Материал: Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции (1994 г., 5-е издание)

давление за турбиной, однако при этом снизилась бы термическая эффективность. Разрешение этого противоречия конструкторы нашли в применении для последней ступени турбины титановой лопатки вместо стальной. Тем не менее влажность пара после ЦНД принята всего 8% (см. рис. 8.1в) в сравнении с влажностью 13% (см. рис. 8.1б.) для тихоходной машины той же мощности. Более подробное сопоставление характеристик последней ступени этих машин приведено в табл. 8.4.

Считается, что мощность 1000 МВт является предельной для быстроходных машин. Дальнейшее увеличение мощности турбины насыщенного пара возможно только в тихоходном варианте, как это и имеет место для зарубежных машин мощностью 1200 и 1300 МВт. Влажность пара после ЦСД для всех турбин АЭС допустима большей, чем после ЦНД, что объясняется меньшими диаметрами последней ступени ЦСД в сравнении с ЦНД и поэтому меньшими окружными скоростями и эрозионным воздействием влаги.

Из табл. 8.2 и 8.3 и из рис. 8.1 и 8.2 видно, что наименьшее давление за турбиной составляет 0,004 МПа, что обосновано в гл. 3. Из табл. 8.2 видно также углубление вакуума при переходе от турбины 220 МВт к турбинам 1000 МВт, что способствует повышению тепловой экономичности (снижению удельного расхода теплоты), хотя для турбины большой мощности осуществить более глубокое расширение пара сложнее.

Рис. 8.1. h,s — диаграмма для турбины насыщенного пара АЭС с ВВЭР; а — К-220-44; б — К- 1000-60/1500-2; в — К-1000-60/3000

137

Рис. 8.2. h,s — диаграмма для турбины насыщенного пара АЭС с РБМК-1000 a — К-500-65/3000; б

— К-750-65/3000

140

Таблица 8.2. Основные характеристики турбины насыщенного пара для АЭС

с ВВЭР

138

Таблица 8.3. Основные характеристики турбины насыщенного пара для АЭС

с РБМК-1000

139

141

Продолжение табл. 8.3.

Таблица 8.4. Сопоставление последней ступени быстроходной н тихоходной

турбин мощностью 1000 МВт

140

Преимущества тихоходной турбины заключаются в возможности значительного увеличения торцовой площади единичного выхлопа, что позволяет уменьшить число ЦНД (см. табл. 8.2) и выходные потери. В связи с этим при равном начальном давлении пара перед турбиной и вакуума в конденсаторе тихоходная турбина имеет более высокую тепловую экономичность в сравнении с быстроходной. В сравнении с быстроходной турбиной тихоходная имеет и недостатки: большие затраты металла и трудоемкость изготовления.

Один из показателей развития блоков АЭС — рост давления пара перед турбиной, что видно из табл. 8.2 и 8.3. Однако при этом ухудшаются условия работы регулирующих органов турбины. Парогенератор (см. гл. 6) или реактор (см. гл. 7), строго говоря, выдают не сухой насыщенный пар, а пар с влажностью 0,2% и даже 0,5%. Наибольшее значение энтальпии насыщенного пара имеет место в области давления от 2,9 до 3,1 МПа. Для давления выше 3,1 МПа энтальпия насыщенного пара уменьшается. В связи с этим при дросселировании пара в паропроводах до входа в турбину влажность пара увеличивается. Для турбин АЭС с ВВЭР это показано в табл. 8.5, причем для сравнения приведены расчеты и для первых турбин насыщенного пара с начальным давлением 2,9 МПа перед турбиной, отвечающим максимальному значению энтальпии пара.

Таблица 8.5. Изменение влажности пара на пути от парогенератора до турбины

для блоков ВВЭР

Из табл. 8.5 следует, что с ростом мощности турбины в связи с одновременным увеличением давления возрастает (и заметно) влажность пара, поступающего в регулирующие устройства турбины даже при номинальном режиме. При частичных нагрузках имеет место еще и дросселирование в самих регулирующих органах турбины. В результате влажность пара может дойти до 1,0 — 1,5%. Это в определенной мере снижает надежность работы, а потому и длительность межремонтного периода, поэтому целесообразен хотя бы незначительный перегрев пара, например на 30-40 . Такой перегрев повысил бы тепловую экономичность турбины за счет уменьшения влажности пара в ЦВД. Перегрев пара относительно легко может быть осуществлен в парогенераторе при вертикальной конструкции (см. гл. 6) и сложно выполнить в парогенераторе ВВЭР.

141