Читальный зал -->  Изменение энтропии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Внутренний относительный КПД учитывает внутренние потери турбины и определяется отношением

то, = Л/,/ . (20.5)

Механические потери оцениваются механическим КПД:

(20.6)

Для большинства современных турбин (14 Ti i = 0,7 4-0,88; т] ,х = 0,994-0,995.

20.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ТУРБИН

Турбины паровые стационарные для привода турбогенераторов (ГОСТ 3618- 82) выпускаются мощностью от 2,5 до 1600 МВт на параметры свежего пара р = 3,4-23,5 МПа и / = 4354-565 °С.

Турбины изготовляются следую1цих типов: конденсационные (К), конденсационные с отопительным (теплофикационным) отбором пара с давлением отбора (1,18 МПа (Т), с производственным отбором пара для промышленного потребления (П), с двумя регулируемыми отборами пара (ПТ), с противодавлением (Р), с производственным отбором и противодавлением (Г1Р)и теплофикационные с противодавлением и отопительным отбором пара (TP). В обозначении после буквы (тип турбины) приводится ее номинальная мощность в МВт, а затем номинальное давление пара (перед стопорным клапаном турбины) в кгс/см. Для турбин П и ПТ в обозначении давления под чертой отмечается номинальное давление производственного отбора или противодавления турбины в кгс/см .

Пример. Турбина номинальной мощностью 60 МВт на начальное давление 12,74 МПа (130 кгс/см) с двумя регулируемыми отборами пара - производственным 1,274 МПа (13кгс/см) и теплофикационным отбором обозначается ПТ-60-130/13.

Мощные конденсационные турбины типа К характеризуются тем, что почти весь пар, пройдя через турбину, направляется в конденсатор и выделяющаяся при конденсации теплота полностью теряется. Из нескольких промежуточных ступеней турбины часть пара отбирается

для регенеративного подогрева питательной воды, повышающего, как показано в §6.4, термический КПД цикла. Таких отборов, называемых нерегулируемыми (давление отбора колеблется при изменении нагрузки), может быть от двух до девяти.

В конденсационных турбинах типа Т, предназначенных для совместной выработки электроэнергии и теплоты, пар в количестве, значительно большем, чем на регенерацию, отбирается на теплофикацию, а оставшийся, пройдя последние ступени турбины, направляется в конденсатор. Давление пара, отбираемого на теплофикацию, поддерживается постоянным, отсюда отбор называют регулируемым.

Турбины типа П отличаются от турбин типа Т лишь тем, что пар из них отбирается для промышленного потребления и имеет более высокие параметры. Промышленный отбор также является регулируемым, так как потребители требуют постоянного давления.

Турбины типа Р отличаются от всех предыдущих типов тем, что после них отсутствует конденсатор и весь отработавший пар идет на отопление или производственные нужды.

Турбинами с противодавлением являются также предвключенные турбины, после которых пар используется в турбинах среднего давления. Такие турбины применяют и для надстройки турбинного оборудования электрических станций при переводе их на пар более высоких параметров с целью повышения экономичности.

При расширении пара в многоступенчатых турбинах удельный объем его от ступени к ступени возрастает, вызывая увеличение общего объема пара, проходящего через проточную часть турбины. Например, пар, входя в турбину с давлением 2,85 МПа и температурой 400 °С, имеет удельный объем, равный 0,103 м/кг, а при выходе из турбины в конденсатор, где давление пара 4 кПа и влажность 12%, удельный объем составляет уже 31 м/кг, т.е. в 300 раз больше. Для пропуска возрастакэщего объема пара приходится увеличивать живое сечение сопл и лопаточных кана-

лов. Но с увеличением высоты лопаток и диаметра дисков возрастают окружные скорости их движения, превышать которые по условиям прочности сверх допустимых (ы = 350ч-400 м/с) нельзя. Так как наибольшую высоту имеют лопатки последних ступеней, то именно их пропускная способность по пару лимитирует предельную мощность турбины.

В настоящее время предельная мощность однопоточной конденсационной турбины на высокое давление не превышает 50 МВт.

