Выбор степени реактивности, отношения скоростей и размеров ступени

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 18Следующая ⇒

Соотношения между скоростями и углами потока в турбинной ступени в большой степени зависят от степени реактивности ступени р. Под степенью реактивности ступени понимается отношение располагаемою теплоперспада рабочих лопаток к сумме располагаемых тепло перепадов сопловых и рабочих лопаток, приближенно равной располагаемому тепло перепаду ступени от параметров торможения.

Чем выше степень реактивности р, тем больше ускоряется поток в рабочих лопатках и, следовательно, относительная скорость на выходе w ₂ _lувеличивается по сравнению со скоростью w_i . Ступень со степенью реактивности, равной нулю, называется активной. В активной ступени в рабочих лопатках не происходит расширения рабочего тела, давление перед рабочими лопатками равно давлению за ними: Р1 = Р. Турбинные ступени со степенью реактивности до 0,25 относят также к активному типу. Турбинные ступени, в которых степень реактивности равна 0,4—0,6 и более, называют реактивными. В многоступенчатых реактивных турбинах обычно применяют реактивные ступени со степенью реактивности р = 0,5.

Отношение скоростей u/сф, может изменяться к зависимости от окружной скорости при переменной частоте вращения ротора турбины.Следует также заметить, что минимальное значение потерь энергии с выходной скоростью достигается при отношении скоростей, близком к оптимальному. При оптимальном u/сфугол вектораскорости с₂ на несколько градусов больше угла а₂ = 90^о(а₂>90°).

Отношение х_ф= u/сф, для активных ступеней лежит в пределах от 0,40 до 0,52. Малые значения х_ф выбирают для ступеней с парциальным подводом пара

Теплоносители и рабочая среда применительно к тепловым и атомным электростанциям.

Рабочая среда (рабочее тело) на ТЭС и АЭС одни и те же – водяной пар. На ЭС с ГТУ рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива. На ГЭС – вода. Ветряные ЭС – воздух. Парогазовые установки (ПГУ) – смесь продуктов сгорания и водяного пара. Функция рабочего тела – преобразование тепловой энергии в электрическую.

Для ЭС, работающих на органическом топливе основной теплоноситель (ТН) – продукты сгорания. Назначение ТН – транспортирование теплоты, а также её отвод от одних элементов к др. Промеж. органические ТН – дефинил, расплавленные металлы, соли (Na, cl, Na₂SO₄), на АЭС используются не водяные ТН (Na, K, сплавы NacK). Требование – иметь вещество с высокой температурой кипения при низком давлении. Такие ТН – газы (СО₂), гелий.

Тепловые схемы конденсационных АЭС.

В общем случае в схеме электростанции используются теплоноситель и рабочее тело. Рабочее тело — газообразное вещество, которое применяют в машинах для преобразования тепловой энергии в механическую. Для АЭС рабочим телом является водяной нар сравнительно низких параметров, насыщенный или слегка перегретый. Теплоноситель — движущаяся жидкая или газообразная среда, используемая для осуществления процесса отвода теплоты, выделяющейся в реакторе. В схемах АЭС теплоносителем является обычная или тяжелая вода, а иногда органические жидкости и инертный газ.

Основная классификация АЭС производится в зависимости от числа контуров теплоносителя и рабочего тела. Различают одноконтурные, двухконтурные, не полностью двухконтурные и трехконтурные АЭС (рис. 1.31).

При одноконтурной тепловой схеме АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела совпадают. В реакторе \ происходит парообразование, пар направляется в паровую турбину 2, где производится механическая работа, которая в электрическом генераторе 3 превращается в электроэнергию. В конденсаторе 4 происходит конденсация отработавшего пара, и образовавшийся конденсат питательным насосом 5 подастся снова в реактор. Таким образом, контур рабочего тела является одновременно контуром теплоносителя и оказывается замкнутым. Реактор может работать как с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя по дополнительному внутреннему контуру, на котором установлен соответствующий циркуляционный насос 6.

Большим преимуществом одноконтурных АЭС является их простота и меньшая стоимость оборудования по сравнению с АЭС, выполненными по другим схемам, а недостатком - радиоактивность теплоносителя, что повышает дополнительные требования при проектировании и эксплуатации паротурбинных установок АЭС.

В двухконтурной тепловой схеме АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела разделены. Контур теплоносителя, прокачиваемого через реактору и парогенератор 7 циркуляционным насосом 6, называют первым или реакторным, а контур рабочего тела - вторым. Оба контура являются замкнутыми, и обмен теплотой между теплоносителем и рабочим телом осуществляется в парогенераторе 7. Турбина 2, входящая в состав второго контура, работает в условиях отсутствия радиационной активности, что упрощает ее эксплуатацию.Экономичность АЭС с двухконтурной тепловой схемой при прочих равных условиях всегда меньше, чем с одноконтурной. Следует отметить, что СТОИМОСТЬ второго контура и парогенератора соизмеримы со стоимостью биологической зашиты в одноконтурной схеме. Поэтому стоимости 1 кВт установленной мощности на АЭС одноконтурного и двухконтуриого типов примерно одинаковы.Обычно в качестве теплоносителя применяют жидкий натрии, температура плавления которого 98 °С. Однако применение жидкого натрия вызывает ряд эксплуатационных трудностей. Особенно опасен его контакт с водой, приводящий к бурной химической реакции, что может создать опасность выноса радиационно-активных веществ из первого контура в обслуживаемые помещения. Во избежание этого создается дополнительный промежуточный контур с более высоким давлением, чем в первом, и тепловая схема такой АЭС называется трехконтурной.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 438; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 9 10 11 12 13 14 151617 18 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!