ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ЭЖЕКТОРОВ С ВЫНОСНЫМИ ОХЛАДИТЕЛЯМИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ В ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ

Разработан и реализован на ТЭС новый высокоэффективный эжектор ЭПО-3-80. Проведены экспериментальные исследования нового эжектора, и зафиксирован новый физический эффект - повышение давления в промежуточных охладителях эжекторов, который требует дополнительного изучения и объяснения с точки зрения газодинамики и тепломассообмена. Давление паровоздушной смеси на выходе из охладителей превышает давление на входе в охладитель на величину ΔР = 1 - 11 кПа. Рассмотрены три различные гипотезы, объясняющие полученный эффект. Предложена физическая модель, описывающая полученный эффект как скачок давления в формируемой на входе в теплообменник двухфазной двухкомпонентной смеси. Для проверки разработанной модели проведены экспериментальные исследования при повышенной температуре насыщения охлаждающего конденсата. Установлено, что разработанная физическая модель описывает как эксперименты, в которых зафиксирован эффект повышения давления, так и эксперименты, в которых давление понижается. Дана оценка влияния работы эжектора на характеристики конденсатора в переменных режимах работы теплофикационных турбин большой и средней мощности. Результаты реализации нового эжектора ЭПО-3-80 в составе турбины конденсационного типа К-200-130 ЛМЗ ст. N 5 Сургутской ГРЭС-1 показывают повышение технико-экономических показателей турбоустановки. Применение эжектора позволило углубить вакуум на ΔV = 0,5% и получить существенный экономический эффект. Применение более эффективного эжектора для теплофикационных турбин рассмотрено с позиции влияния вакуума в конденсаторе на мощность, вырабатываемую турбиной, при минимальных допустимых расходах пара в конденсатор. Произведен расчет ЧНД в режимах работы турбины с одно- и двухступенчатым теплофикационным отбором и изменяющимися давлениями в отборах при различных давлениях в конденсаторе, а также в зависимости от расходов рабочего пара через регулирующую диафрагму, установленную на нижнем теплофикационном отборе. Показано, что в большинстве исследованных режимов работы турбины мощность, вырабатываемая последней ступенью ЧНД, отрицательна. Повышение давления в конденсаторе в теплофикационных режимах с полностью закрытой диафрагмой позволяет получить достаточно высокий экономический эффект.