Изменение теплоперепада ступени

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

, располагаемый теплоперепад ступени (см.

рис. 7.9) будет равен

, полученная

. Формула годится только

несправедливо выражение (7.15), записанное по

уравнению неразрывности для докритического режима.

скорости пара могут достигнуть скорости

критический режим появляется в рабочей решетке (см. также § 7.4). Этот режим проверяется из условия

, Соответственно при

но, несмотря на

это, будет возрастать реактивность ступени. Определение нового теплоперепада проводится следующим образом (см. также § 7.3).

„ для которого также

, ведет к росту

под-

считанные по формулам (7.26) и (7.25).

, приводит к дополнительному повышению р.

Определить изменение р можно, воспользовавшись рассмотренными выше в данном параграфе формулами, в первую очередь зависимостью (7.23), в которую следует подставить измененные коэффициенты расхода. Для частных случаев можно воспользоваться цриближенными зависимостями:

Билет

1. Рассмотренный метод расчета ступени от конечного состояния пара позволяет, следуя от ступени к ступени вверх по потоку пара, рассчитывать группу ступеней и определять давления и теплоперепады для каждой ступени.

Рассмотренные способы расчета ступени, а также группы ступеней при режимах, отличающихся от расчетного, весьма трудоемки и сегодня решаются с помощью ЭВМ. В то же время желательно найти более простые способы определения давлений и теплоперенадов по ступеням турбины при режимах, отличающихся от расчетного. Решение этой задачи существенно
Рассмотренный в § 7.3 метод расчета ступени от конечного состояния пара позволяет, следуя от ступени к ступени вверх по потоку пара, рассчитывать группу ступеней и определять давления и теплоперепады для каждой ступени.

облегчит определение мощности, которую развивает турбина при изменившемся пропуске пара.

, протекающего через проточную часть, и параметры пара в каждой ступени турбины. Пусть также известны размеры решеток каждой ступени.

турбины находится как сумма
Перераспределение давлений в ступенях турбины при режимах, отличающихся от расчетного, приводит также к изменению теилоперепадов в ступенях турбины. Для того чтобы оценить влияние изменения расхода пара на распределение теплоперепадов между отдельными ступенями, выразим приближенно теплоперепад произвольной ступени.

— конечное давление и применяя уравнение идеального газа, напишем

и что отношение давлений для каждой ступени составляет

а число ступеней составляет всего лишь 6. По мере уменьшения пропуска пара наиболее интенсивно падает теплоперепад шестой ступени, затем пятой и т. д. Теплоперепад первой ступени начинает резко уменьшаться при относительных расходах пара, меньших 0,5.

при докритическом режиме во всех
решетках рассматриваемой группы можно вывести приближенную формулу, учитывающую влияние изменения частоты вращения на расход пара.
2. В профессиональном мире под турбинами понимают ротативный тепловой двигатель, который способен беспрерывно преобразовывать тепловую энергию рабочего вещества в механическую. Такая турбина состоит из двух составляющих:

* Ротор — вращающаяся часть.
Статор — неподвижная часть.
Чтобы работа турбины была возможна необходимо, чтобы соблюдалось одно главное условие — наличие разности в давлениях между рабочими лопатками и сопловым аппаратом.В современных энергетических системах турбины с противодавлением работают не отдельно от конденсационных, а параллельно с ними. В этом случае турбина противодавления вырабатывает то количество энергии, которое определяется расходом пара. Нет необходимости устанавливать на одном объекте конденсационные турбины, достаточно, чтобы оба вида агрегатов были включены в единую сеть. К сожалению, мощность турбины с противодавлением определена нагрузкой потребителя, что существенно ограничивает область их использования.
Графически изобразить схему установки турбины с противодавлением можно следующим образом:

1 — турбина с противодавлением;
2 — конденсационная турбина;
3 — редукционно-охладительная установка.
Турбина с противодавлением, работая изолированно, не может полностью обеспечивать потребителей электрической энергией, так как графики потребителей электрической энергии и тепла не совпадают. Поэтому в современных энергосистемах турбины с противодавлением обычно не устанавливаются изолированно, а применяются для параллельной работы с конденсационными турбинами.

Билет

1, Изменение мощности турбины осуществляется системой регелирования путем снижения дваления пара перед турбиной и уменьшения перепада тепла в ней дроссельное регулирование или уменьшения расхода пара сопловое регулирование.

Дроссельное регулирование; При дроссельном регулировании пар подводится к соплам одновременно по всей окружности. Дроссельный клапан открыть полностью только при номинальной мощности турбины. При малой нагрузки дроссельный клапан открыть лишь частично и в нем происходит снижение давления (дросселирование) свежого пара. При этом ухудшается к.п.д турбины и работа ее при недогрузках становиться неэкономичной.

Сопловое регулирование. Если свежий пар поступает к соплам первой ступени через несколько клапанов, называемых регулирующими , то такой способ регулирования является сопловым. Каждый регулирующий клапан обслуживает свою группу сопл.

