Приближенная оценка кпд турбоагрегата и отдельных отсеков проточной части турбины

Для летального теплового расчета турбины, сравнения рассматриваемых вариантов и предварительного подсчета экономичности всей турбоустановки, а затем и электростанции в целом необходимо приближенно оценить КПД турбоагрегата и нанести процесс расширения пара на А, 5-диаграмму. Очевидно, что КПД как всей турбины, так и отдельных отсеков ее проточной части зависит от того, как спроектирована и изготовлена турбина. По разным причинам технико-экономического и технологического характера, требованиям экономичности при переменном режиме работы, аэродинамической отработке ступеней и других элементов экономичность турбины при тех же исходных данных может быть различной.

Ниже приводятся некоторые усредненные характеристики в предположении, что проточная часть турбины проектируется, исходя, как правило, из условий максимальной экономичности при заданном режиме работы.

).

Предварительный расчет начинается с грубой оценки расхода пара через турбину и конденсатор. Для этого надо воспользоваться формулами из § 1.3, 1.5 и 6.2.

  по (1.35).

После этого по формулам (1.36) или (1.37) подсчитывается выигрыш экономичности за счет такой идеальной регенерации. Графики на рис. 1.25 позволяют найти относительный выигрыш

  при конечном числе отборов пара.

Абсолютный внутренний КПД турбоустановки без регенеративного подогрева определяется по формуле (1.6):

Приведенный используемый теплоперепад турбины, учитывающий уменьшение расхода пара по ступеням из-за отборов и в предположении, что все* отборы производятся после промперегрева, найдется из формулы:

После этого несложно по (1.38) определить расход пара через турбину (без учета протечек через концевые уплотнения)

  (6.34)

и по (6.10) — расход пара в конденсатор (или последнюю ступень)

  принимается по рис. 6.11. При заданной мощности агрегата он зависит от числа подшипников и их конструкции, частоты вращения и других конструктивных факторов.

В последнее время в ряде крупных паровых турбин нашли применение сегментные опорные подшипники (см., например, рис. 10.13 и 10.22), в которых потери мощности часто меньше, чем в подшипниках с обычной баббитовой заливкой. Следовательно, выше будет и механический КПД.

  при номинальном режиме принимается согласно табл. 6.3.

-диаграмме необходимо оценить потери давления вне

проточной части, КПД регулирующей ступени, остальных ступеней ЦВД, ступеней ЦСД и ЦНД и потери с выходной скоростью последней ступени.

1. Потери давления вне проточной части турбины:

а) в паровпускных органах (от состояния пара перед стопорным клапаном до входа в первую ступень турбины)

б) в перепускном ресивере между ЦВД и ЦСД (или ЦНД), т. е. от состояния пара на выходе из последней ступени ЦВД до входа в первую ступень ЦСД (или ЦНД):

при отсутствии промперегрева, сепарации, регулирующих и отсечных клапанов

увеличивается

объем пара, проходящего через сепаратор, и поэтому для сокращения габаритов и металлоемкости сепаратора приходится допускать большие скорости пара и тем самым большие потери давления;

> 1 МПа, если промперегрев производится только паром начальных параметров,

если в нем перегрев производится отборным паром, а вторая ступень перегрева (паром начальных параметров) осуществляется в дополнительном перегревателе,

Дополнительные потери давления в отсечном клапане перед цнд (или цсд)

Потери давления в выходном патрубке, в том числе в патрубке конденсационной турбины,

Все эти величины могут быть уточнены при известных конструкциях и размерах клапанов, ресиверов, патрубков, сепараторов, перегревателей и т. П.

, и отношением скоростей

  и может быть оценена по формулам: для одновепечной регулирующей ступени

, от

  КПД оценивается но формуле

  , кг/с,— средний расход пара через группу

  удельных объемах

=0,15.

  и потерь с выходной скоростью

, подсчитываемой по осевой площади рабочих

  и увеличением потерь

  и угла

  КПД оценивается по формуле

принимается по формуле (6.46).

  можно оценить КПД

—выше на 1,0%.

5. Для одноцилиндровой конденсационной турбины КПД нерегулируемых ступеней находится по формуле

  м3/с,— объемный пропуск пара через первую

нерегулируемую ступень.

Пример предварительной оценки КПД и построения процесса расширения пара рассматривается в § 6.6, а для влажнопаровой турбины — в [48 ].

После оценки КПД по отдельным частям и элементам турбины можно уточнить КПД всей турбоустановки и расход пара через нее для заданной мощности. Для этого следует воспользоваться формулами, приведенными в начале этого параграфа.

-диаграммы с учетом потерь давления

При оценке экономичности всей турбоустановки, при сравнении различных вариантов, подборе оборудования и т. д. следует учитывать протечки через концевые уплотнения, через штоки клапанов, а также добавки пара для паровоздушных эжекторов, расход энергии на собственные нужды, расход пара на перегрев в СПП турбин АЭС и т. п.