Во всех последующих расчетных циклах используются уточненные значения

Макрос для расчета P_z в Excel при ЧН имеет вид:

p_z(p_z0, N/N_ном, h_z0, δ) (6)

P_z – давление пара за последней ступенью турбины при ЧН, МПа;

P_z0 – давление пара за последней ступенью турбины при НН, МПа;

N/N_ном – заданная нагрузка ТУ в о.е.;

h_z0 – энтальпия пара на выходе из ЦВД при НН, кДж/кг;

d – заданная точность итерационных расчетов (d≤0,001).

Давления в камерах отборов в ЦВД в режиме частичной нагрузки также подлежат пересчету.

При докритическом режиме течения пара в решетках для группы ступеней пересчет можно выполнить по приближенной формуле Стодолы-Флюгеля [1]:

(7)

Отсюда

(8)

По формуле (8) можно определить давление в любом отборе, но начинать расчет предпочтительно с предпоследнего (для ЦВД и ЦСД) отбора.

При этом следует иметь ввиду, что Р_00i и Р_0i – это давления перед рассматриваемой группой ступеней в номинальном и частичном режимах;

P_zo и P_zi это давления за группой ступеней в номинальном и частичном режимах, соответственно;

(Рv²)_00i и (Рv²)_0i – произведения параметров перед группой ступеней в номинальном и частичном режимах, соответственно.

Для первого приближения v² определяют по P_00i и s₀₀, а P_0i при этом принимают равным P_0i=P_00i×D_i/D₀. После получения значения P_0i по формуле (8), уточняют значение v². По уточненному значению вновь считают P_0i по формуле (8). Если расхождение в значениях P_0i в первом приближении и в уточненном расчете не превышает 0,001 (см. формулу (3), то пересчет не требуется. И для дальнейших расчетов принимаем уточненное значение P_0i. В противном случае следует повторить цикл расчетов по (8), определив v² по последнему циклу расчетов P_0i,

Макрос Excel для определения давления в камерах отборов Т имеет вид:

p_i0(p_00отб, p_z0, p_zi, N/N_ном, δ) (9)

Р_i0 – давление в камерах отборов в режиме ЧН, МПа;

Р_00отб – давление пара перед группой ступеней Т при НН, МПа;

Р_z0 – давление пара за последней ступенью цилиндра при НН, МПа;

P_zi – давление пара за последней ступенью цилиндра при ЧН, МПа;

N/N_ном – заданная нагрузка ТУ в о.е.;

d – точность определения P_i0 в итерационном процессе, d≤0,001.

Давления в отборах на номинальном режиме известны из заводских данных (см. Табл. 2). При идеальном расширении пара значения энтропии во всех отборах будут одинаковы и равны S₀₀. Т.о., по таблицам водяного пара или с помощью калькулятора Water Steam Pro определяют все недостающие параметры пара.

Пересчет КПД ЦВД для частичной нагрузки (h_{oi 0}^ЦВД)

КПД ЦВД при частичной нагрузке определяется из выражения [ 1 ]:

, (10)

Здесь , и – КПД ЦВД при частичной и номинальной нагрузках и среднее значение изменения внутреннего относительного КПД ступени от изменения отношения скоростей `х_ф = (u/c_ф) / (u/c_ф)_опт;

– соотношение, учитывающее изменение коэффициентов влагоудаления в проточной части ЦВД при переходе на частичную нагрузку.

Изменение относительного внутреннего КПД ступени () от изменения отношения скоростей () определяется по параболической зависимости, полученной Б.М. Трояновским и сотрудниками [ 1 ] в результате статистической обработки экспериментальных данных. Верхние индексы (п.п.) в относительных КПД указывают на то, что в формуле не учтены потери от влажности. Они учитываются отдельно

(11)

Здесь`Х_ф – изменение среднего отношения скоростей для всего ЦВД, рассчитывается по формуле

(12)

Влияние на КПД ЦВД (ЦНД) изменения влажности пара при частичной нагрузке учитывается с помощью коэффициентов влагоудаления.

(13)

Здесь к_вл – поправочный коэффициент к h_oi, учитывающий наличие влаги в проточной части ЦВД (ЦНД); g_ву – коэффициент, учитывающий влагоудаление в проточной части ЦВД (ЦНД). Принимаем его равным 0,1÷0,2 для всех нагрузок при удалении влаги из камер отбора пара и использованием ее в системе регенерации, при внутри канальной сепарации пара g_ву =0,15; y₀ = 1–х₀ и y_z = 1–х_z – влажность пара в начале и в конце процесса расширения в области влажного пара.

По формуле (13) рассчитываем значения коэффициентов влагоудаления для номинальной и частичной нагрузок. В формулу (10) подставляют их отношение. Для ЦВД турбин АЭС с ВВЭР отношение Н^вл₀/Н₀=1 (процесс расширения пара в ЦВД протекает полностью в области влажного пара).

Полученное по формуле (10) значение КПД ЦВД применимо для расчетов процесса расширения пара на частичной нагрузке как для ЦВД в целом, так и для любой его части.

При расчетах в Excel расчетный макрос для определения КПД ЦВД при ЧН имеет вид:

etaoicvd(η_oiНН, h₀₀, h_z0, h_z, γ_ву, x₀₀, x_z0, x₀, x_z) (14)

etaoicvd – внутренний относительный КПД ЦВД при ЧН;

η_oiНН – внутренний относительный КПД ЦВД при НН;

h₀₀, h_z0, h_z, – энтальпия пара на входе в ЦВД при НН, энтальпия пара на выходе из ЦВД при НН, энтальпия пара на выходе из ЦВД при ЧН, соответственно, кДж/кг;

γ_ву – коэффициент влагоудаления в проточной части ЦВД;

x₀₀, x_z0, x₀, x_z – степень сухости пара на входе в ЦВД при НН, на выходе из ЦВД при НН, на входе в ЦВД при ЧН, на выходе из ЦВД при ЧН, соответственно.

Если в Справочниках не приведены значения h_oi при НН, то его можно определить по формуле:

(15)

Здесь D_ср и v_ср – усредненные значения расхода пара и удельного объема пара в турбине (на один поток) при номинальном режиме, соответственно;

к_вл – коэффициент влажности при номинальном режиме, определяется по (13).

В формуле (15) D_ср и v_ср определяются по формулам

D₁ и v₁, D₂ и v₂ – массовые расходы и удельные объемы пара перед ЦВД, ЦСД, группой ступеней и за ними.

Для турбин с частотой вращения ротора 25 с^-1 значения h_oi рассчитанные для ЦВД и ЦСД по приведенной формуле (15), следует уменьшить на 0,2 % [1].

Определив значения параметров во всех отборах при идеальном расширении пара, можно определить точки и параметры пара в них при расширении с учетом ранее полученного значения для частичной нагрузки.

(16)

где h₀, h_is – энтальпии пара на входе в Т и в отборе при S = const

Пересчитанные таким образом все точки отборов в ЦВД с учетом ранее определенных давлений в отборах можно нанести на h-s диаграмму и получить реальную линию расширения пара в ЦВД.

Поиск по сайту: