Was ist Verlust in Dampfturbinen – Definition

Verluste in Dampfturbinen

Die Dampfturbine ist keine perfekte Wärmekraftmaschine. Energieverluste verringern tendenziell den Wirkungsgrad und die Arbeitsleistung einer Turbine. Diese Ineffizienz kann auf die folgenden Ursachen zurückgeführt werden.

• Restgeschwindigkeitsverlust. Die Geschwindigkeit des Dampfes, der die Turbine verlässt, muss einen bestimmten absoluten Wert (v _ex ) haben. Der Energieverlust aufgrund der absoluten Austrittsgeschwindigkeit des Dampfes proportional zu (V _ex ² /2). Diese Art von Verlust kann durch Verwendung einer mehrstufigen Turbine verringert werden.
• Anwesenheit von Reibung . In realen thermodynamischen Systemen oder in realen Wärmekraftmaschinen ist ein Teil der Ineffizienz des gesamten Zyklus auf die Reibungsverluste der einzelnen Komponenten (z. B. Düsen oder Turbinenschaufeln) zurückzuführen.
• Dampfleckage. Der Turbinenrotor und das Gehäuse können nicht perfekt isoliert werden. Eine gewisse Menge Dampf tritt aus der Kammer aus, ohne nützliche Arbeit zu leisten.
• Verlust durch mechanische Reibung in Lagern. Jeder Turbinenrotor ist auf zwei Lagern gelagert, dh zwischen jedem Turbinenmodul befinden sich Doppellager.
• Druckverluste in Regelventilen und Dampfleitungen. Es gibt die Hauptdampfleitungs-Absperrventile (MSIVs), die Drosselklappen und Steuerventile zwischen Dampferzeugern und Hauptturbine. Die geringen Verluste sind wie die Rohrreibung in etwa proportional zum Quadrat der Durchflussmenge . Die Durchflussmenge in den Hauptdampfleitungen ist meist sehr hoch. Obwohl das Drosseln ein isenthalpischer Prozess ist, wird der für die Arbeit in der Turbine verfügbare Enthalpieabfall verringert, da dies eine Erhöhung der Dampfqualität des Auslassdampfs bewirkt .
• Verluste durch geringe Dampfqualität . Der verbrauchte Dampf hat einen Druck, der weit unter dem Atmosphärendruck liegt, und der Dampf befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand, typischerweise mit einer Qualität von nahezu 90%. Ein höherer Gehalt an Wassertropfen kann ein schnelles Auftreffen und Erodieren der Schaufeln verursachen, wenn Kondenswasser auf die Schaufeln gesprengt wird.
• Strahlungsverlust. Die Dampfturbine kann im stationären Zustand mit Einlassbedingungen von 6 MPa, t = 275,6 ° betrieben werden. Da es sich um eine große und schwere Maschine handelt, muss sie wärmeisoliert werden, um Wärmeverluste an die Umgebung zu vermeiden.