Влияние давления свежего пара

Если при неизменных температурах отработавшего Т_k и свежего Т₀ пара повысить начальное давление пара Р₀, то вследствие повышения температуры насыщения возрастает эквивалентная температура подвода теплоты от до (рис.9). Согласно это приведет к повышению абсолютного КПД цикла. Однако по мере увеличения начального давления эквивалентная температура цикла вначале возрастает, затем вследствие увеличения доли подводимой теплоты, затрачиваемой на нагрев воды до температуры насыщения, этот рост замедляется, и дальнейшее повышение давления приводит уже к снижению и экономичности цикла.

Рисунок 9 - Сравнение идеальных циклов с разными давлениями пара в T,s–диаграмме

Располагаемый теплоперепад турбины Н₀, т.е. числитель в формуле , с ростом увеличивается до тех пор, пока касательная ав в h,s–диаграмме к изотерме не станет параллельной участку изобары (рис.10). При дальнейшем повышении Р₀ теплоперепад начинает уменьшаться.

Как видно из h,s–диаграммы энтальпия свежего пара h₀ при с ростом давления понижается. Этим и объясняется тот факт, что максимум достигается при более высоком давлении пара , чем максимум теплоперепада Н₀.

Рисунок 10 - Изменение располагаемого теплоперепада Н₀ в зависимости от начального давления Р₀ при неизменных начальной температуре и конечном давлении Р_к

Повышение начального давления пара при заданной и неизменном конечном давлении Р_к, как видно из T,s и h,s–диаграмм, вызывает увеличение конечной влажности пара, которая приводит к снижению относительного внутреннего КПД турбины, эрозии рабочих лопаток и допускается не более 14%.

Поэтому при повышении начального давления следует повышать также и начальную температуру , либо применять промежуточный (вторичный) перегрев пара.

Например, для конденсационных турбин без промперегрева при температура пара должна быть не ниже 400÷435 ⁰С, а при давлении МПа не ниже 500 ⁰С.