P4250040

Zawilgocenie graniczne, określające niebezpieczeństwo silnej erozji łopatek, odnosi się do warunków rzeczywistych, a nie do idealnych. Na rysunku II.5 pokazano związek między graniczną wartością ciśnienia pary świeżej p₀ a temperaturą t₀ dla x₂ = 0,85, przy założeniu rj_IT = 0,85.

MPo

Rys. UJ. Graniczne ciśnienie pary świeżej p₀ w funkcji temperatury l₀. Przyjęto x₂ - 0,85, p₂ = 0,05 bar, rj, = 0,85

Ciśnienia wyższe od tak określonych wartości granicznych p₀ nie mogą być stosowane. W rezultacie każdej wartości temperatury t₀ odpowiada, przy założonym ciśnieniu końcowym p_K, określone maksymalnie dopuszczalne ciśnienie p₀, dające największą sprawność obiegu idealnego t;_CR. Ograniczenie stopniem suchości x₂ > x_2gr zmusza do zastosowania ciśnień p₀ znacznię niższych od optymalnych termodynamicznie. Parametry początkowe pary p₀, fi należy obierać tak, aby otrzymać mniej więcej stałe położenie końcowego punktu ekspansji 2 (p_k, x₂; rys. II.6).

s

Rys. II.6. Parametry pary świeżej p₀, t_Q dające końcowy stopień suchości x₂ ■=> 0,85 (przykład)

Wybierając p₀ uwzględnić należy dodatkowe kryteria. Jak później zobaczymy, ze wzrosłem ciśnienia p₀ sprawność wewnętrzna turbin niewielkiej mocy maleje, dlatego takie turbiny projektuje się na umiarkowane ciśnienia początkowe. Wzrost ciśnienia wiąże się z reguły z rosnącymi kosztami inwestycyjnymi bloku parowego i gorszymi zdolnościami manewrowymi. Ze zmianą ciśnienia p₀ zmienia się spadek entalpii w turbinie (rys. 11.7).

Ze wzrostem H_T maleje strumień pary potrzebny do realizacji zadanej mocy, jednocześnie rośnie liczba stopni turbiny.

0 i 6    >2 16 20 MPa

Po*’

Rys. II.7. Spadek entalpii w turbinie H_r w funkcji parametrów pary śwjeżej p₀, t₀- Przyjęto ciśnienie końcowe p_k = 5 kPa

2.2. Wpływ temperatury pary świeżej t₀

Wzrost temperatury t₀ przy zadanych p₀ i p_k powoduje zawsze zwiększenie średniej górnej temperatury obiegu i wzrost sprawności (por. rys. 11.3). Jednocześnie rośnie praca teoretyczna turbiny H_T = f₀—#_a. Wzrost temperatury górnej t₀ ma jeszcze jedną zaletę, powoduje mianowicie wzrost stopnia suchości pary w końcowym punkcie ekspansji

X2>x₂,    § /₂<y₂.

Ze względów sprawnościowych należałoby przyjmować możliwie wysoką temperaturę pary dolotowej. Uwzględniać wszakże trzeba rosnące koszty inwestycyjne związane z koniecznością stosowania specjalnych, droższych gatunków stali, nadających się do pracy przy wysokiej temperaturze pary, zwłaszcza na przegrzewacz kolia, rurociągi pary świeżej i część wysokoprężną turbiny. Zmniejsza to zyski płynące z obniżenia kosztów paliwa. Musimy zawsze pamiętać, że sprawność cieplna jest tylko miarą jakości termodynamicznej bloku i uwidacznia się w postaci zmniejszenia kosztów paliwa. Decyzja