194]
Влияние начального давления пара на мощность турбины при постоянном расходе пара. Изменение мощности турбины при незначительном отклонении давления свежего пара и постоянном расходе пара через турбину в большей степени определяется условиями работы системы парораспределения. [c.194]
В турбинах с дроссельным парораспределением при частичных нагрузках изменение начального давления пара при постоянном его расходе через турбину практически не отразится на мощности и режиме работы ступеней турбины, поскольку оно будет компенсироваться изменением дросселирования в дроссельном клапане. Действительно, давление пара за дроссельным клапаном определяется только расходом протекающего через турбину пара, которое по условию сохраняется постоянным, что обусловливает постоянство как давления пара перед первой ступенью, так и срабатываемого в ней теплоперепада, а следовательно, и мощности (рис. 6.27, а). [c.194]
При длительной работе турбины при повышенном давлении свежего пара и постоянном расходе пара должны быть произведены проверочные расчеты на прочность паропровода, паровых коробок, стопорных и регулирующих клапанов, а также корпуса турбины. [c.194]
На рис. 6.28 построены кривые изменения мощности турбины в зависимости от начального давления, рассчитанные для различных противодавлений е=р2/р(). Отклонение давления свежего пара оказывает значительное влияние на мощность турбины, имеющей большее противодавление. Поэтому снижение давления свежего пара перед турбиной, работающей с противодавлением, приводит к большей потере мощности, чем понижение давления перед конденсационной турбиной. [c.195]
При длительной работе турбины с сопловым парораспределением на пониженном начальном давлении пара для увеличения ее мощности необходимо произвести реконструкцию, увеличив проходное сечение сопл регулирующей ступени таким образом, чтобы давление в камере регулирующей ступени было равно расчетному, что будет соответствовать расчетному расходу пара через турбину. В этом случае напряжения в диафрагмах и рабочих лопатках нерегулируемых ступеней не превысят расчетных значений. Мощность турбины при этом снизится из-за уменьшения располагаемого теплоперепада регулирующей ступени. Для достижения номинальной мощности необходимо увеличить расход пара, что приведет к перегрузке нерегулируемых ступеней, и особенно последней. Допустимость режима с увеличенным расходом пара определяется расчетами на прочность нерегулируемых ступеней, а также фланцевого соединения корпуса турбины в зоне регулирующей ступени. [c.195]
Подставляя в (6.40) выражение для мощности турбины (6.41), после дифференцирования и преобразований можно получить различные расчетные уравнения для относительного изменения мощности в зависимости от условий, при которых происходит изменение температуры пара. [c.196]
Повышение температуры свежего пара вызывает следующие явления 1) увеличение тепловых расширений и тепловых деформаций, что может явиться причиной повышенной вибрации турбины 2) понижение прочностных свойств металла, в результате чего может возникнуть ослабление в посадке лопаток на диск, в затяжке болтовых соединений головной части турбины и паровых коробок 3) перегрузку лопаток регулирующей ступени в связи с увеличением ее теплоперепада. [c.196]
Вопрос о допустимости работы турбины с повышенной начальной температурой пара необходимо решать с учетом вышеперечисленных факторов. [c.196]
Особенно неприятным последствием повышения начальной температуры пара является ухудшение механических свойств сталей. Так, например, для трубопроводной стали 12Х1МФ допустимое напряжение при изменении температуры от 20 до 560 °С снижается более чем в 3 раза. [c.196]
При высоких температурах пара материал турбины подвержен ползучести и релаксации напряжений, при этом снижается длительная прочность роторов высокого и среднего давления. Ползучесть проявляется в увеличении диаметров трубопроводов свежего пара и пара промежуточного перегрева, в изменении размеров корпусов клапанов и задвижек, паровых коробок, рабочих лопаток и других элементов турбинной установки. Релаксация напряжений сопровождается ослаблением посадки дисков и втулок на роторе турбины, уменьшением напряжений в болтах и шпильках фланцевого соединения, что может привести к нарушению плотности горизонтального разъема турбины и к пропариванию его. [c.196]
Поскольку деформации ползучести с течением времени накапливаются, в турбинах высокого давления регааментируется не только предельная температура пара, при которой работа турбины недопустима, но и время работы агрегата на допустимых, но повышенных по сравнению с нормальными температурах. Обычно число часов работы турбины на повышенных температурах пара не должно превышать 200—300 в год. При этом длительность одноразового повышения температуры также строго регламентируется. [c.197]
Снижение температуры свежего пара сопровождается увеличением влагосодержания в последних ступенях турбины, что приводит к повышенному эрозионному износу рабочих лопаток. [c.197]
При снижении начальной температуры пара уменьшается располагаемый теплоперепад и соответственно мощность турбины. Восстановление мощности можно было бы осуществить увеличением расхода пара через турбину, но это приведет к увеличению напряжений в элементах ее проточной части, перегрузке последней ступени конденсационной турбины и росту осевого усилия. Поэтому заводы-изготовители указывают необходимое ограничение нагрузки при снижении начальной температуры пара. [c.197]
Работа турбины со сниженной начальной температурой пара и неизменным его расходом сопровождается уменьшением теплоперепадов во всех ступенях, кроме регулирующей. В связи с этим при постоянной окружной скорости возрастает отношение скоростей м/Сф для каждой ступени и, как показано в 6.1, степень реактивности, что вызывает увеличение осевых усилий на подшипник. Быстрое снижение начальной температуры пара может вызвать охлаждение ротора и сокращение его длины относительно статора с возникновением задеваний. [c.197]
В турбинах с промежуточным пароперегревателем при номинальной температуре пара изменение температуры свежего пара приведет к изменению расхода пара через ЧВД и соответственно через последующие ступени. Однако это изменение расхода будет не таким заметным, как в турбинах без промежуточного перегрева. [c.197]
ЧВД и к перегрузке последней ступени турбины. Понижение приводит к понижению давления пара в промежуточном пароперегревателе, вследствие чего перегруженной окажется последняя ступень ЧВД. При этом ступени ЧСД и ЧНД будут работать с повышенной степенью реактивности, что приведет к изменению осевого усилия в турбине. [c.197]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте