Регулирующая ступень

Регулирующая ступень ЦВД (ЧВД) – первая ступень турбины при сопловом парораспределении. Основная особенность – изменяющаяся степень парциальности при изменении расхода пара.

Изменение степени парциальности происходит за счет изменения количества сопел регулирующей ступени, через которые подается пар в турбину, при изменении расхода пара на турбину. В связи с этим сопла РС объединяются в группы, образующие сопловые коробки, к каждой из которых пар подводится от своего регулирующего клапана. РС отделяется от других, нерегулируемых ступеней емкой камерой, которая необходима для растекания пара и выравнивания перед нерегулируемыми ступенями.

По условиям экономичной работы турбины с сопловым парораспределением при переменном расходе пара в РС необходимо срабатывать повышенный теплоперепад. Это также упрощает конструкцию турбины (см. ниже).

Увеличение срабатываемого теплоперепада достигается увеличением среднего диаметра ступени и использованием двухвенечной ступени (которая носит название ступени Кертиса или ступени скорости).

РС выполняют только активными (с степенью реактивности каждого венца не более 1 -2 %), как одновенечными (Н₀ =80 – 120 кДж/кг), так и двухвенечными (Н₀ = 100 – 250 кДж/кг). Для сравнения можно указать, что в нерегулируемых ступенях ЧВД (ЦВД) срабатывается теплоперепад Н₀ =40 – 60 кДж/кг. Таким образом, регулирующая одновенечная ступень замещает приблизительно 2, а двухвенечная 4 нерегулируемые активные ступени. При выполнении нерегулируемых ступеней с реактивным облопачиванием, одновенечная и двухвенечная РС замещают 3 - 4 или 5 - 8 реактивных ступеней соответственно.

Выбор типа ступени осуществляется на основе технико-экономических расчетов. Из-за парциального подвода пара и потерь энергии с выходной скоростью КПД любой регулирующей ступени ниже КПД промежуточных нерегулируемых ступеней.

Двухвенечная РС:

· сокращается число ступеней ЧВД и снижается стоимость и габариты турбины;

· снижаются утечки пара в переднее уплотнение;

· снижаются температура и давление в камере РС, т. е. в цилиндре.

Основной недостаток – сниженный по сравнению с одновенечной регулирующей ступенью КПД.

Область применения двухвенечной РС – турбины малой мощности, турбины с регулируемыми отборами пара и с противодавлением.

Одновенечная РС применяется практически на всех современных конденсационных турбинах, в т.ч. вообще во всех турбинах (и конденсационных и теплофикационных) на сверхкритические параметры пара, имеющих многостенную (двухкорпусную) конструкцию ЦВД.

Рабочие и направляющие лопатки РС обязательно бандажируются. Бандаж чаще всего цельнофрезерованный с уплотнением. Цельнофрезерованные лопатки часто свариваются по бандажу и хвосту попарно, образуя пакеты. Это повышает вибрационную надежность лопаток, работающих при парциальном подводе пара в режиме постоянных импульсных нагрузок

Выбор оптимальной степени парциальности и ее влияние на

Поскольку с ростом степени парциальности потери на вентиляцию и сегментные потери уменьшаются, а потери в решетках, наоборот, возрастают из-за уменьшения высоты лопаток, то при относительно малых высотах лопаток существует некоторая оптимальная степень парциальности, при которой сумма всех указанных потерь минимальна.

Рекомендуются следующие эмпирические формулы для определения оптимального значения степени парциальности:

,

.

С уменьшением парциальности несколько уменьшается!

Поиск по сайту: