Энергетические характеристики конденсационных ТА

Так как выпуклость расходных характеристик ТА невелика, то для решения экономических задачь, особенно связанных с планированием на перспективу, ей можно пренебречь и соответствующие расходные характеристики и ХОП заменить участками прямых линий. В ТА с сопловым регулированием наибольший прирост потерь пара происходит при открытии последнего клапана. Поэтому для таких ТА, как и для турбин с обводным регулированием, расходные характеристики и ХОП можно представить в виде, показанном на рис.7. В результате расходная характеристика ТА будет иметь три параметра:

Q_{х х} - расход тепла при работе ТА на холостом ходу;

q¹ – относительный прирост расхода тепла в ТА при увеличении нагрузки до момента открытия обводного клапана или последнего клапана в турбине с сопловым регулированием, то есть в зоне экономической нагрузки;

q¹¹ -  относительный прирост расхода тепла после открытия обводного клапана или последнего клапана в ТА с сопловым регулированием, после чего нагрузка генератора превышает величину Р_эк – экономическую нагрузку.

В зоне экономической нагрузки (Р<Р_эк) расходная характеристика ТА имеет вид:

Q_{ча с}= Q_хх+ q¹Р;

где Р – нагрузка ТА.

В точке экономической нагрузки (Р=Р_эк), то есть в момент открытия обводного или последнего клапана при сопловым регулировании расходная характеристика ТА имеет вид:

Q_час = Q_хх+ q¹Р_эк;

И только в зоне нагрузок Р>Р_эк в расходной характеристике появляется третье слагаемое, характеризующее перегрузочный расход при форсировании работы ТА:

 

Q_час = Q_хх+ q¹Р_эк + q¹¹(Р - Р_эк);

Расходную характеристику ТА можно представить в виде:

 

Q_час = Q_хх+ q¹Р_эк + q¹¹(Р - Р_эк) = Q_хх+ (q¹Р - q¹Р) + q¹Р_эк + q¹¹(Р - Р_эк) =

= Q_хх+ q¹Р + (q¹¹ - q¹) (Р - Р_эк);

В результате удельный расход тепла ТА можно представить в виде:

 

q_уд =Q_час/Р = q_хх + q¹ + (q¹¹ - q¹) (1 - Р_эк /Р);

 Таким образом, характеристика удельного расхода тепла ТА (рис.12) будет складываться из трёх составляющих:

1 - гиперболическая кривая составляющей нагрузки холостого хода (q_хх), величина которой уменьшается с ростом нагрузки;

2 - горизонтальная прямая относительного прироста расхода тепла (q ¹) в зоне экономической нагрузки работы ТА;

3 - гиперболическая кривая составляющей перегрузочного расхода тепла - (q¹¹ - q¹) (1 - Р_эк /Р), величина которого возрастает с ростом нагрузки.

Суммируя перечисленные кривые, получим зависимость (4) удельного расхода тепла от нагрузки ТА. Как видно из рис.8, на котором показаны зависимости 1-4, минимальный удельный расход тепла достигается в точке экономической нагрузки. В этой же точке достигается минимум удельных потерь тела и максимум КПД. То есть, удельные характеристики современных ТА по форме аналогичны удельным характеристикам агрегатов с вогнутыми расходными характеристиками.

         Рисунок 7                                                            Рисунок 8

 

ХОП турбинного цеха.

Построение ХОП турбинного цеха рассмотрим на примере двух параллельно работающих ТА со следующими энергетическими характеристиками:

 

Q_час = Q_хх1+ q¹ ₁Р_эк1 + q¹¹ ₁(Р₁ - Р_эк1);

Q_час = Q_хх2+ q¹ ₂Р_эк2 + q¹¹₂ (Р₂ - Р_эк2);

 

Пусть q¹ ₁< q¹ ₂< q¹ ₂< q¹¹₂  . Нарис.12 такое соотношение относительных приростов расхода пара будет соответствовать следующим величинам углов наклона расходных характеристик: α₁< α₂<β₁< β₂.

ХОП турбинного цеха, приведенная на рис.9, строится следующим образом. Первоначально на минимальную нагрузку загружаются оба ТА: Р_min= Р_min1 +Р_min2. Далее:

 до нагрузки Р¹ = Р_min  + Р_эк1 с относительным приростом   q¹ ₁ загружается первый ТА;

до нагрузки Р² = Р₁ + Р_эк2 с относительным приростом   q¹ ₂ загружается второй ТА;

до нагрузки Р³ = Р² ₊ (Р_max1 - Р_эк1) c относительным приростом   q¹¹ ₁ загружается первый ТА;

до нагрузки P ⁴ = Р³ ₊  (Р_max2 - Р_эк2)   с относительным приростом   q¹¹₂ загружается второй ТА.

Рисунок 9