E.7.1. Расчет и построение характеристик режима по тепловому графику

Зависимость " электрическая мощность - расход свежего пара"

Расчет этой зависимости производится (например, при неизменном расходе свежего пара) в основном аналогично описанному для конденсационных турбин со следующими особенностями:

- энтальпия- пара в конечной точке процесса (i ₂) в случае влажного пара определяется приближенно из выражения , где и - энтальпия конденсата и теплоиспользование греющего пара соответственно верхнего или нижнего ПСВ (в зависимости от схемы подогрева сетевой воды: верхнего - при двух- и трехступенчатой, нижнего - при одноступенчатой);

- определяется дополнительная поправка к мощности на отклонение температуры обратной сетевой воды (D N _t2);

- рассчитывается электрическая мощность при расчетной тепловой схеме, номинальных параметрах и опытном давлении в РТО ().

Таким образом, для завершения расчета данной зависимости остается лишь ввести поправку к мощности на отличие опытного давления пара в РТО от принятого за номинальное. Учитывая, что абсолютное значение этой поправки может быть иногда достаточно значительно, в некоторых случаях, несмотря на наличие заводской поправочной кривой, целесообразно определять ее дополнительно экспериментальным путем, для чего предлагаются два способа.

Первый способ - с помощью обработки данных специальных опытов при искусственно изменяемом давлении пара в РТО (см. разд. В.3.2.3)-состоит в основном из следующих этапов:

- введение с помощью заводских кривых поправок к мощности на отклонение параметров от номинальных - D N_пар;

- введение поправки к мощности на отклонение расхода свежего пара в каждом из опытов от среднего по серии (D G_o) по формуле

, (73)

где - удельная поправка к мощности турбины при изменении расхода свежего пара на 1 т/ч, определяемая углом наклона характеристики режима по тепловому графику, МВт·ч/т;

- расчет значений электрической мощности в каждом из опытов, приведенных к постоянному расходу свежего пара и номинальным параметрам, по формуле

; (74)

- расчет и построение универсальных зависимостей изменения мощности от давления пара в РТО по каждой серии опытов с последующим их совмещением в одну (рис. 8);

- расчет и построение сетки поправок на давление пара в РТО известным методом (рис. 9).

Второй способ - с помощью сравнения мощности и давления в РТО в различных опытах на режимах по тепловому графику - состоит в следующем:

- для каждой серии опытов р_РТО = const, проведенных с минимальным отклонением р_РТО от среднего по серии, наносится линия зависимости - " электрическая мощность - расход свежего пара" (например, линии 1-1, 2-2, 3-3 рис. 10);

Рис. 8. " Универсальные" кривые поправок к мощности на изменение давления пара в РТО:

G_ст - расход пара через ступень, предшествующую РТО; D N - изменение мощности от опыта к опыту внутри серии; 1 и 2 - серии опытов при различных расходах свежего пара

Рис. 9. Сетка поправок к мощности на изменение давления пара в РТО при постоянных расходах через ступень, предшествующую РТО:

1, 2, 3 - серии опытов при постоянных расходах через ступень перед РТО

Рис. 10. Зависимость расхода свежего пара от электрической мощности при режиме по тепловому графику

- задаваясь различными значениями G_o, можно получить для каждого из них значения изменения электрической мощности от давления в РТО (D N ₁, D N ₂…), на основании чего строится сетка поправок к мощности при G_o = const (рис. 11), с помощью которой окончательно уточняется каждая из зависимостей N_т = f (G_o);

Рис. 11. Поправки к мощности на изменение давления пара в РТО при постоянных расходах свежего пара

- в случае значительных отклонений давления в РТО в отдельных опытах от среднего по серии с помощью полученной сетки поправок вносится соответствующая коррекция к мощности в каждом из них, при необходимости изменяется наклон ранее приведенной зависимости
N_т = f (G_o) и уточняется сетка поправок и т.д.

Анализируя оба способа расчета поправки к мощности на изменение давления в РТО (), следует помнить, что получение достаточно надежной поправки первым способом -задача достаточно сложная ввиду трудности по эксплуатационным условиям обеспечения необходимой выдержки времени для стабилизации температуры обратной сетевой воды при переходах на новый режим со ступенчатым изменением давления в РТО. Это влечет за собой необходимость введения значительных поправок на отклонение подогрева сетевой воды в ПСВ от расчетного, зачастую соизмеримых по значению с самим изменением мощности (при этом следует учесть, что само значение такой поправки, рассчитываемое заводом-изготовителем, также не может быть признано достаточно представительным из-за дополнительной погрешности, связанной с необходимостью использования при расчетах характеристик переключаемого отсека). С другой стороны, даже при наличии надежных экспериментальных зависимостей на режимах по тепловому графику поправка, определенная вторым способом, может также оказаться недостаточно точной из-за принятого в расчете допущения о прямо пропорциональном характере зависимости изменения мощности от давления в РТО. Поэтому решение о выборе способа введения данной поправки следует принимать в зависимости от конкретных условий.

Таким образом, если при составлении программы испытания будет принято решение об определении поправок к мощности, например с помощью второго способа, то можно не проводить специальные опыты (см. разд. В.3.2.3), а соответственно увеличить до 5-6 количество основных серий опытов по тепловому графику (см. разд. В.3.2.2).

Мощность турбины, соответствующая номинальным условиям и принятому за номинальное давлению в РТО, определяется по формуле

(75)

По полученным данным строятся зависимости N_т = f (G_o) для верхнего поля диаграммы в полном диапазоне изменения р_РТО.

Зависимость " теплофикационная нагрузка - расход свежего пара"

Теплофикационная нагрузка при номинальных параметрах и проектной тепловой схеме рассчитывается по формуле

, (76)

где - теплофикационная нагрузка в условиях опыта;

- суммарная поправка к значениям регенеративных отборов при приведении тепловой схемы к проектной;

D G_ЧНД, D G_ПНД - соответственно изменения расходов пара в ЧНД и на ПНД за счет приведения давления в камере РТО и температуры обратной сетевой воды к номинальным значениям;

- теплоиспользование греющего пара в ПСВ.

По данным расчета строятся зависимости Q_т = f (N_т) (рис. 12) для нижнего поля диаграммы режимов при тех же давлениях в камере РТО и в том же диапазоне, что и зависимости N_т = f (G_o) (см. рис. 10).

Рис. 12. Зависимость теплофикационной нагрузки от электрической мощности при режиме по тепловому графику и постоянных давлениях в РТО (линии 1-1, 2-2, 3-3)