ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы 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