Систем регулирования конденсационный турбины- гидравлическая, в которой необходимое воздействие на регулирующие клапаны передается при помощи давления масла, подведенного по трубкам к клапанам от регулятора

2, Тепловой расчет турбины выполняется с целью определения основных размеров и характеристик проточной части: числа и диаметров ступеней, высот их сопловых и рабочих решеток и типов профилей, к.п.д. ступеней, отдельных цилиндров и турбины в целом. Тепловой расчет турбины выполняется на заданную мощность, заданные начальные и конечные параметры пара, число оборотов; при проектировании турбины с регулируемыми отборами пара, кроме того, на заданные давления и величину отборов. В данном курсовом проекте произведен тепловой расчет турбины Р-40-130/31.Даны все нужные исходные данные. Целью курсового проектирования является закрепление, расширение и углубление теоретических знаний по дисциплине “Паровые и газовые турбины”. Курсовой проект включает проведение большого объёма расчётных работ, поэтому при его выполнении нужно максимально использовать ЭВМ, что существенно повысит качество проекта.

Паровая турбина является двигателем, в котором потенциальная энергия перегретого пара преобразуется в кинетическую энергию и , затем в механическую энергию вращения ротора.

Билет

1.Определение размеров ступени.Особенности теплового расчета регулирующей ступени Шляхин 16 бет

Процесс расширения пара связан с преобразованием потенциальной энергии в кинетическую : энтальпия пара понижается – скорость течения возрастает.

Из термодинамики известно, что в идеальном случае истечения пара из сопл (без учета теплообмена с внешней средой потерь энергии на трение и вихревые движения ) преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую подчиняются уравнению энергии - начальная и конечная энтальпия 1 кг пара, дж/кг, - начальная скорость пара перед соплом, м/сек - теоритическая скорость пара на выходе из сопла, м/ сек

Из уравнения находим теоритическую (без учета потерь) скорость

Где изоэнтропический тепловой перепад в сопловых или направляющих каналах, дж/кг

Если скорость с0 невелика то ею можно пренебречь, и тогда получим: . В паротурбостроении находят преимущественное применение суживающиеся сопла с косым срезом и в редких случаях расширяющиеся и косым срезом(рис.3-1в и г).Суживающиеся и расширяющиеся сопла без косого среза (рис 3-1 а и б) применяются в водо и пароструйных эжекторов (см.ч. III)

Опыты и теоретические исследования показали, что расширение пара при его истечении из суживающегося сопла может происходить только до некоторого давления , называемого критическим давлением. Отношение критического давление , которое устанавливается в горле сопла, к начальному давлению перед соплом называют критическим отношением и обозначают

Из газодинамики известно, что k- показатель изоинтропы,численные значения которого можно принимать:

По этому каждый газ имеет свое критическое отношение давлений.Так, например

При критическим отношении давлений в выходном сечении(в горле) суживающегося сопла достигается критическая скорость, которую обозначают , м/сек.

Из газодинамики известно,что эту скорость можно определить по уравнению

-плотность и - удельный обьем пара перед соплом кг/м3, м3/кг

2. Показатели экономичности теплофикационных турбин и ТЭЦ362 бет

Теплофикационные паровые турбины служат для выработки электрической энергии и отпуска теплоты в виде пара. Схема упрощенной теплофикационной установки приведена на рис.7.1.

Ее характерной особенностью является разделение потоков пара: часть пара в количестве протекает через всю турбину и вырабатывает мощность , а часть пара проходит только через ЧВД турбины и развивает мощность .

Одним из показателей тепловой экономичности конденсационной ПТУ является удельный расход теплоты на производство электрической энергии.Аналогичный показатель можно ввести и для теплофикационной ПТУ. Действительно, представим себе, что удельный расход теплоты для потока отбора равен , а для конденсационного потока он равен . Тогда удельный расход теплоты на выработку электроэнергии для теплофикационной турбины составит

Из этой формулы видно, что зависит прежде всего отсоотношения . Удельный расход теплоты примерно вдвое больше, чем удельный расход , так как конденсационный поток пара отдает более половины своей теплоты охлаждающей воде в конденсаторе, в то время как теплота потока отбора используется почти полностью. Именно по этой причине значение для ПТУ с теплофикационной турбиной оказывается ниже, чем для конденсационной ПТУ.

Выигрыш от использования теплофикационного отбора зависит не только от величин , но и от соотношения мощностей . Действительно, если отбор мал, т.е мала мощность то даже при выигрыш будет мал. Наоборот , с ростом отношения / выигрыш от комбинированной выработки энергии растет.Снижение давления отбора при фиксированном расходе снижает удельный расход теплоты, так ка при этом растет мощность .Зная легко определить удельный расход, г/(кВТ*ч), условного топлива для ТЭЦ: b = 123