Основного перегревателя

Использование энергетических соотношений. Выявим сначала характер влияния параметрического возбуждения на уровень вынужденных колебаний. С этой целью проанализируем энергетические соотношения в зоне, основного параметрического резонанса на примере уравнения (6.2), дополненного членом, отвечающим гармонической возмущающей силе,

Более наглядно это видно из осцилллограмм, представленных на рис. 2. Здесь помещен ряд осциллограмм решений уравнения (1) с фиксированными начальными условиями при различных значениях параметров и. и р. Осциллограммы на рис. 2, а соответствуют значениям р/« = 5/9, на рис. 2, б — р/о> = 1, на рис. 2, в— р/к> — 14/9, на рис. 2, г — р/со = 2, на рис. 2, д — р/а> = 25/9. Параметр и. принимал фиксированные значения 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5. Расходящиеся решения на рис. 2, г соответствуют законам изменения х в зоне основного параметрического резонанса [5].

На рис. 3 приведены фазовые траектории системы, поведение которой описывается уравнением (1) в зоне основного параметрического резонанса при различных значениях ц: 0; 0,1; 0,2; 0,3. Анализ графиков на рис. 3 показывает, что изменения фазовых траекторий при увеличении коэффициента jj, аналогичны изменениям фазовых траекторий линейной колебательной системы второго порядка при уменьшении коэффициента трения. Фазовая траектория при (д, — 0,3 аналогична фазовой траектории системы при (А = 0 и с отрицательным коэффициентом трения. Таким образом, периодическое изменение жесткости колебательной системы в зоне параметрического резонанса компенсирует потери на трение и с увеличением коэффициента пульсации \л приводит к раскачке системы, аналогичной поведению линейной системы с отрицательным трением,

Этот метод позволяет исследовать параметрический резонанс любого порядка в зависимости от учета членов разложения в ряд Фурье по малому параметру правых частей уравнений (5.5). В дальнейшем ограничимся, как уже отмечалось, первым приближением, что соответствует исследованию основного резонанса и позволит определить нижнюю границу динамической неустойчивости исследуемой системы. Так как при широкополосном спектре возмущений избежать возникновения основного параметрического резонанса невозможно, то такой вывод является вполне оправданным, а резонансы более высокого порядка для системы со случайными возмущениями в известной степени теряют смысл. Считаем, что время корреляции тк возмущений % и т] значительно меньше времени релаксации тр амплитуды или фазы системы. Если время наблюдения за системой значительно превосходит тк (но не превосходит величины Vp0), т° возможно применение стохастических методов на основе замены реального процесса возмущений % и т] эквивалентными 6-коррелированными и использование аппарата процессов Маркова и уравнения ФПК [81 ]. Стохастические методы, связанные с использованием процессов Маркова, могут быть использованы при любом времени корреляции, если уменьшать интенсивность флюктуации возмущений, оставляя скорость ее изменения постоянной. В этом случае время релаксации амплитуды и фазы будет увеличиваться и условие тк < Тр будет выполненным.

Проанализировать до конца наиболее полно удается два вида флюктуирующей функции % (t). Это, во-первых, случай когда функция х (t) имеет узкополосный спектр, отличный от нуля вблизи определенной частоты, в частности, вблизи частоты основного параметрического резонанса. В этом случае быстроизменяю-щийся узкополосный процесс % (t) можно заменить двумя медленно меняющимися процессами и использовать квазистатистический метод. Во-вторых, это случай быстрых флюктуации функций % (t), который позволяет воспользоваться стохастическими методами 206

Следует отметить, что этот метод позволяет исследовать параметрический резонанс любого порядка в зависимости от числа учитываемых членов разложения по малому параметру. Для упрощения выкладок в настоящей работе принято первое приближение С6.3), которое позволяет исследовать основной резонанс и определить нижнюю границу динамической неустойчивости исследуемой системы. Так как при широкополосном спектре возмущений избежать возникновения основного параметрического резонанса невозможно, то такой подход является оправданным, а ре-зонансы более высокого порядка для системы со случайными возмущениями в известной степени теряют смысл. Считаем, что время корреляции тк возмущений х0 (t) и у0 (t) значительно меньше времени релаксации тр амплитуды или фазы системы. Если время наблюдения за системой значительно превышает тк (но не превышает величины 1/ро). то можно применить стохастические методы на основе замены реального процесса возмущений х0 (t) и у0 (t)

Н. М. Беляев отметил только случаи основного параметрического резонанса (рис. 2) со = 2 pk и предложил приближенную формулу тг ~= 1 i1/4 Р

В указанных выше работах для изучаемых механических систем были получены области существования параметрических резонансов (так называемые области Динамической неустойчивости упругих систем). Здесь показано, что в области основного параметрического резонанса, когда частота внешней возмущающей силы со — изменяющийся параметр системы — в два раза выше частоты собственных колебаний р, т. е. со = 2р, в системе развиваются нарастающие колебания.

Таким образом, В. В. Болотин показал, что учет нелинейных факторов приводит к ограниченным амплитудам колебаний упругих систем в области основного параметрического резонанса.