20.в. КОНДЕНСАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПАРОВЫХ ТУРБИН

Конденсационная установка предназначена для создания за паровой турбиной / (рис. 20.7) разрежения (вакуума) с целью увеличения используемого теплоперепада и повышения термического КПД паротурбинной установки. В конденсационную установку входят конденсатор 2, циркуляционный 3 и конденсат-ный 4 насосы, а также устройство для отсасывания воздуха из конденсатора 5 (обычно это паровой эжектор). Отработавший пар поступает в конденсатор сверху. Соприкасаясь с поверхностью трубок, внутри которых протекает охлаждающая вода, пар конденсируется. Конденсат стекает вниз и из сборника конденсационным насосом подается в поверхностные холодильники парового эжектора, а оттуда через систему регене-

ративных подогревателей пос-упает в паровой котел.

Абсолютное давление пара в конденсаторах поддерживается в предел.ix 3-

7 кПа. Теоретически абсолютное тавле-ние в конденсаторе должно быть равно давлению насыщенного пара, ссответ-ствующему конечной температуре охлаждающей воды. Однако в действительности в конденсатор вместе с водяными парами поступает некоторое количество воздуха. Кроме того, воздух про1Икает через неплотности во фланцевых соединениях конденсатора и трубопрсводов, поэтому давление в конденсаторе равно сумме парциальных давлений водяного пара и воздуха. Скопления воздухл ухудшают вакуум в конденсаторе, т. е. увеличивают давление пара за турбиной, что снижает КПД цикла. Поэтому воздух необходимо постоянно удалять, д/я чего служат эжекторы. В паротурбинных установках применяются одно-, двух-и трехступенчатые эжекторы. Схема одноступенчатого эжектора показана на рис. 20.8. В рабочее сопло подает1:я свежий пар. Вытекающая из него струя, обладая большой кинетической энергией, увлекает за собой воздух с некоторым количеством пара из конденсатора.

8 диффузоре кинетическая энерги:! паровоздушной смеси преобразуется п энергию давления, поэтому пар из пгфовоз-душной смеси конденсируется в холодильнике, а насыщенный паром воздух выбрасывается в атмосферу.

I Г

Рис. 20.7. Принципиальная схема конденсационной установки

ПроЗд/гты сгорания

в атмос(реру

Рис. 20.8. Схема одноступенчатого эжектора: / - эжектор; 2 - холодильник

20.7. ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ (ГТУ)

Рабочий процесс ГТУ. В современных ГТУ используется цикл со сгоранием при p = const (рис. 6.5).

В состав ГТУ обычно входят камера сгорания, газовая турбина, воздушный компрессор, теплообменные аппараты различного назначения (воздухоохладители, маслоохладители системы смазки, регенеративные теплообменники) и вспомогательные устройства (маслонасосы, элементы водоснабжения и др.).

Рабочим телом ГТУ служат продукты сгорания топлива, в качестве которого используется природный газ, хорошо очищенные искусственные газы (доменный, коксовый, генераторный) и специальное газотурбинное жидкое топливо (прошедшее обработку дизельное моторное и соляровое масло).

А Подготовка рабочей смеси производится в камере сгорания. Огневой объем камеры (рис. 20.9) разделяется на зону горения, где происходит сгорание топлива при температуре порядка 2000 °С, и зону смешения, где к продуктам сгорания подмешивают воздух для снижения их температуры до 750-1090 °С в стационарных турбинах и до 1400 С - в авиационных турбинах.

Принцип работы га.1овой и паровой турбин одинаков, но конструкция проточной части газовых турбин значитель-

Рис. 20.9. Схема камеры сгорания ГТУ: / воздухонанравляющее устройство; 2 пальник; .7 - форсунка; 4 - пламенная (жаро труба; . i корпус; б - смеситель

за-вая)

Рис. 20.10. Реальный цикл ГТУ в 7 , .s-лма-грамме

НО проще. Они работают на относительно небольшом располагаемом теплоперепа-де и поэтому имеют небольшое число ступеней.

В связи с высокой температурой продуктов сгорания детали проточной части турбин (сопла, рабочие лопатки, диски, валы) изготавливают из легированных высококачественных сталей. Для надежной работы у большинства турбин предусмотрено интенсивное охлаждение наиболее нагруженных деталей корпуса и ротора.

В реальных условиях все процессы в ГТУ являются неравновесными, что связано с потерями работы в турбине и компрессоре, а также с аэродинамическими сопротивлениями в тракте ГТУ. На рис. 20.10 действительный процесс сжатия в компрессоре изображен линией /-3, а процесс расширения в турбине - линией 3-4. Точками 2а и 4а отмечено сосюяиие рабочего тела соответственно в конце равновесного адиабатного сжатия и расширения, точкой О - параметры окружающей среды.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.