(14.19)
показана на рис. 14.4.
Рис. 14.4. Универсальная зависимость прироста мощности конденсационной турбины
От конечного давления
Линия АВ в ней отражает приращение мощности при снижении рк в докритических режимах истечения. Точка В соответствует формированию критической скорости течения в последней ступени турбины, а участок ВС отражает прирост мощности за счет расширительной способности косого среза рабочей решетки. В точке С эта способность исчерпывается и при дальнейшем понижении давления в конденсаторе мощность турбины изменяться не будет. Поскольку при снижении рк уменьшается энтальпия конденсата на входе в ПНД-1, то расход отбираемого пара в него возрастает. Следовательно, уменьшится расход пара через последний отсек ЦНД турбины и ее мощность. Поэтому на универсальной кривой вместо участка неизменной (максимальной) мощности пунктиром показана кривая ее снижения.
Для возможности оценки влияния изменения вакуума на мощность турбины можно построить сетку поправок – зависимость дополнительно вырабатываемой или теряемой мощности от давления в конденсаторе при различных пропусках пара в него. Пример сетки поправок для турбины К-300-240 ХТЗ приведен на рис.14.5.
Каждая из кривых относится к фиксированному пропуску пара Gк в конденсатор. Рассмотрим кривую ab, относящуюся к расходу Gк0 = 156,6 кг/с. Номинальное давление в конденсаторе Рк = 3,43 кПа, поэтому поправка к мощности в точке А равна нулю. При углублении вакуума (уменьшении давления) выработка дополнительной мощности растет до тех пор, пока не будет достигнут предельный вакуум. Наоборот, по мере ухудшения вакуума вырабатываемая мощность уменьшается. В диапазоне нагрузок, отмеченных линиями BC и ED, поправка к мощности и давление в конденсаторе связаны линейно: изменение давления на 1 кПа приводит к изменению мощности на 3,34 МВт.
Рис.14.5 Поправки к мощности на отклонение давления отработавшего пара в конденсаторе турбины К-300-240 ХТЗ: 1, 2, 3, 4, 5, 6 – расходы пара в конденсатор соответственно 75, 100, 125, 150, 175, 200 кг/с
Рассмотрим пример:
Расчетное давление в конденсаторе при расходе в него 156,6 кг/с составляет 3,43 кПа. Вычислить уменьшение мощности турбины при увеличении давления в конденсаторе до Рк = = 5 кПа.
Находя по оси абсцисс значение 5 кПа и восстанавливая перпендикуляр до пересечения со штриховой линией, отвечающей заданному расходу пара, получаем уменьшение мощности на ΔРэ = 3,6 МВт, что составляет 3,6/300 = 0,012 = 1,2 % мощности турбины на номинальном режиме.
Если, например, вследствие возрастания температуры охлаждающей воды давление в конденсаторе возрастет с Рк = 5 кПа до 8 кПа, то, проводя аналогичные построения получим, что уменьшение мощности составит ΔРэ = 13,6 – 3,6 = 10 МВт.
В ряде турбоустановок используется режим работы с повышенным давлением в конденсаторе ("на ухудшенном вакууме") с использованием теплоты отработавшего пара (конденсационные турбины старых выпусков и теплофикационные турбины, где конденсатор используется в качестве первой ступени подогрева сетевой воды). При этом необходима тщательная проверка плотности конденсатора, а также работы конденсатного насоса в условиях роста температуры конденсата. При значительном "ухудшении вакуума" могут возникать отклонения в нормальной работе осевого подшипника из-за роста осевых усилий в роторе. Поэтому турбины снабжают защитой, включающейся при давлении рк, которому соответствует температура конденсации пара около 600С.
