1.1
| КР-НГТУ-1005(О4-ФТ-2)-2006-14
|
Выбор сепарационных и промпароперегревательных устройств
Схема включения поверхностных перегревателей при перегреве острым паром представлена на рисунке 2.
| КР-НГТУ-140404.65-(08-АЭ-2)-04-10
|
Рисунок 2 – Схема включения поверхностных перегревателей при перегреве острым паром
Влажность пара отрицательно влияет на работу турбины, вызывая эрозию ее лопаток. Существуют разные методы предотвращения этого. Один наиболее эффективных методов — отвод влаги из проточной части турбины при помощи различных сепарационных устройств и промпароперегрев. К этим устройствам относятся, прежде всего, внешние турбинные сепараторы и пароперегреватели, устанавливаемые между корпусами турбины.
Рабочие процессы турбин насыщенного и перегретого пара показывает, что допустимые влажности в последних ступенях турбин требуют применения сепарации и промежуточного перегрева пара между цилиндрами турбины. Одна из важных задач при разработке этих устройств – выбор давлений в этих аппаратах. Теоретически возможно рассматривать не только сепарацию, но и ее сочетание с промежуточным перегревом пара. Пароперегреватель представляет собой теплообменник поверхностного типа, причем греющей средой является острый пар.
В расчётной схеме РБМК используется промпароперегрев после цилиндра среднего давления (ЦСД), с сепарацией. Это объясняется тем, что влажность пара после ЦСД достаточно высокая и в этом случае целесообразно применение сепарационных устройств. Промпароперегрев значительно увеличивает КПД цикла Ренкина, так как подводимое количество теплоты значительно больше, чем отводимое в случае применения промежуточного пароперегревателя (ППП).
Подавляющее большинство АЭС с водным теплоносителем имеет турбины на насыщенном паре. Основные конструктивные особенности таких установок связаны с их относительно низкой экономичностью (большие расходы пара) и нарастающей влажностью по ступеням (организация сепарации между цилиндрами).
Влажность пара отрицательно влияет на работу турбины, вызывая эрозию ее лопаток. Существуют разные методы предотвращения этого. Один из них – отвод влаги из проточной части турбины при помощи различных сепарационных устройств. К этим устройствам относятся прежде всего внешние турбинные сепараторы, устанавливаемые между корпусами турбины.
Рабочие процессы турбин насыщенного пара показывают, что допустимые влажности в последних ступенях турбины требуют применения сепарации, а иногда и промежуточного перегрева пара между цилиндрами турбины.
Промежуточный перегрев пара, частично сработавшего перепад в ЦСД и осушенного в сепараторе, производится только в поверхностных перегревателях (греющая среда – острый пар).
Одна из важных задач при разработке сепаратора и промпароперегревателя – выбор давления в этих устройствах. Зависимости выигрыша в тепловой экономичности установки от величины разделительного давления имеют некоторый оптимум, величина которого для обычно применяемой сепарации и однократного промежуточного перегрева дает оптимальную величину разделительного давления, составляющую около 15% от начального. При выборе
давления промежуточного перегрева следует иметь ввиду, что поверхность нагрева пароперегревателя тем меньше, чем больше давление и перепад температур греющего и перегреваемого пара.
При постоянной температуре греющего пара выбор более высокой конечной температуры промежуточного перегрева повысит тепловую экономичность, но и приведет к увеличению потребной поверхности нагрева за счет падения температурного напора, что увеличивает поверхность нагрева ППП и удорожает установку. Оптимальная величина температурного напора, равная разности температур острого пара и конечной температуры перегреваемого пара – 15-25°С.
Такие параметры дают возможность получить наиболее высокую температуру перегреваемого пара и наибольший выигрыш в тепловой экономичности турбины.
(Расчетная схема представлена в приложении А).
| КР-НГТУ-140404.65-(08-АЭ-2)-04-10
|
1.2 Выбор конструктивной схемы турбины. Процесс расширения пара в i -s диаграмме
Теплофикационная турбина, работающая на насыщенном паре, имеет:
- цилиндр высокого давления
- цилиндр низкого давления.
Параметры пара перед турбиной:
- давление свежего пара 6,4 МПа: P0 = P1 – 0,5 = 6,4 – 0,5 = 5,9 МПа,
- температура свежего пара 295 °C: tвых а.з. = ts(P1) = 295 °C = t0.
