Расчет схемы включения дополнительной турбины на обводе ЧВД

Расчетная тепловая схема представлена на рис.3. Расчет проводится по аналогичному алгоритму, что и для схемы включения вспомогательной турбины на обводе ЦВД. Процесс расширения пара в основной и обводной турбине представлен на рис. 4.

Для данной схемы включения используется одновенечная ступень скорости. Выбор одновенечной ступени обусловлен следующими условиями: конструкция турбины должна иметь меньшие габариты для размещения на обводе ЧВД. Этот вариант ступени скорости имеет больший относительный окружной КПД по сравнению с предыдущим вариантом [3, с.239]. В то же время одновенечные ступени скорости имеют максимальные значения h_u при U/C₀ около 0,5.

Полученная в результате расчета мощность турбины составляет 4,5 МВт, что меньше мощности двухвенечной ступени. Однако одновенечная турбина дешевле в изготовлении и эксплуатации.

Рисунок 3. Расчетная тепловая схема ПТУ ВВЭР-640 с дополнительной турбиной на обводе ЧВД.

В результате расчетов получены следующие показатели работы ПТУ на номинальном режиме:

D N_ЦВД = 0,019;

D N_ЦHД = 0,076;

D N_T = 0,057;

N_T = 634,4 МВт.

h_БР = 35,9 %

D h_БР = 0,9 %

Рисунок 4. Процесс расширения пара в основной и обводной турбине в hs -диаграмме.

При данной схеме включения видно, что суммарная мощность ЦВД увеличилась на 1,9 %, а прирост мощности ЦНД составил только 7,6 %, что меньше предыдущего варианта схемы на 0,7 %. Эти изменения являются следствием следующих причин:

1. При включении доп. турбины на обводе ЦВД в точке включения повышается давление пара, что приводит к увеличению перепада энтальпий на ЦНД, и понижению перепада на ЦВД. Как следствие понижается мощность, вырабатываема в ЦВЦ и повышается мощность ЦНД.

2. При включении доп. турбины на обводе ЧВД точка включения находится между ЧВД и ЧСД. Следовательно, повышение давления уменьшает перепад энтальпий на ЧВД и повышает перепад на ЧСД. Суммарное изменение мощности ЧВД и ЧСД дает прирост мощности ЦВД на 1,9 %. В то же время из-за переноса точки включения перепад на ЦНД уменьшается, что уменьшает прирост мощности в этой части турбины, а изменение мощности происходит исключительно за счет увеличения расхода пара.

Анализ вариантов включения обводной турбины

Полученные в результате расчетов значения запишем в сводную таблицу:

Величина	Турбина на обводе
	ЦВД	ЧВД
NДОП, МВт	5,8	4,5
N ЦВД, МВт	292,6	302,8
N ЦНД, МВт	329,2	327,1
NТ, МВт	627,6	634,4
D N ЦВД, %	-1,5	1,9
D N ЦНД, %	8,3	7,6
D NТ, %	4,6	5,7
h БР, %	35,9	35,9
D h БР, %	0,9	0,9

Из таблицы видно, что первый вариант включения доп. турбины менее экономичный, по сравнению со вторым. Учитывая меньшую стоимость изготовления и эксплуатации одновенечной турбины, следует отдать предпочтение второму варианту.

Следует отметить, что полученные результаты являются оценочными и не могут быть взяты за основу при модернизации. Для получения точных значений необходимо производить поступенный пересчет основной турбины с учетом обводной, и таким образом определять точные значения технологических параметров в каждой точке технологической схемы. В то же время необходим более тщательный расчет вспомогательной турбины с учетом уникальности используемых профилей проточной части.

Список использованной литературы

1. Ерёмин Н.Н. Анализ возможностей компенсации различия мощности (эл.) турбоустановки и реактора на АЭС с ВВЭР-640 // Выпускная работа бакалавра. – Филиал СПбГТУ в г. Сосновый Бор: кафедра управления ядерными реакторами, 2000.

2. Атомная электрическая станция нового поколения с реакторной установкой средней мощности ВВЭР-640: Проект. - СПб.: Атомэнергопроект, 1993.

3. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л.Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. – М.: Машиностроение, 1965. – 96 с., ил.

4. Зверков В.В., Игнатенко Е.И., Волков А.П. Резервы повышения мощности действующих АЭС с ВВЭР-440. – М.: Энергоатомиздат, 1987. - 80 с., ил.

5. Иванов В.А. Режимы мощных паротурбинных установок. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 284с., ил.

6. Иванов В.А. Эксплуатация АЭС: Учебник для вузов. – СПб.: Энергоатомиздат, 1994. – 384 с., ил.

7. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. М.: Высшая школа, 1978.

8. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. – В 4^х книгах. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

9. Щегляев А.В. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкция турбин: Учебник для вузов. В 2^х кн. - М.: Энергоатомиздат, 1993.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: