Деякі особливості роботи турбіни на рівнях потужності нижче номінальної

О. В. Корольов, Я. О. Комарова

Одеський національний політехнічний університет,
просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.19.3.2

Анотація

Розглянуто особливості роботи турбін на потужності нижче номінальної. Ця тема обумовлена недовантаженням блоків атомних електростанцій, а також політикою переводу їх на маневрені режими. Представлено термодинамічний і механічний погляд на роботу турбіни з дросельним паророзподілом на зниженому навантаженні. Враховано, що режим маневрування потужністю реалізується зміною потужності на валу турбіни за сталості робочої частоти. Показано, що за зміни потужності турбіни до 75 % від номінального значення швидкість пари зменшується на 13,4%, аза зміни потужності на 50 % швидкість зменшується приблизно на ЗО %. Виконано аналіз залежності коефіцієнта корисної дії турбіни від ступеня дроселювання пари на вході в турбіну, що приводить до зміни відношення окружної швидкості лопатки й абсолютної швидкості пари на виході із соплової решітки. Показано, що швидкість пари на виході з соплової ступені залежить від двох незалежних факторів — зниження механічної потужності на валу і зниження тиску пари перед сопловим ступенем. Також показано, що в разі зниження потужності турбіни більш істотну роль відіграє збільшення вібрації робочих лопаток у разі надходження пари не на кромку, а на спинку лопатки, а також збільшення аксіальної сили, що діє на вал турбіни. Для дослідження цього явища виконано експериментальне дослідження вібрації лопатки, яке показало майже лінійне збільшення рівня вібрації лопатки за зміни кута атаки.

Ключові слова: турбіна, атомна електростанція, коефіцієнт корисної дії, маневрені режими, вібрація лопаток.

Список використаної літератури

1. Kuhn A. Improving automated load flexibility of nuclear power plant with ALFC / A. Kuhn, P. Klaus // VGB PowerTech. — 2016. — Vol. 96. — No. 5. — P. 48-52.

2. Панов С. АЭС научат маневрировать / С. Панов // Атомный эксперт. — 2016. — № 9 (51). — С. 26-29. — Режим доступа: http://atomicexpert.com/page464210.htm].

3. Щегляев А. В. Паровые турбины / А. В. Щегляев. — М. : Энергоатомиздат, 1993. — 384 с.

4. Королёв А. В. Работа поршневых насосов на вскипающих и криогенных жидкостях: монография / А. В. Королёв, X. Ю. Чжоу. — Одесса : Наука и техника, 2016. — 60 с.

5. Левин А. В. Прочность и вибрация лопаток и дисков паровых турбин / А. В. Левин, К. Н. Боришанский, Е. Д. Консон. — Л. : Машиностроение, 1981. — 710 с.

Повна саття (PDF)


Опубліковано
2019-11-31

Якщо стаття прийнята до друку в журналі «Ядерна енергетика та довкілля», автор має підписати угоду про передачу авторських прав. Угода надсилається на поштову (оригінал) або електронну адресу (сканована копія) Редакції журналу.

Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії  Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert