Промежуточный перегрев пара и внешняя сепарация

В установках с ВВРД и ВВРК обычно выдается сухой насыщенный пар с начальным давлением Р₀ = 3 ÷ 7 МПа (30 – 70 атм). При расширении такого пара в турбинах до давления в конденсаторе порядка Р_к = 3 ÷ 5 КПа (0,03 – 0,05 ата) в конце расширения возникает влажность более 20% (кривая 1).

В тоже время известно, что с точки зрения эрозии лопаток считается допустимой влажность: у_к = 10% при u < 520 м/с

у_к = 16% при u < 400 м/с

Кроме того, влажность значительно снижает η_i турбины. С целью снижения влажности пара в конце его расширения можно прибегнуть к внешней сепарации пара, а так же к промежуточному перегреву острым паром. Процессы в is координатах для внешней сепарации и промежуточного перегрева показаны на рисунке.

Для организации внешней сепарации весь пар выводят из турбины, пропускают его через сепарирующее устройство и затем вновь возвращают в турбину. В высокоэффективных сепараторах можно произвести осушку пара до у₂ = 0,005 ÷ 0,01. Наличие внешних сепараторов, естественно, несколько усложняет установку, вызывает дополнительные потери от сопротивления в трубопроводах и требует дополнительных капиталовложений. Однако опыт показывает, что внешняя сепарация всегда повышает к.п.д. на Δη_э / η_э = 2 ÷ 2,5 %

Разделительное давление в схеме с одной ступенью внешней сепарацией составляет

Промежуточный перегрев острым паром снижает к.п.д. установки, но уменьшает влажность в последующих ступенях турбины и, при благоприятных условиях может дать выигрыш в к.п.д. Δη_э / η_э = 1,2 ÷ 2,0 %.