Berechnung der Effizienz der Dampfturbinen

Diese Bedingung kann nicht berechnet werden – möglicherweise liegt ein Fehler in der Methode vor

1 Nach den Parametern: Dampfdruck 3,53 MPa (a), Temperatur 410℃； Durch thermische Berechnungen unter den Parametern einer Absaugdruck von 1,275 MPa (a) und einer Temperatur von 296 °C ergibt sich eine adiabatische Effizienz von 76,64 %. Wenn die Effizienz bei 81,4 % liegt, beträgt die Dampftemperatur bei unveränderten Parametern etwa 290 °C. Wenn man die Effizienz von 76,64 % anhand des Enthalpieabfalls des Dampfs berechnet, erhält man dasselbe Ergebnis. Laut der Beschreibung eines Freundes aus Stock 1 handelt es sich dabei um Betriebsparameter und nicht um Konstruktionsparameter. Zu welcher Parameterkombination gehört dann eine Effizienz von 81,84 %?

81,4 % sind die Design-Effizienz; die aus den tatsächlich gegebenen Parametern berechnete Effizienz beträgt 76,64 %

Anhand der in der obigen Tabelle angegebenen Werte lässt sich ermitteln, dass die Effizienzen der Hochdruckzylinder bei den Betriebsbedingungen „Nominal“, 1A, 1B bis 3B jeweils 73,51, 71,91, 71,91, 71,91, 72,71 bzw. 72,71 betragen. Unter Berücksichtigung der angegebenen Drehmomentwerte ist die Effizienz dieser Hochdruckzylinder – ohne Berücksichtigung des Energieverbrauchs durch die Lager – höher als die berechnete Effizienz. In Wirklichkeit ist jedoch die Effizienz der Niedrigdruckzylinder noch geringer. Wie lässt sich das erklären?

Diskussion mit Yang*Aobo: 1. Beschreibung des ersten Satzes: 81,4 % entspricht der Effizienz bei der Gestaltung; der zweite Satz: Die Effizienz der Hochdruckzylinder in den Betriebszuständen 1A, 1B und 3B liegt zwischen 71 und 73 % – das ist eine höhere Effizienz als bei der Berechnung der Hochdruckzylinder. Frage: Was bedeuten eigentlich die 81,4? Wie hoch ist die Effizienz der Berechnungen bei der Konstruktion des Hochdruckzylinders? 2. Nach Berechnung der Dampfparameter liegt die Effizienz des Hochdruckzylinders (verstanden als Bereich von der Eingangsstelle bis zur Entlastungsstelle) im Grunde im Einklang mit den Berechnungen des Autors, während die Effizienz des Niedruckzylinders (verstanden als Bereich von der Entlastungsstelle bis zur Abluftstelle) zwischen 53 und 56 liegt. 3. Da die Abgastemperatur der Sättigungstemperatur entspricht, hat die Dampffeuchtigkeit einen sehr großen Einfluss auf die Effizienz. Die Effizienzwerte von 53–56 gelten für einen Dampftrockenheitsgrad von 1. Wenn bei der Konstruktion der Dampfturbinen die Abgasparameter an einer Stelle ermittelt werden, die etwas weiter vom letzten Laufrad entfernt liegt – wodurch ein gewisser Anteil an feuchtem Dampf zulässig ist –, dann steigen die Effizienzwerte des Niedertemperaturzylinders etwas an. Doch das scheint nicht besonders bedeutend zu sein. 4. Unter Berücksichtigung der Verteilung der Dampfmenge macht der effizientere Hochdruckzylinderbereich mehr als 80 % der gesamten Dampfmenge aus, die zur Leistungserzeugung verwendet wird. Selbst bei einer gewichteten Berechnung der Effizienz hat die geringe Effizienz des Niedrigdruckzylinders nur einen geringen Einfluss auf die Gesamteffizienz der Dampfturbine.

81,4 % ist die Effizienz der ersten Anlage – das habe ich jetzt verstanden. In der dargestellten Tabelle habe ich die Effizienz der Hochdruckzylinder bei den verschiedenen Betriebsbedingungen berechnet. Doch die aus der angegebenen Drehmomentleistung sowie der isentropischen Dehnungsarbeit des Dampfes ermittelte Effizienz ist noch höher als die der Hochdruckzylinder. In der Praxis wird die Effizienz der Niedrigdruckzylinder jedoch geringer sein – das ist für mich verwirrend. Hehe