ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Обозначения
а — скорость звука, м/с; длина в осевом направлении, м, мм;
b — хорда профиля, мм; удельный расход ядерного горючего, кг/ (кВт·ч);
с — абсолютная скорость, м/с; удельная теплоемкость, кДж/(кг·К);
сф — фиктивная скорость, подсчитываемая по изоэнтропийному теплоперепаду от параметров торможения, м/с;
d — диаметр, м, мм, мкм;
е — степень парциальности;
Е — коэффициент эрозии;
F,f— площадь, см2, м2;
G — расход, кг/с;
h, Η — теплоперепад, кДж/кг, Дж/кг;
i— энтальпия, кДж/кг, Дж/кг;
k— показатель изоэнтропы; коэффициент;
I — высота лопатки, м, мм;
L—длина, м;
М — число Маха;
п — частота вращения, с-1; частота колебаний, с-1;
р — давление, МПа, кПа, Па;
Р — мощность, МВт, кВт, Вт;
q— удельный расход тепла, кДж/(кВт-ч);
Q— тепло, кВт, ГДж/ч;
r — радиус, м, мм;
R— усилие, Н;
Re — число Рейнольдса;
s— расстояние, мм; энтропия, Дж/(кг-К);
t — температура, °C; шаг, мм;
Т — температура, К;
и — окружная скорость, м/с;
v — удельный объем, м3/кг;
w— скорость в относительном движении, м/с;
We — число Вебера;
x — сухость;
у — влажность;
α — угол направления абсолютной скорости, град; коэффициент теплофикации; доля отбираемого пара; коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К);
β — угол направления относительной скорости, град; бета (излучения);
γ — гамма (излучения);
δ — разность; зазор, мм; неравномерность регулирования;
ε — отношение давлений;
ζ — коэффициент потерь, отнесенный к потоку (решетке);
η — к. п.д.; динамическая вязкость, Па-с;
Θ = d/l·,
λ — время полураспада, с, мин, сут, год; коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К);
μ — коэффициент расхода;
ν — коэффициент скольжения;
ξ — коэффициент потерь, отнесенный к ступени или группе ступеней;
р — степень реакции; плотность материала, кг/м3;
σ — напряжение, МПа, Па; степень регенерации в ГТУ;
τ — время, с, мин, ч;
φ — коэффициент скорости для сопловых решеток;
φ — коэффициент скорости для рабочих решеток;
Ψ — коэффициент сепарации;
Ω — кольцевая площадь ступени, м2.
Индексы
авт — автомодельный;
бр — брутто;
в — воздух;
вл — влага;
в.с — выходной скорости;
ву — влагоудаления;
в.я. — верхний ярус;
вых — выходной;
ге — гелий;
доп —допускаемый; дополнительный;
зад — заданный;
изг — изгибный;
к — конечный; корневой; конденсатор; концевой;
кон — конструктивный;
кр — критический;
м — механический;
мат — материала;
ном — номинальный;
обр.в — обратной воды;
о.в — охлаждающей воды;
о.е — относительный эффективный (к.п.д.);
о.л — относительный лопаточный (к.п.д.);
отб — отбора;
о.э — относительный электрический (к.п.д.);
οί — относительный внутренний (к.п.д.);
п — периферии;
п.в — питательной воды;
пл — пленочный;
по — переохлаждение;
пп — промперегрев;
п.п — перегретый пар;
пр — профильный;
пр.в — прямой воды;
р — реактор; регенеративный; рабочих лопаток;
разд — разделительное;
раст — растяжение;
р.ст — регулирующей ступени;
с — сопла; сопловой решетки;
сеп — сепаратор;
с.н — собственных нужд;
ср — средний; срывной;
ст — станции;
т — текучести; топлива;
тепл — тепловая;
т.у — турбинной установки;
ф — фиктивная (подсчитываемая по теплоперепаду ступени от параметров торможения) ;
э — электрический; эффективный; эрозии;
э.г — электрического генератора;
я.г — ядерного горючего;
а — осевой (аксиальный);
i— внутренний;
р — давление;
s— насыщение;
и — окружной;
z — последний;
0 — начальный; расчетный; номинальный;
0s — насыщение при начальном давлении;
* — относится к к.п.д. без учета потери с выходной скоростью.
Сокращения
АТЭЦ — атомная теплоэлектроцентраль;
АЭС — атомная электростанция;
БРУ — быстродействующее редукционное устройство;
БРУ-Б — БРУ для перепуска в барботер;
БРУ-Д — БРУ для перепуска в деаэратор;
БРУ-К — БРУ для перепуска в конденсатор;
ГТУ — газотурбинная установка;
ГЦН — главный циркуляционный насос;
ЗГТУ — замкнутая ГТУ;
ПВД — подогреватель высокого давления;
ПНД — подогреватель низкого давления;
ПТУ — паротурбинная установка;
СПП — сепаратор-промперегреватель;
ТЭС — тепловая электростанция;
ТЭЦ — теплоэлектроцентраль;
к.п.д. — коэффициент полезного действия;
КВД — компрессор высокого давления;
КНД — компрессор низкого давления;
пп — перегретый пар;
снп — сухой насыщенный пар;
ЦВД — цилиндр высокого давления;
ЦНД — цилиндр низкого давления;
ЦСД — цилиндр среднего давления;
ЧВД — часть высокого давления;
ЧНД — часть низкого давления;
ЧСД — часть среднего давления;
БНР — реактор на быстрых нейтронах;
ВВЭР—водо-водяной энергетический реактор;
ВГР — водографитовый реактор канального типа;
ВГРк — водографитовый кипящий реактор канального типа;
ВГРп — водографитовый реактор канального типа с перегревом;
ВВРк — водо-водяной корпусной кипящий реактор на обычной воде;
ВВРд — водо-водяной корпусной реактор на обычной воде под давлением;
ВТРк — тяжеловодный кипящий реактор с теплоносителем — обычной водой;
ГГР — газографитовый реактор;
ГГРм — газографитовый реактор типа «магнокс»;
ГГРу — усовершенствованный газографитовый реактор;
ГГРт — высокотемпературный газографитовый реактор;
ΓΤΡ — тяжеловодный реактор с газовым теплоносителем;
РБМК — реактор большой мощности канальный;
РБМКп — реактор большой мощности канальный с перегревом;
ТТР — тяжеловодный реактор с теплоносителем — тяжелой водой;
БИТМ — Брянский институт транспортного машиностроения;
ВТИ — Всесоюзный теплотехнический институт;
ЗиО — Подольский машиностроительный завод имени Орджоникидзе;
КТЗ — Калужский турбинный завод;
ЛМЗ— Ленинградский металлический завод;
ЛПИ — Ленинградский политехнический институт;
МЭИ — Московский энергетический институт;
НЗЛ — Невский завод имени Ленина;
ОРГРЭС — Государственный трест по организации и рационализации районных электростанций и сетей;
УТМЗ — Уральский турбомоторный завод;
ХПИ — Харьковский политехнический институт;
ХТГЗ — Харьковский турбинный завод;
ЦКТИ — Центральный котлотурбинный институт;
БелАЭС — Белоярская АЭС;
КоАЭС — Кольская АЭС;
ЛАЭС —Ленинградская АЭС;
НВАЭС — Нововоронежская АЭС;
АДЭ — английская фирма General Electric;
АРС — американская энергетическая конференция;
АЕГ — западноберлинская фирма AEG;
АЕИ — английская фирма AEI;
ББЦ — фирма в Швейцарии и ФРГ Brown, Boveri;
БББР — фирма Babcock — Brown, Boveri Reaktor;
ДЭ — американская фирма General Electric;
ЕЕ — английская фирма English Electric;
КЕМ — французская фирма СЕМ;
КВУ — фирма ФРГ Kraftwerk Union;
Нуклекс — периодическая выставка-конференция, посвященная атомной энергетике;
СС — фирма ФРГ Siemens — Schuckert;
ЦВТШ — Цюрихская высшая техническая школа;
ЭВ — швейцарская фирма Escher — Wyss.
Приложение 2
Развернутые тепловые схемы турбинных установок ХТГЗ
- Турбинная установка с турбиной К-220-44 (см. стр. 117—119).
Тепловая схема представлена на рис. 1. Из парогенератора двухконтурной АЭС с реактором ВВРд-440 сухой насыщенный пар по основному паропроводу поступает в турбину, пройдя системы стопорных и регулирующих клапанов. Часть пара после стопорных клапанов направляется на вторую ступень промперегрева. Сепарат после сепаратора идет в охладитель дренажа, куда также поступает пар первого отбора из ЦНД. Конденсатор греющего пара первой ступени промперегрева идет в ПВД, куда также направляется третий отбор из ЦВД. Дренаж греющего пара второй ступени промперегрева направляется в ПВД первого отбора из ЦВД. Обе линии дренажа греющего пара из СПП могут быть направлены в конденсатор.
На схеме показаны линии, идущие из концевых уплотнений турбины в систему регенеративного подогрева питательной воды, а также линии подачи пара на концевые уплотнения ЦВД. Видны линии дренажа из подогревателей, обвязка деаэратора, насосы, основная арматура.
Перед главной паровой задвижкой показана линия обвода пара помимо турбины. Система дренажей из подогревателей преимущественно каскадная. Лишь из двух ПНД при нормальном режиме дренаж подается насосом в общую линию питательной воды. Дренаж последнего отбора ЦНД направляется в конденсатор.
Установка комплектуется двумя конденсаторами К-12150 с поверхностью 12150 м2 каждый, образуемой 15612 трубками длиной 9 м и диаметром 28/26 мм (для tо.в=22°С). Для tо.в=5°С используются конденсаторы
К-8170, а для tо.в=12°С — К-10120. Предусмотрено три основных эжектора ЭП-3-25-75 и один эжектор уплотнений ЭУ-12; пять ПНД типа ПН-800 с поверхностью 800 м2, рассчитанных на давление конденсата соответственно до 5, 4, 3, 2 и 1 кгс/см2; три ПВД типа ПВ-1600-92 с поверхностью 1600 м2, рассчитанных на давление питательной воды до 92 кгс/см2 и давление пара соответственно до 30, 20 и 15 кгс/см2; охладители дренажа ОВ-44-1 и ОВ-150-3 поверхностью соответственно 44 и 150 м2.
- Турбинная установка с турбиной К-500-65/3000 (см. стр. 119—121).
Тепловая схема представлена на рис. 2. Радиоактивный сухой насыщенный пар из реактора ВГРк (РБМК-1000) одноконтурной АЭС по основному паропроводу поступает в турбину, пройдя систему стопорно- регулирующих клапанов. На схеме показано ответвление греющего пара второй ступени промперегрева до стопорною клапана. Сепарат из сепараторов направляется через охладитель дренажа в конденсаторы. В эту сборную линию, идущую в конденсаторы, поступают дренажи из последнего (по потоку пара) ПНД и эжектора уплотнений. Дренаж греющего пара после первой ступени промперегрева направляется в деаэратор. Туда же идет и дренаж второй ступени промперегрева. Пар, отводимый из ЦВД на вторую ступень промперегрева, при необходимости может идти прямо в деаэратор, минуя СПП. Система дренажей из подогревателей полностью каскадная. В то же время отсос парогазовоздушной смеси из каждого ПНД осуществляется не каскадно, а непосредственно в конденсатор. На схеме видны все линии отвода и подвода пара концевых уплотнений пятицилиндрового агрегата.
Рис. 1. Тепловая схема турбинной установки ХТГЗ с турбиной К-220-44.
1 — стопорный клапан; 2 — сепаратор; 3 — промперегреватели; 4 — конденсаторы; 5 — основной эжектор; 6 — эжектор уплотнений; 7 — охладители дренажа; 8 — насосы; 9 — подогреватели низкого давления; 10 — подогреватели высокого давления; 11 — деаэратор.
Рис. 2. Тепловая схема турбинной установки ХТГЗ с турбиной К-500-65/3000.
- — стопорно-регулирующие клапаны; 2 — сепаратор; 3 — промперегреватели; 4 — конденсаторы; 5 — основной эжектор; 6 — эжектор уплотнений; 7 — охладитель сепаратора; 8 — подогреватели низкого давления; 9 — питательный насос; 10 — испаритель; 11 — деаэратор.
Рис. 3. Тепловая схема турбинной установки ХТГЗ с турбиной К-500-60/1500.
1 — сепаратор; 2 — промперегреватели; 3 — стопорно-регулирующие клапаны; 4 — конденсаторы; 5 — основной эжектор; 6 — эжектор уплотнений; 7 - подогреватели низкого давления; 8 — охладители дренажа; 9 — подогреватели высокого давления; 10 — турбопривод питательного насоса; 11 — деаэратор.
«Чистый» пар подается в уплотнения из испарителя, показанного на схеме. Он также идет в пусковые пароструйные эжекторы и в эжекторы уплотнений, уплотнения штоков клапанов. Параметры этого пара: давление — 0,635 МПа, температура — 161°С. Перед испарителем (их два на турбину) расчетное давление пара — 0,9 МПа.
Установка комплектуется четырьмя конденсаторами К-10120 с поверхностью 10120 м2 каждый, образуемой 12930 трубками длиной 9 м и диаметром 28/26 мм. Предусмотрено три основных ЭП-3-55/150 и один эжектор уплотнений ЭУ-15-2. Устанавливается пять ПНД: первый по потоку воды типа ПН-950-42-8 (два на турбину) с поверхностью 950 м2, остальные — типа ПН-1800-42-8 с поверхностью 1800 м2; подогреватели рассчитаны на давление конденсата до 42 кгс/см2 и давление пара до 8 кгс/см2. Все эти подогреватели особой конструкции, определяемой требованиями к работе в одноконтурной схеме АЭС: высокая степень герметичности, возможность полного дренажа паровых и водяных полостей, надежное удаление неконденсирующихся газов, специальные материалы. В серийных установках данной турбины предусмотрено пять охладителей дренажа: три типа ОДП-600 и два — типа ОД-400 с поверхностью соответственно 653 и 436 м2.
- Турбинная установка с турбиной К-500-60/1500 (см. стр. 124—126).
Тепловая схема представлена на рис. 3. Из парогенератора двухконтурной АЭС с реактором ВВРд-1000 сухой насыщенный пар по основному паропроводу поступает в турбину, пройдя систему стопорно-регулирующих клапанов. На схеме показано ответвление греющего пара на вторую ступень промперегрева. Из основного паропровода часть пара может отбираться на питание трубопровода питательного насоса. Нормально турбопривод получает пар после СПП до клапанов ЧСД.
Сепарат из сепаратора идет в последний (по потоку пара) ПВД, куда также направляется отбор пара после ЧВД. Дренаж греющего пара первой ступени промперегрева направляется в следующий ПВД, а из второй ступени промперегрева в первый по потоку пара ПВД. Дренажи в системе регенеративного подогрева питательной воды осуществляются преимущественно каскадно. Лишь в двух местах системы дренаж подается насосами в общую линию. Слив дренажа из системы в конденсатор отсутствует. Турбопривод питательного насоса — конденсационный, со своим конденсатором. На схеме показаны линии отвода и подвода пара концевых уплотнений агрегата.
Установка комплектуется двумя конденсаторами бокового расположения типа К-22550 с поверхностью 22550 м2 каждый, образуемой 25932 трубками длиной 10 м и диаметром 28/26 мм. По охлаждающей воде конденсаторы выполнены двухпоточными — двухъярусными. Каждый из потоков имеет свои насосы циркуляционной воды разного напора. Предусмотрено два основных эжектора ЭП-3-55/150-2 и один эжектор уплотнений ЭУ-16-2. Система подогрева питательной воды включает четыре подогревателя низкого давления типа ПН-1700-25 с поверхностью 1700 м2, рассчитанных на давление конденсата до 25 кгс/м2 и давление пара соответственно до 0,3; 1,3; 2,5 и 6 кгс/см2. Имеется три подогревателя высокого давления типа ПВ-2000-120 — с поверхностью 2000 м2, рассчитанных на давление воды до 120 кгс/см2 и давление пара соответственно до 12,19 и 29 кгс/см2. За ПНД № 2 и № 4 (по потоку воды) устанавливаются охладители дренажа ОД-600-25-6 и ОД-600-25-16 с поверхностью 600 м2 каждый [51].
Борис Михайлович Трояновский
ТУРБИНЫ ДЛЯ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
