Влияние промежуточных объемов на динамические характеристики турбин

Влияние промежуточных объемов на динамические характеристики турбин при регулировании частоты вращения принципиально не отличается от исследованного случая.
Характеристическое уравнение системы, описывающей АСР частоты вращения турбины с промежуточным объемом, при 7\->- О и \/Т 0 сохраняет тот же вид (5.10), что и для АСР мощности, если обозначить Z = buTj(6Ta) и Zx = ЬиТп/(ЬТа) [371. В таком случае для исследования устойчивости АСР частоты вращения можно использовать номограмму, приведенную на рис. 5.2.
Для предотвращения разгона турбины паром промперегрева при сбросах нагрузки применяют клапаны, регулирующие впуск пара в ЧНД турбины после промперегрева, а также стопорные клапаны, полностью отсекающие впуск пара в ЧНД по сигналу защиты турбины. Чтобы не снижать экономичности установки при частичных режимах, обычно применяют регулирующие клапаны ЧНД с нелинейной характеристикой. Клапаны полностью открыты и не участвуют в процессе регулирования при больших нагрузках, вступая в действие лишь при нагрузках, меньших 30—40 % от номинальной. Наиболее тяжелый случай возникает при срабатывании защиты в случае отказа системы регулирования после сброса нагрузки. Воздействие регулятора безопасности в этом случае приводит к полному закрытию стопорных клапанов ЦВД и ЦСД турбины. Однако пар, заключенный в объемах между стопорными клапанами и первым рядом сопл соответствующего цилиндра, будет продолжать поступать в турбину и разгонять ее. В некоторых случаях, например при двукратном промперегреве, задача предотвращения разгона турбины до опасных пределов становится весьма непростой, что вынуждает изыскивать специальные мероприятия для уменьшения паровых объемов между стопорными клапанами после промперегрева и проточной частью последующего цилиндра. Одно из таких мероприятий —применение поворотных диафрагм вместо регулирующих клапанов ЦСД, что позволяет расположить регулирующие органы на корпусе турбины и благодаря этому приблизить стопорные клапаны к турбине.
В мощных паровых турбинах промперегрев пара сочетается обычно с довольно значительными объемами перепускных труб между ЦСД и ЦНД, а также перед ЦВД.
Выделим области устойчивости АСР мощности турбины, имеющей два промежуточных объема с динамическими постоянными Т2 и ТЯ) для чего воспользуемся методом Д-разбиения. Обозначив аналогично предыдущему отношения мощностей частей высокого Nсреднего N2 и низкого N3 давления к общей мощности турбины N соответственно vx Ц Nx/N; v2 = NJN\ v3 = NJN (причем Vj + v2 -f- v3 =1), запишем характеристическое уравнение системы
Тот же вид будет иметь характеристическое уравнение, если рассматривать работу турбины с системой регулирования частоты вращения.
Подставив в характеристическое уравнение as = /со и приравняв нулю вещественную и мнимую части полученного выражения, будем иметь систему двух уравнений, которая определяет границу устойчивости в плоскости любых входящих в эти уравнения двух параметров.
Решив эту систему относительно Z2 и v8Z2, найдем граничные значения параметров второго промежуточного объема, обеспечивающие устойчивость системы (рис. 5.3, а). Построения выполнены для v, = 0;3 и Z = 1. Принятое значение Z соответствует, в частности, характерным для практики значениям Ts = 1 с; bn = 1; &рм = Ю; Тмут = 10 с при регулировании мощности и T = 0,3 с; Та = 7,5 с; б = 0,04 при регулировании частоты вращения.
Значения v3 на кривых Д-разбиения оказываются больше максимально возможных для рассматриваемого случая (v3 = 0,7).
Из этого можно сделать вывод, что для рассматриваемых параметров АСР и первого промежуточного объема второй объем ни при каких значениях динамической постоянной объема и коэффициента мощности v8 не может вызвать нарушений устойчивости.
Рассмотрим далее, какое влияние оказывает второй объем на значения параметров первого промежуточного объема, соответствующие границе устойчивости. Исследования выполним для Z = 1. При таком значении Z, как было показано на рис. 5.2, а, АСР турбины с одним промежуточным объемом устойчива при любых значениях динамической постоянной объема и коэффициента мощности. Выполним Д-разбиение для АСР турбины с двумя промежуточными объемами в плоскости параметров vx и Zlt для чего решим уравнения (5.12) относительно величин Zj и VjZj. Графики, построенные для различных значений Z2 при v3 = 0,5 (рис. 5.3, б) и для различных значений vs при Z2 = 20 (рис. 5.3, в) показывают, что при определенных соотношениях динамических констант первого и второго объемов система может оказаться неустойчивой. Отзывы на антенна lte mimo.
Уменьшение безразмерного комплекса Z2, соответствующее уменьшению второго промежуточного объема при его больших значениях, расширяет зону неустойчивой работы. При этом левая ветвь границы устойчивости смещается в сторону низких значений Zx. Одновременно увеличиваются максимальные значения vx, при которых возможна неустойчивая работа. Максимальные значения V) при этом соответствуют Zx = Z2, что свидетельствует о наличии резонанса в динамической системе при равенстве динамических постоянных промежуточных объемов. Правые ветви кривых Д-разбиения (рис. 5.3, б) смещаются вверх при уменьшении Z2 в интервале значений от 30 до 10; дальнейшее уменьшение Z« смещает правую ветвь вниз, что несколько расширяет зону устойчивой работы при больших значениях Zx.
Уменьшение vx означает смещение первого промежуточного объема к паровпускной части турбины. В предельном случае (Vl= 0) он превращается в объем между регулирующими клапанами и первым рядом сопл, а вся исследуемая система — в систему с одним промежуточным объемом, в которой учтен объем после регулирующих клапанов турбины. Для этого частного случая на рис. 5.2, б проведено разграничение областей устойчивого и неустойчивого регулирования. Обозначения величин в уравнениях (5.11) и (5.12) при этом изменены, чтобы иметь общие обозначения с рис. 5.2, а и б: величины Zt и v соответствуют промежуточному объему, a Z' — объему перед соплами первой ступени. Д-разбиение выполнено для значения v = 0,33. Как следует из приведенных графиков, учет парового объема перед первым рядом сопл существенно сокращает область устойчивого регулирования.