Выбор степени реактивности, отношения скоростей и размеров ступени
Соотношения между скоростями и углами потока в турбинной ступени в большой степени зависят от степени реактивности ступени р. Под степенью реактивности ступени понимается отношение располагаемою теплоперспада рабочих лопаток к сумме располагаемых тепло перепадов сопловых и рабочих лопаток, приближенно равной располагаемому тепло перепаду ступени от параметров торможения.
Чем выше степень реактивности р, тем больше ускоряется поток в рабочих лопатках и, следовательно, относительная скорость на выходе w 2 lувеличивается по сравнению со скоростью wi . Ступень со степенью реактивности, равной нулю, называется активной. В активной ступени в рабочих лопатках не происходит расширения рабочего тела, давление перед рабочими лопатками равно давлению за ними: Р1 = Р. Турбинные ступени со степенью реактивности до 0,25 относят также к активному типу. Турбинные ступени, в которых степень реактивности равна 0,4—0,6 и более, называют реактивными. В многоступенчатых реактивных турбинах обычно применяют реактивные ступени со степенью реактивности р = 0,5.
Отношение скоростей u/сф, может изменяться к зависимости от окружной скорости при переменной частоте вращения ротора турбины.Следует также заметить, что минимальное значение потерь энергии с выходной скоростью достигается при отношении скоростей, близком к оптимальному. При оптимальном u/сфугол вектораскорости с2 на несколько градусов больше угла а2 = 90о(а2>90°).
|
|
Отношение хф= u/сф, для активных ступеней лежит в пределах от 0,40 до 0,52. Малые значения хф выбирают для ступеней с парциальным подводом пара
Теплоносители и рабочая среда применительно к тепловым и атомным электростанциям.
Рабочая среда (рабочее тело) на ТЭС и АЭС одни и те же – водяной пар. На ЭС с ГТУ рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива. На ГЭС – вода. Ветряные ЭС – воздух. Парогазовые установки (ПГУ) – смесь продуктов сгорания и водяного пара. Функция рабочего тела – преобразование тепловой энергии в электрическую.
Для ЭС, работающих на органическом топливе основной теплоноситель (ТН) – продукты сгорания. Назначение ТН – транспортирование теплоты, а также её отвод от одних элементов к др. Промеж. органические ТН – дефинил, расплавленные металлы, соли (Na, cl, Na2SO4), на АЭС используются не водяные ТН (Na, K, сплавы NacK). Требование – иметь вещество с высокой температурой кипения при низком давлении. Такие ТН – газы (СО2), гелий.
Тепловые схемы конденсационных АЭС.
В общем случае в схеме электростанции используются теплоноситель и рабочее тело. Рабочее тело — газообразное вещество, которое применяют в машинах для преобразования тепловой энергии в механическую. Для АЭС рабочим телом является водяной нар сравнительно низких параметров, насыщенный или слегка перегретый. Теплоноситель — движущаяся жидкая или газообразная среда, используемая для осуществления процесса отвода теплоты, выделяющейся в реакторе. В схемах АЭС теплоносителем является обычная или тяжелая вода, а иногда органические жидкости и инертный газ.
|
|
Основная классификация АЭС производится в зависимости от числа контуров теплоносителя и рабочего тела. Различают одноконтурные, двухконтурные, не полностью двухконтурные и трехконтурные АЭС (рис. 1.31).
При одноконтурной тепловой схеме АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела совпадают. В реакторе \ происходит парообразование, пар направляется в паровую турбину 2, где производится механическая работа, которая в электрическом генераторе 3 превращается в электроэнергию. В конденсаторе 4 происходит конденсация отработавшего пара, и образовавшийся конденсат питательным насосом 5 подастся снова в реактор. Таким образом, контур рабочего тела является одновременно контуром теплоносителя и оказывается замкнутым. Реактор может работать как с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя по дополнительному внутреннему контуру, на котором установлен соответствующий циркуляционный насос 6.
|
|
Большим преимуществом одноконтурных АЭС является их простота и меньшая стоимость оборудования по сравнению с АЭС, выполненными по другим схемам, а недостатком - радиоактивность теплоносителя, что повышает дополнительные требования при проектировании и эксплуатации паротурбинных установок АЭС.
В двухконтурной тепловой схеме АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела разделены. Контур теплоносителя, прокачиваемого через реактору и парогенератор 7 циркуляционным насосом 6, называют первым или реакторным, а контур рабочего тела - вторым. Оба контура являются замкнутыми, и обмен теплотой между теплоносителем и рабочим телом осуществляется в парогенераторе 7. Турбина 2, входящая в состав второго контура, работает в условиях отсутствия радиационной активности, что упрощает ее эксплуатацию.Экономичность АЭС с двухконтурной тепловой схемой при прочих равных условиях всегда меньше, чем с одноконтурной. Следует отметить, что СТОИМОСТЬ второго контура и парогенератора соизмеримы со стоимостью биологической зашиты в одноконтурной схеме. Поэтому стоимости 1 кВт установленной мощности на АЭС одноконтурного и двухконтуриого типов примерно одинаковы.Обычно в качестве теплоносителя применяют жидкий натрии, температура плавления которого 98 °С. Однако применение жидкого натрия вызывает ряд эксплуатационных трудностей. Особенно опасен его контакт с водой, приводящий к бурной химической реакции, что может создать опасность выноса радиационно-активных веществ из первого контура в обслуживаемые помещения. Во избежание этого создается дополнительный промежуточный контур с более высоким давлением, чем в первом, и тепловая схема такой АЭС называется трехконтурной.
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 438; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!