те свойств источника энергии амплитуда колебаний упругой системы в области основного параметрического резонанса как в случав нелинейных, так и линейных сил упругости определяется также внешней характеристикой двигателя.

Ограничимся рассмотрением колебаний, близких к гармоническим, в области основного параметрического резонанса и предположим, что ф изменяется медленно. Члены уравнений, записанные в правых частях, а также слагаемое Ку sin ф предполагаются малыми, на что указывает малый параметр ъ.

Приближенное решение системы нелинейных уравнений (5), которое описывает стационарные режимы параметрических колебаний в области основного параметрического резонанса, получено в следующем виде:

На рис. 5-43 показана более сложная схема регулирования парового вторичного перегрева, где греющий пар не конденсируется, а возвращается во вторую ступень пароперегревателя. По этой схеме для обогрева используется часть острого пара, отбираемая за первой ступенью основного перегревателя. Пар в этой точке должен иметь температуру, достаточную для полного вторичного перегрева пара. При высокой температуре вторичного перегрева (560—570° С) это является недостатком схемы. Первичный пар после теплообменника смешивается со второй частью потока первичного пара; перед поступлением во вторую ступень пароперегревателя подмешивается, еще и третья часть потока, которая может проходить через пароохладитель (на данной схеме — поверхностный) и служит для регулирования температуры первичного пара. Регулирование температуры вторичного перегрева пара производится обводом части пара, вышедшего из цилиндра высокого давления турбины, помимо теплообменника.

а — схема ЗиО; б —схема Дюрр; в —схема ТКЗ; / и 2 — выходы пара основного и промежуточного перегрева; 3 и За — паропаровой и газопаропа-ровой теплообменники; 4 — регулирующий клапан; 5 — радиационные и полурадиационные ступени основного перегревателя; 6 — конвективные ступени основного перегревателя; 7 —конвективные ступени промежуточного перегревателя; 8 — дроссельная шайба. ,

Внедрение промежуточного перегрева пара привело к еще большему вытеснению основного перегревателя в топку, так как промежуточный пароперегреватель ввиду более низкого значения коэффициента теплоотдачи обычно размещают в зоне с умеренными значениями тепловой нагрузки.

В последнее время для целей регулирования температуры пара за промежуточным перегревателем стали чаще применять паропаровые теплообмешшки. При этом способе регулирования дополнительно увеличивается радиационная поверхность основного перегревателя и сокращается конвективная поверхность промперегрева-теля.

Так, для основного перегревателя котла ТПП-110 (950 т/ч) проектом предусмотрены два впрыска — 10 и 15 т/ч конденсата (2,6% от 'Производительности котла) с глубиной охлаждения пара на выходе до 12° С. В результате пробных пусков котла выявилась необходимость устанойки третьего впрыска, но и при этом глубина регулирования остается много ниже, чем в котлах с конвективными перегревателями.

Передача излишнего тепла от первичного пара к вторичному при снижении производительности котла позволяет стабилизировать обе температуры. Окончательное выравнивание температуры свежего пара происходит за счет впрысков. В этих условиях требуется меньшая дополнительная поверхность основного перегревателя, чем в случае малой степени его радиационное™.

стве 20—40% от расхода уходящих газов. Фирма выпустила 220 котлов с таким регулированием [Л. 86, 87]. Конвективная шахта котла разделяется на две или три части. В одном газоходе находится водяной экономайзер или пакет основного перегревателя, а в другом —

ния экономайзера. Промежуточный перегреватель установлен в правом газоходе, а выходной пакет основного перегревателя — в левом. В каждой из топок поворот горелок обеспечивает независимое поддержание требуемой температуры перегрева.

1 —I топка основного перегревателя; 2, 3 — пакеты пароперегревателя; 4 — экономайзер; 5 — углеразмольные мельницы; 6 — топка промежуточного перегревателя; 7 — промежуточный перегреватель; 8 — регулирующие заслонки; 9 — воздухоподогреватели; 10 — дутьевые вентиляторы; 11 — золоуловители; 12 — дымососы; 13 — дымовая труба.

/ — циклонная камера; 2 — камера догорания; 3 — камера охлаждения; 4 — перегревательные экраны острого пара; 5 —ширмы- основного перегревателя; 6 — выходная секция основного перегревателя; 7 — параллельно включенные по ширине котла первый и второй промперегреватели и входная секция основного перегревателя; 5 — трубчатый воздухоподогреватель; 9 — регулирующие газовые заслонки; 10 — рециркуляционный вентилятор.

Котел выполнен горизонтальным, что позволило вписаться в габариты здания [Л. 33, 85]. Оба промежуточных пароперегревателя и первая секция основного перегревателя выполнены в виде ширм, расположенных параллельно по ходу газов. Регулирование температуры пара производится с помощью рециркуляции газов. Газы с температурой 427°С забираются рециркуляционным дымососом из камеры перед воздухоподогревателем. Ды-„, „ мосос обеспечивает по-