Сравнение обычной схемы и полуторного выхода можно проводить при одном и том же расходе пара в конденсатор, большую опасность эрозии. С точки зрения экономичности полуторный выход при таком сравнении имеет ряд преимуществ: веерность решеток меньше; из-за благоприятной конфигурации диффузорногоснижаются потери от влажности в связи с эвакуацией значительной части крупнодисперсной влаги в верхний ярус, влажность перед которым меньше, чем перед последней ступенью, а перепад больше.

Ступень с полуторным выхлопом в конденсационных турбинах с точки зрения переменного режима работы находятся в особых условиях. С одной стороны, давление пара за этой ступенью, давление в конденсаторе зависит от многих факторов: расхода пара, температуры и расхода охлаждающей воды, загрязнения трубок конденсатора и т.д. Другой важной особенностью является максимальная веерность и в связи с этим наибольшее расхождение в параметрах в корневой и периферийной зонах, наибольшее изменение по высоте профилей рабочих лопаток.

Вначале проанализируем с качественной стороны изменения, которые будут происходить в ступени при изменении давления на выходе из неё.

Если в решетках последней ступени не возникает критической скорости, то изменение давления за ступень будет отражаться также и на давлении перед ступенью. Начиная с режима, когда при понижении давления в одной из решеток последней ступени будет достигнута скорость звука, дальнейшее понижение давления отработавшего пара не будет влиять на понижение давления и скорости во всех решетках, расположенных вверхпо потокуот этого критического сечения.

Теплоперепад последней ступени становится очень большим, мало отличающимся от теплоперепада верхнего яруса, и, следовательно, на нижний ярус остается не оптимально малый теплоперепад. Кроме того, в ступени, предшествующей двухъярусной, для получения приемлемого наклона периферийного меридионального обвода ступени Баумана приходится для сопловой решетки применять очень малые углы выхода. Эти трудности привели, с одной стороны, к тому, что в современных очень крупных турбинах ступени Баумана не нашли применения, с другой - к появлению ряда новых модификаций двух- и даже многоярусных ступеней, пока еще не воплощенных в реальные конструкции.

Опыты, проведенные на турбинах ЛМЗ с" полуторным выходом, показали существенно меньшее влияние влажности, чем в турбинах с обычной проточной частью. В то же время в двухъярусной предпоследней ступени удваиваются концевые потери в решетках, появляется протечка между ярусами. Имеются дополнительные по сравнению с обычными ступенями трудности аэродинамического профилирования решеток верхнего яруса из-за больших скоростей потока в нем. Кроме того, двухъярусные лопатки требуют более сложной технологии изготовления и для них характерна большая трудность вибрационной стойкости из-за меньшей точности теоретического расчета вибрационных характеристик.

Данная модернизация заключается в замене рабочего и соплового аппарата всех ступеней цилиндра низкого давления (ЦНД) турбины К-500-65 на двухъярусные решетки с полуторным расходом пара (ступень Баумана).

Ограничение размеров последней ступени, связанное с прочностью лопаток, с необходимостью уменьшения окружной скорости на периферии лопаток по условиям эрозионной надежности , а также с ухудшением экономичности ступени в связи с очень большой веерностью привело к некоторым своеобразным конструктивным решениям. Одним из них является применение двухъярусной ступени — так называемой ступени Баумана.

Применение ступени Баумана позволяет:

· Существенно повысить пропускную способность ЦНД паровой турбины при сохранении уже существующих высот рабочих лопаток последних ступеней турбин

· Увеличить прочность рабочих лопаток за счет уменьшения длинны и коррозийного износа, как следствие больший срок службы

· Уменьшить капиталовложения в модернизацию по сравнению с заменой на новый турбоагрегат

· Увеличить вырабатываемую мощность турбинной установки

· Увеличить электрический КПД установки, а так же термический всего цикла АЭС