автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Исследование переменного режима работы паровых турбин утилизационных паротурбинных установок

- Б ЯНВ ¡905

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

АЛЬСААД МУХАМЕД

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ПАРОВЫХ ТУРБИН УТИЛИЗАЦИОННЫХ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

Специальность 05.04.12 - Турбомашины и турбоустановки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва

1995

Работа выполнена о Московском энергетической институте.

Научный руководитель: доктор технических наук профессор Б.М.Трояновский

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор Э.К.Аракелян

кандидат технических наук с. н. с. Гуторов В. Ф.

Ведущая организация: Московское отделение Теплоэлектропроекта

Защита состоится в аудитории Ь ^ОВ^,. 1995 г

в 4М— час- мин. на заседании специализированного Совет.-

К 053.16.05 Московского энергетического института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печать?■ организации, просим направлять по адресу: 105835 ГСП, г. Москв: Е-250, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакрмиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан " АЗ " /¿.-^Ц^___1995 г.

Ученый секретарь специализированного Совета К 053.16.05

к.т.н., с.н.с.

■^¡ЛТ —

Лебедева А. И.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние годы одним из важнейших направлений развития энергетики и энергомашиностроения стали чио-тобин арные, так называемые утилизационные парогазовые установки (ПГУ-У). После создания высокотемпературных энергетических ГТУ с температурой на выходе 1гг > 520 - 560° С эти ЛГУ обеспечивают наивысший в реальной энергетике к.п.д. нетто энергоблока до 52 -ББХ, который в перспективе макет дойти до 601. Одновременно удалось решить и главную для энергетики на органическом топливе задачу экологии - сведение до минимума вредных выбросов. Имея высокие технико-экономические показатели, требуя относительно малые расходы охлаждающей воды во многих случаях ПГУ-У оказываются предпочтительнее других видов преобразования энергии.

Тепловая экономичность, надежность и технико-экономическая целесообразность ПГУ-У определяются тремя ее основными компонентами - ГТУ, котлом-утилизатором (КУ) и паротурбинной установкой (ПТУ), их взаимодействием. ПГУ-У, как и любая энергетическая установка работает не только при номинальных, но и при переменных режимах работы. Это относится и к ПТУ.

Принимая во внимание, что в России нет опыта эксплуатации энергетических ПГУ-У, а в литературе вопросам переменного режима ПГУ-У и в частности их ПТУ почти не уделено внимание, при разработке и оптимизации новых ПГУ-У необходимо детальное исследование переменного режима ПТУ, выбора оптимальных типов парораспределения и регулирования нагрузки.

Цель работы.

1. Проанализировать тепловые схемы ПТУ энергоблоков ПГУ-У, особенности конструкций и режимов работы их паровых турбин.

2. Разработать методику предварительного расчета переменного режима ПТ и ПТУ, при переменных нагрузках, различных условиях работы КУ, паровых турбин двух и трех давлений, с промперегревом и без него.

3. Произвести расчеты переменных режимов работ ПТ и ПТУ при разных видах парораспределения и способах регулирования для различных типов ПТ и ПТУ; провести сравнение этих способов и дать рекомендации по оптимальному их выбору.

Научная новизна состоит в детальном анализе особенностей ПТ

энергоблоков ПГУ-У, расчетном эксперименте переменного режима ПТ и ПТУ. подробном исследовании соплового парораспределения, в том числе при Ро - const и Ро - var. в результате исследования показана устойчивость по к.п.д. ПТ и ПТУ энергоблоков ПГУ-У в широком диапазоне изменения нагрузки, особенно при сопловом-парораспределении. Показано очень большое влияние на к.п.д. турбины и ПТУ эффективности ЦНД .Особенно потери с выходной скоростью последней ступени и потери от влажности. В ряде случаев при пониженной нагрузке мощностной к.п.д. турбины оказывается выше, чем при номинальном режиме.

Степень достоверности определяется использованием апробированных и подтвержденных эксплуатацией и экспериментальными исследованиями зависимостей к.п.д. отдельных элементов турбин при переменных режимах, сравнением испольгуемого для проведенных расчетов методов расчета и решения прямой гадачи детального расчета спроектированной проточной части по квазипространственной методике.

Апробация работы и публикации. Опубликовано 2 статьи.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на кафедре паровых и газовых турбин МЭИ.

Практическая ценность работы. Разработаны методики пакета программ для расчета номинального и переменного режима работы различных типов ПТУ энергоблоков ПГУ-У на этапе предварительного и более детального проектирования, выбора способов парораспределения и регулирования нагрузки. Даны рекомендации по широкому использованию соплового парораспределения при Ро - const, что обеспечивает высокую экономичность ПТУ и стабильную работу КУ.

На основе выполненной работы следует проводить выбор оптимальных вариантов паровых турбин.

Личный вклад автора. Автором выполнен подробный обзор и анализ литературных данных, разработан пакет программ для расчета номинального и переменного режима работы ПТ (двух и трех давлений) ПТУ энергоблоков ПГУ-У при равных способах регулирования, представлены объяснения результатов исследований.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 268 страницах. Она включает 148 страниц машинописного текста. 120 иллюстраций и состоит из введения, семи глав, заключения и выводов. Список использованной литературы ив 94 наименований , по-

Б -

давляющая часть которых относится к источника)! 1990 - 1994 г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы- диссертации, устанавливается основное направление исследований и его практическая важность. Дается об ¡зал характеристика работы.

В первой главе представлен обзор опубликованных работ, посвященных ПГУ и ПГУ-У. Рассматривается общие преимущества ПГУ, особенно ПГУ с КУ, различные схемы, выбор параметров ПГУ-У (для чисто конденсационной ПТУ), конструкции и особенности паровых турбин для ПГУ с КУ. Рассмотрены особенности переменного режима работы паровых турбин для ПГУ-У, практически не освещенные в литературе; .

Как следует из обзора литературы, в литературе нет данных по сравнениичразличных типов парораспределения н способов регулирования расхода для специфических особенностей ПТ для ПТУ-У, а также оптимизации их с учетом годового графика нагрузки.

Рассчитанные тепловые схемы ПГУ-У представлены на рис. 1: двух давлений с внешним деаэратором (а) и трех давлений с промпе-регревом и деаэратором в конденсационной установке(б).

Вторая глава посвящена опиоашпо методики расчета номинального и, главное, переменных режимов работы ПТ и ПТУ. Она в основном базируется на известных методах, разработанных на кафедре ПГТ МЭИ и представленных в книгах, написанных профессорами этой кафедры.

- - Представлены формулы и методы расчета экономичности паровых турбин для номинального режима. ,

1. Относительный внутренний к. п.д. нерегулирущих ступеней ТЫГР '- К1 ' К2 * Квл. - 4в.с.: а) для ЧВД

0,2

К1 - 0,920 --;-1- , где Уср - /Уо-У2 , м3/кг;

П \2

(—) • Зср • V,

Н0ГР - 7 • 102

К2 - 1 + --- , где Ногр, кДя/кг;

2 • 104

а)

•у«, г

--~СР-

б)

Рис. I . Упрощенные тепловые схемы рассчитанных утилизационных ИГУ с турбиной двух давлений а) и трех давлений б)

Уо + У г

Квл. - 1 - 0.8-(1 - Твл.)'-Новл-/Ногр-;

2

Св.с. - (ДНв.с./Ногр)-(6г/6о)

принято Твл. - Г (сепарации влаги) » 1,0; б) для ЧНД К1 - 0,87

Нов,д--400

К2 - 1 +

10000

Св.с. - (ДНв.с./Нон-д-)'( бг/бо"*д') 2. К.п.д. регулирующей ступени

Но1р-ст"

Ки/с

0,83 -

0,6

, где Кц/с - Г Г——I ^ С® )

Т1о1

Т>оГ

2.1 X© - 1,19 К»2 + 0,09 X®3,

где Хф - (Ч/С®)/(и/С®)опт 3. Диаграитый к.п.д. турбины:

Е Н.

Чптд

Но

т '

в том числе для соплового парораспределения Лптд - ( Н1р-ст- + Н,в-Д- + Н!н-д-)/Н0т

4. Нптм

Е

Е СНо ления

; в том числе для соплового парораспреде-

HlP.CT. + Н1в.д. + J* Н1и.д.

M _Go_Go_

Ипт " -~ ~-

Hop.ct. + - Нов.д. + J* Нон.д.

Go Go

5. К.п.Д. ПТУ

N1 E GHi L 6H1

Чпту

Or Gr (hor-hyx.r.) Go(hoi-hn.B.) + G2(ho2"hn.B.

6. Взаимозависимость параметров и расхода пара при переменном режиме

Ро

/ G2 • X • (Роо2 - Pzo2) + Рг2 . где G

Poo Go

Т - P0V0/(P0V0)0

Подробно рассмотрены вопросы, связанные с сопловым парораспределением. На основе зарубежных фирм, в частности использующих разработки МЭИ, показана возможность достижения высокого к.п.д. регулирующей ступени, что подтверждается испытаниями фирм Мицуби-си и Дженерал Электрик.

Проведено сравнение точного и приближенного расчета эконо мичности турбин и ПГУ при переменном режиме. Показано, что при сравнении с детальным расчетом квазипространственного потока для группы ступеней ЦНД в достаточно широком диапазоне режимов можно использовать предполагаемые упрощенные методы расчета.

Разработана и отлажена программа расчета на ПЭВМ переменного режима турбин и турбоустановки двух и трех давлений, с промперег-ревом и бее него.

В третьей главе рассматривается оптимизация паровых турбин при номинальном режиме, в том числе возможность и целесообразность использования соплового парораспределения.

Разработана программа расчета номинального режима паровой турбины и всей ПТУ для ПГУ-У. Эффективность турбины без промпе-

регрева в обцем-случае, как и рассчитываемой турбины ПТУ-У двух давлений удобно анализировать по мощностному к.п.д., а в турбинах с промперегревом по условному к.п.д.

Рассмотрено влияние на к. п.д. ЩЦ и всей турбины начального объемного пропуска пара (ЗУо. типа парораспределения (соплового и дроссельного), конструктивных параметров ЧВД - корневого диаметра нерегулируемых ступеней, диаметра регулирующей ступени, в том числе с учетом переменной относительной утечки пара через думисс ЧВД. Для соплового парораспределения эта утечка (при однопоточном ЧВД) снижается ввиду меньиего осевого уровня и пониженного давления пара в камере регулируемой ступени.

На рис. 2 представлена зависимость мощностного к.п.д. турбины от ((ЗУ) о-

■ Рис. 2. Зависимость внутреннего по-костного г..п.д.

парово" турбины' от о"5ъе:шого расхода пара (Zvh

■ при дроссельном ---) и_соплэвом (■;_)

парораспределении при G = 1,0

OÎP.CT. = м ; ¿Гр = ^ ^ Fer. ступень улучшенного типа.

Показано, что при номинальном режиме и умеренных Сто. т.е. умеренных мощностях турбин соплового парораспределения, особенно с учетом аэродинамического совершенствования регулирующей ступени, испольвуя разработки МЕИ, примерно равноценно по к.п.д. дроссельному к.п.д.. а при малых 6Уо более эффективно.

При больших мощностях турбин (И > 150 - 200 МВт) при номинальном режиме дроссельное парораспределение более экономично (по к.п.д. ПТУ), но по сравнению с сопловым выигрыш в к.п.д. не очень велик. Расчеты проведены для турбин активного типа при п - 50 1/с.

При заданных кольцевых площадях последней ступени Ш понижение номинального давления в конденсаторе из-за очень большой относительной мощности последней ступени, существенно снижается мощностной к.п.д.. что оказывает негативное влияние даже на к.п.д. всей турбоустановки. Следует учитывать, что в паровых турбинах энергоблоков ПГУ-У расход пара в ЦНД намного (в 1,5-2 рава) превышает расход свежего пара, а мощность последней ступени достигает 152 мощности всей турбины.

В четвертой главе приведены результаты расчета переменного режима ПТ и ПТУ двух давлений при различных видах парораспределения (дроссельное и сопловое) и регулирования нагрузки (постоянное и скользящее давление) и при различных давлениях Рк за последней ступенью. При <Зов-д- - 1,0 параметры пара: Ров-д' - 6,70 МПа, 10в-д- - 540° С. Рон-д- - 0.613 МПа. 10н-д- - 200° С,

(*/бов-д- - 0.16.

Выполненные расчеты показали, что к.п.д. турбины и ПТУ при переменном режиме существенно вависит, во-первых, от типа парораспределения, во-вторых, от расчетной величины выходной потери ДНвс

Св.с. - —— " -. Чем больше выходная потеря при номинальном

Нот <Зовд

режиме, тем меньше снижается к.п.д. турбины и ПТУ при частичных нагрузках.

Для соплового парораспределения в случае, если регулирующая ступень выполнена на оптимальное отношение скоростей и с применением совершенных способов проектирования, то при частичных нагрузках даже при умеренной величине выходной потери АНв.с. - 30

кДж/кг в диапазоне Go - 1 - 0.8 к. п.д. т»мПт и нПту почти меняется. При большей величине АНВ.С. (при снижении Рк и той же кольцевой площади последних ступеней 1Й). эта зона расширяется и относительное снижение к.п.д. при меньших расходах пара, оказывается меньшим. Это относится и к потери от влажности в ЦНД.

Анализ изменения отдельных составляющих потерь (выходной потери, влажности, последних ступеней ЦНД, дросселирования при дроссельном парораспределении и ухудшения к.п.д. регулирующей ступени при сомовом) показан на рис. За и 36. Он существенно отличается от аналогичного анализа, проведенного для паровых турбин обычных паросиловых энергоблоков.

Относительная экономичность как собственно турбины, так и всей ПТУ оказывается вше для соплового парораспределения, чем для дроссельного (рис. Б ).

Регулирование мощности скользящим давлением для дроссельного парораспределения позволяет заметно повысить к.п.д. ПТУ. При сопловом парораспределении и скользящем давлении по сравнению с Ро -const к.п.д. ПТУ почти не меняется (при расходах, больших, чем при одном первом открытии клапана).

В гл. IY все расчеты проведены в предположении, что температура газа на выходе из ГТУ не меняется в широком диапазоне изменений нагрузок ГТУ и ПТУ. Это характерно, например, для серии турбин V.64.3 и других фирмы Сименс с несколькими рядами поворотных направляющих лопаток компрессора. При этом сначала принято, что температурные перепады в КУ At и &t8K не меняется . Не имея детальных конструктивных КУ нельвя точно определить реальное изменение At - f(Gon)- Оценка этого изменения была принята при условии (данные журнала "Power"), что уменьшение Ооп ведет с уменьшением At на 4Z, т.е. при G - 0,5 вместо Ato - 30° С принято Ato - 35,2° С. (рис. 4 - QT диаграмма) К • At - const

— - А + В G~n Ко

принято, что А - 0,65 ,В - 0,35 , п - 8

Рис. 3. Изменение суммарных потерь в турбине двух давлений от расхода пара при дроссельном а) и сопловом 0) парораспределении при Рк = 5 кПа, ¿Ь = сс^ . Р0 =

1-потери от выходной скорости, 2-потери от влажности, 3-потери в ЧВД, 4-потери в последних ступенях,5-потери в { А = Г/ - ГА

Рис.4 -Тепловая диаграмма ПСУ ПГ с турбиной и КУ двух давлений для Ъ = 0,5 при ¿о'Д'= г«* и ро= =

Опт

1,0

0,98 0,96 0,94 0,92 0,9

0.88 п 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Рис.5. Зависимость относительного мощностного к.п.д. ПТ от

расхода пара при сопловом (I) и дроссельном (2) п/р

при Рк = 5 кПа, Р0 , -¿о = еоплТ

Очевидно, что количественно это приведет к некоторому изменению зависимости nM0i и Плту - f(Go). но принципиально, качественно - преимущество соплового парораспределения практически зависимость и01п - f(Go) для него при Ро * const и Ро - var остаются теми же.

В данной главе тоже рассматривается более сложная ПТУ с турбиной трех давлений и промперегревом. Это рассмотрение проведено для одного случая - постоянства температурных перепадов в КУ, ориентируясь на расчеты турбины двух давлений. Качественные выводы и в этом случае останутся такими же, как и для турбины двух давлений с ПЛ. - var.

В турбине трех давлений и принятых to - tnn - const при переменном режиме к.п.д. турбины после промперегрева меняется мало и определяющим является изменение к.п.д. и температуры ЧВД.

Потери дросселирования при небольшом изменении расхода пара невелики и условный мощностной к.п.д. может даже возрасти по сравнению с режимом 6 - 1,0.

При сопловом парораспределении несмотря на снижение к.п.д. регулирующей ступени и потери дросселирования в частично открытом клапане использованный теплоперепад ЧВД возрастает, компенсируя небольшое изменение к.п.д. ЧНД. В итоге - проведенные расчеты показали, что условный к.п.д. турбины оказывается даже больше, чем при G - 1.0.

Экономичность всей ПТУ во всем диапазоне расчитанных режимов G < 1 оказывается для соплового парораспределения выше, чем для дроссельного. Расчет был проведен для NinT - 142 МВт

Р0В-Д- - 10 МПа; to8-*' - 540° С; Go""®' - 72 кг/с

Ро"'"' - 1 МПа; ton'n- - 247,3° С; Go"-0, - 23,6 кг/с

Р0Н-Д- - 0.22 МПа; to"-*- - 147° С; Go"-*' - 7,6 кг/с

Давление в конденсаторе Рк - 5 кПа и кольцевая площадь последней ступени 1R » 11,3 м2.

Процесс в HS-диаграмме (рис. 6) для G • 1,0 и G < 1,0 при дроссельном (а) и сопловом (б) парораспределении (тепловая схема на рис. 1,6).

В пятой главе представлен расчет переменного режима работы ПТ и ПТУ для нескольких реальных ПГУ при различных видах парораспределения (дроссельное и сопловое) и регулировании нагрузки (постоянное и скользящее давление).

б)

Рис. 6. Процесс расширения в Н—$ диаграмме для дроссельного а) а соплового б) парораспределения ттри номинальном режиме (_) и 5 = 0,(5 (---)

Расчеты выполнены для трех реальных ПГУ: по данным американского журнала "Power", ПГУ-325 Сименс-ЛМЗ-ВТИ-ЗИО, и ПГУ "Дженерал электрик" на японской ТЭС "Футзи".

Расчет переменного режима ПТУ при t2r - var можно достаточно точно провести при конкретных характеристиках переменного режима КУ и ГТУ. Эти данные могут быть получены для КУ только на основе расчетов ваводов-проектанта КУ и ГТУ.

Для расчета характеристик ПТ и ПТУ при переменном режиме и других реально возможных способах регулирования нагрузки (разные исходные данные, tor - const и tor - var, дроссельное и сопловое парораспределения, Р0 ■= const и Р0 ■ var) разработан пакет программ на ПЭВМ.

При рассмотренных вариантах почти во всем диапазоне изменения СР-а-оп < 0,95 - 0,97 сопловое парораспределение обеспечивает при Р0 - const больший к.п.д., чем дроссельное.

Работа ПТУ при скользящем давлении Р0 - var заметно, на несколько процентов эффективнее, чем при дроссельном парораспределении и Р0 ■ const .

Кроме режимов, когда сопловое парораспределение переходит в дроссельное, т.е. G < 0,45 - 0,5 к.т.д. турбоустановки (ПТУ) при сопловом парораспределении почти одинаков при Р0 - const и Р0 -var.

Поскольку при понижении Ро (т.е. при Р0 - var и Gon < 1) трудно обеспечить стабильную работу КУ. а при больших Gon и Р0 = const КУ работает стабильно, то при заданных условиях сопловое парораспределение при Р0 - const по сравнению с дроссельным при Ро = var равноценно по экономичности, предпочтительно по надежности работы КУ, а также по снижению температуры внутри паровой турбины.

Представляет интерес анализ ПТУ для ПГУ-У-165 фирмы Дженерал Электрик на японской ТЭС Фудзи. В ГТУ расход воздуха меняется за счет поворота только первого ряда направляющих лопаток компрессора. При этом уменьшается тгк и к.п.д. компрессора. В результате оказывается, что при уменьшении расхода газа (на ТЭС "Фудзи" од-новальный агрегат - одна ГТУ, один КУ и одна ПТ) температура газа на выходе из ГТУ возрастает, причем при определенном режиме Go = 0,67 доходит до максимальной температуры, допустимой по условиям надежности КУ и ГТУ. При этом, в отличие от. других рассмотренных

вариантов, когда при уменьшении Ооп температура ton не меняется иди уменьшается, она растет и соответственно растет удельная мощность Nj/Gr и эффективность паровой турбины (рис. 7,а). Однако и в этом случае сопловое парораспределение с Р0 - const оказывается не хуже, чем дроссельное с Р0 - var (рис. 7.6).

В шестой главе рассматривается экономичность ПТУ при различных вариантах годовой нагрузки. Рассматриваются четыре вида годовой нагрувки и экономичность каждого варианта при равных способах регулирования (сопловое и дроссельное парораспределения) и скользящем давлении.

Расчет четырех вариантов выполнен по формулам:

Wa - 0,75 • X ■ (Nnxy)G-l.O.

где х - число часов в году - 8760 часов;

We - X • 0.76 • (0.5 (NnTy)G-1.0 + 0.26 (Нпту)б-0.75 + + 0,25 (NnTy)G-0.5);

WB - X ' 0,7 • (0,693(NnTy)G-1.0 + 0,307 (NnTy)G-0.4)

WD - X • 0.76 ' (0.333(NnTy)G-l.O + 0.333 (NnTy)G-0.7) + + 0,33 (NnTy)G-0.4).

При анализе результатов расчета отметим, что в первом варианте, когда стадция работает на номинальном режиме сохраняется преимущество дроссельного парораспределения, а при остальных вариантах сохраняется преимущество соплового парораспределения.

В § 6.3 проводится расчет оптимизации работы ПТ и ПТУ при разных давлениях за последней ступенью (Pz - Рк) .

При углублении вакуума, при сопловом и дроссельном парораспределении, растет к.п.д. ПТУ, так как увеличение к.п.д. цикла превалируется над снижением к.п.д. турбины. Но при этом сохраняется преимущество соплового парораспределения.

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Выполнен подробный обэор литературы по утилизационным ПГУ-У, в основном их паровым турбинам и ПТУ с использованием малоизвестных иностранных источников. В обзоре показано, что анализ переменного режима ПТ и ПТУ энергоблоков ПГУ-У. выбор и сравнение равных типов парораспределения и регулирования нагрувки в литературе практически отсутствуют.

2. Для паротурбинных установок энергоблоков ПГУ-У с турбинами двух и трех давлений (с промперегревом) для номинального и пе-

ТП'СП 1.0

0,8

0,6

0,4 0,2

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 5Г

Рис. 7а. Зависимость расхода первичного (I) и вторичного (2) пара и температуры первичного (3) и вторичного (4) пара от расхода газа по данным ГПУ ТХ Зудзи

^ПТУ 1,05

1.0

0,95

0,9 0,85

0,3 0,4 0,5 0,6 0.7 0,8 0,9 1,0 а

Рис. 76. Зависимость относительного к.п.д. ПТУ от расхода пара при сопловом (I) и дроссельном {?.) парораспределении и при скользящем давлении (3) при Рк = 5 кПа по данным ПТУ ТЭС Фудзи

ременных режимов составлен, отлажен и использован в расчетном эксперименте, анализе и оптимизации пакет программ для ПЭВМ.

