ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Схемы комбинированных установок с турбинами, охлаждаемыми паром из "Комбинированные парогазовые установки и циклы " Система, охлаждения рабочих лопаток — двухконтурная. Внутри лопаток имеются продольные глухие каналы, наполненные жидкометаллическим теплоносителем, циркуляция которого обеспечивает отвод тепла от периферии к корневой части лопатки, омываемой паром. [c.113] При температуре газов не выше 900 С первый ярус лопаточного аппарата турбины даже при пользовании сухим слабоперегретым паром может состоять из гладких лопаток. При более высоких температурах применять гладкие лопатки можно лишь в случае интенсификации теплообмена путем увеличения влагосодер-жания парового потока. [c.113] Если не рассчитывать на последний фактор, то поверхность охлаждения парового тракта необходимо увеличить, оребрив нижний ярус лопаток. Расчеты показывают, что при наличии оребрения рассматриваемая схема даже в случае использования сухого пара может обеспечить увеличение рабочих температур до 1200—1300 С. Учитывая, однако, данные о влиянии влаго-содержания на теплообмен, представляется правильным стремиться иметь перед турбиной насыщенный пар с небольшим начальным влагосодержанием. [c.113] Воздух, сжимаемый компрессором В К (процесс 3—4), поступает в ВПГ. Продукты сгорания из ВПГ при высокой температуре П поступают непосредственно в газовый тракт турбины т , совершая там процесс расширения 1—2, сопровождающийся отводом тепла. Перегретый водяной пар предварительно расширяется в части высокого давления паровой турбины (процесс Iff—Г) до давления, несколько превышающего давление Pi, которое имеют газы перед турбиной mj. Температура перегрева пара должна быть ниже обычной с тем, чтобы после турбины достигалось состояние насыщения. [c.113] Вследствие процесса теплообмена работа газа в турбине mj уменьшается на величину, эквивалентную площади 1—9—2—1. [c.113] Однако тот же процесс увеличивает работу пара на величину, эквивалентную площади 1 —2 —3 —10—Г. Интересно отметить, что в ряде случаев увеличение работы реального парового цикла превышает потерю работы в газовом цикле. [c.114] Количество тепла, воспринимаемое паром, иногда достаточно для того, чтобы обеспечить умеренную конечную влажность перед конденсатором, не прибегая к вторичному перегреву. Это обстоятельство может приобрести важное практическое значение. [c.114] После турбины /Пз пар при давлении р 2 р 2 отводится в часть низкого давления паровой турбины, где после расширения (процесс 2 —3 ) поступает в конденсатор. [c.114] Продукты сгорания после турбины /ла поступают в водяной экономайзер (на рис. 4-5, а не показан в целях упрощения) в соответствии с обычной схемой ПГУ. [c.114] Проектная разработка показала, что на основе описанной схемы при рабочем давлении пара 100 ата, температуре перегрева 400—500° С и температуре газа 1200° С можно получить к. п.д. нетто порядка 43—44%, что превышает к. п.д. сложной схемы ЦКТИ (см. рис. 2-12), требующей большого количества аустенитной стали. [c.114] Указанное значение к. п. д. явно занижено, что обусловлено термодинамически невыгодным подводом тепла в ВПГ, отмеченным в гл. 2. [c.114] Поэтому в установке, рационально построенной по описанной схеме, необходимо осуществить следующие принципы. [c.114] Следование этим принципам позволит снизить расход тепла против указанной выше величины на 15—20% и довести к. п. д. [c.114] Возможная конструктивная схема проточной части высокотемпературной турбины показана на рис. 4-6. Рабочие лопатки первой ступени 1 и второй ступени 2 имеют внутренние каналы 3, наполненные теплоносителем первого охлаждающего контура. Продукты сгорания поступают в турбину через сопла 4 и, омывая рабочие лопатки первой ступени, неподвижные направляющие лопатки 5 и рабочие лопатки второй ступени, отводятся в диффузор 6. [c.115] Здесь рассмотрена двухступенчатая турбина, но на барабане ротора 15 можно, очевидно, установить любое число рядов рабочих лопаток. [c.116] Применение в вышеописанной комбинированной установке сверхкритического давления пара связано с одним специфическим обстоятельством. [c.116] Для получения оптимального к. п. д. расход пара в комбинированной установке сверхкритического давления должен составить примерно 20—25% от расхода воздуха. Достижение приемлемых значений к. п. д. проточной части паровой турбины, работающей на паре сверхкритического давления, делает желэлельным, чтобы расход этого пара составлял величину порядка 700 т/я. Конструктивная проработка высокотемпературной турбины показала, что при однопоточном выполнении она сможет пропускать примерно такое же весовое количество продуктов сгорания. Следовательно, реализация описанной схемы потребует, чтобы с одной паровой турбиной были связаны четыре высокотемпературные турбины, а это — безусловно нежелательное обстоятельство. [c.116] Не вдаваясь в описание конструкции высокотемпературной турбины, поскольку это требует самостоятельного подробного разбора, отметим только, что использование парового охлаждения могло бы существенно упростить решение ряда конструктивных задач. Помимо достаточно очевидных преимуществ пара, как охлаждающего агента, у вышерассмотренной схемы есть еще одно преимущество, которое в некоторых случаях может приобрести решающее значение. Обычно организация подвода охлаждающего агента к радиатору в двухконтурных схемах представляет собой трудную конструктивную задачу. В рассматриваемом же случае этот подвод обеспечивается чрезвычайно просто. [c.116] Все сказанное приводит к заключению, что когда будут созданы рабочие лопатки с надежной внутренней циркуляцией жидкометаллического теплоносителя, то наиболее эффективной областью их применения явятся комбинированные установки с пропуском пара и газа через проточную часть объединенной газопаровой турбины. [c.116] Вернуться к основной статье