3. Расчеты, анализ их и оптимизация относятся к сопловому и дроссельному парораспределению, работе при постоянном и скользящем давлении.

4. Показано, что при номинальном режиме и относительно небольших начальных объектных пропусках пара GVo < 3 м3/кг (а при современном способе совершенствования регулирующей ступени) при GVo <5-6 м^/кг. Сопловое парораспределение обеспечивает более высокий к.п.д. турбины и ПТУ.

5. Для переменных режимов работы ПТУ показано, что эффективность ЦНД, особенно потери с выходной скоростью и от влажности при специфической особенности паровых турбин ПГУ-У, когда Gk > Go в широком диапазоне превалирует над изменением других потерь (от дросселирования - при дроссельном парораспределении и снижение к.п.д. регулирующей ступени - при сопловом парораспределении). При этом в некоторых проанализированных вариантах и сопловом парораспределении при частичной нагрузке экономичность собственно турбины оказывается не намного ниже, а иногда и выше, чем при G - 1.0.

6. Проведен анализ переменного режима ПТ и ПТУ при t0nB-il" -const и ton"'*: " const, при переменных температурных напорах ПСУ для ряда конкретных ПТУ.

Этот анализ показал, что качественные характеристики экономичности ПТ и ПТУ остаются почти всегда такими же, что и при постоянстве начальных температур пара, хотя количественно они несколько отличаются.

7. Выполнен анализ переменного режима ПТУ в случае, когда с уменьшением расхода пара его температура на выходе на ГТУ увеличивается (пример японской ТЭС Футзи).

8. Показано, что при всех вариантах регулирования нагрузки так называемый мощностной к.п.д. турбины и к.п.д. ПТУ относительно мало меняются в широком диапазоне изменения расхода пара -немного меньше, чем в обычных паросиловых ТЭС.

9. Это изменение зависит в первую очередь от расчетных потерь с выходной скоростью. Чем они больше, тем устойчивее к.п.д. при частичной нагрузке. Это следует учитывать при оптимизации ниэкопотенциальной части ПТУ.

10. Для больвинства рассматриваемых вариантов почти во всем диапазоне изменения расхода пара сопловое парораспределение обеспечивает более высокий к.п.д. и турбины и ПТУ.

Кроме того сопловое парораспределение позволяет сократить осевое усилие, уменьшить число ступеней турбины и ее осевой габарит.

11. Работа турбины при скользящем давлении и дроссельном парораспределении позволяет повысить к. п. д. ПТУ. Для соплового парораспределения работа при Р0 - const и Р0 - var экономичность ПТУ остается практически одинаковой и примерно равной дроссельному парораспределению и Р0 » var.

12. Поскольку ревим КУ при Р0 - const более стабилен, чем при снижении давления, то сопловое парораспределение при Р0 -const обеспечивает не хуже экономичность, чем дроссельное при Р0 • var, но по надежности оказывается лучсим.

В связи с этим на этапе предварительного (эскизного) проектирования различных конкретных ПГУ-У следует рассматривать и оптимизировать вариант с сопловым парораспределением в паровой турбине.

13. Как пример использования проведенного численного эксперимента выполнены расчеты ПТУ энергоблоков ПГУ-У при различных вариантах нагрузки.

Основные результаты диссертации опубликованы в следуиувс работах:

1. Альсаад М. 0 применении соплового парораспределения для паровых турбин утилизационных ПГУ // Вестник МЭИ,- 1994.- N 3.-

С. 37-39.

2. Альсаад М.. Трояновский Б.М. Выбор парораспределения для паровых турбин утилизационных ПГУ // Теплоэнергетика.-1994. -N 8. -С.63-65.

Подписано к печати Л— .лл ,

Типография МЭИ. Красноказарменная,