Турбины пт 80 100 130 13. По эксплуатации паровой турбины. Расход теплоты на турбинную установку по производству электроэнергии
Турбина паровая типа ПТ-60-130/13 – конденсационная, с двумя регулируемыми отборами пара. Номинальная мощность 60 000 кВт (60 МВт) при 3000 об./мин. Турбина предназначена непосредственно для привода генератора переменного тока типа ТВФ-63-2 мощностью 63 000 кВт, с напряжением на клеммах генератора 10500 В, монтируемого на общем фундаменте с турбиной. Турбина снабжена регенеративным устройством - для подогрева питательной воды и должна работать с конденсационной установкой. При работе турбины без регулируемых отборов (чисто конденсационный режим) допускается нагрузка 60 МВт.
Турбина паровая типа ПТ-60-130/13 спроектирована на следующие параметры:
- давление свежего пара перед автоматическим стопорным клапаном (АСК) 130 ата;
- температура свежего пара перед АСК 555 ºС;
- количество охлаждающей воды, проходящей через конденсатор (при расчетной темпера-туре на входе в конденсатор 20 ºС) 8000 м/ч;
- ориентировочный максимальный расход пара при номинальных параметрах составляет 387 т/час.
Турбина имеет два регулируемых отбора пара: производственный с номинальным давлением 13 ата и теплофикационный с номинальным давлением 1,2 ата. Производственный и теплофикационный отбор имеют следующие пределы регулирования давления:
- производственный 13+3 ата;
- теплофикационный 0,7-2,5 ата.
Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат. Цилиндр высокого давления имеет одновенечную регулирующую ступень и 16 ступеней давления. Цилиндр низкого давления состоит из двух частей, из которых часть среднего давления имеет регулирующую ступень и 8 ступеней давления, а часть низкого давления имеет регулирующую ступень и 3 ступени давления.
Все диски ротора высокого давления откованы заодно с валом. Первые десять дисков ротора низкого давления откованы заодно с валом, остальные четыре диска надсадные.
Роторы ЦВД и ЦНД соединяются между собой посредством гибкой муфты. Роторы ЦНД и генератора соединяются посредством жесткой муфты. nРВД = 1800 об/мин., nРНД = 1950 об/мин.
Цельнокованый ротор ЦВД турбины ПТ-60-130/13 имеет относительно длинный передний конец вала и лепестковую (безвтулочную) конструкцию лабиринтовых уплотнений. При такой конструкции ротора даже незначительные задевания вала за гребешки концевых или промежуточных уплотнений вызывают местный нагрев и упругий прогиб вала, следствием которого является вибрация турбины, сработка шипов ленточного бандажа, рабочих лопаток, увеличение радиальных зазоров в промежуточных и надбандажных уплотнениях. Обычно прогиб ротора появляется в зоне рабочих оборотов 800-1200 об/мин. во время пуска турбины или во время выбега роторов при ее останове.
Турбина снабжается валоповоротным устройством , вращающим ротор со скоростью 3,4 об/мин. Валоповоротное устройство приводится во вращение от электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Турбина имеет сопловое парораспределение . Свежий пар подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен автоматический затвор, откуда пар по перепускным трубам поступает к регулирующим клапанам турбины. расположены в паровых коробках, вваренных в переднюю часть цилиндра турбины. Минимальный пропуск пара в конденсаторе определяется диаграммой режимов.
Турбина снабжена промывочным устройством , допускающим промывку проточной части турбины на ходу, при соответственно сниженной нагрузке.
Для сокращения времени прогрева и улучшений условий пуска турбины, предусмотрен фланцев и шпилек ЦВД, а также подвод острого пара на переднее уплотнение ЦВД. Для обеспечения правильного режима работы и дистанционного управления системой при пусках и остановах турбины, предусмотрено групповое дренирование через расширитель дренажей в конденсатор.
ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ПТ-80/100-130/13
МОЩНОСТЬЮ 80 МВт
Паровая конденсационная турбина ПТ-80/100-130/13 (рис. 1) с регулируемыми отборами пара (производственным и двухступенчатым теплофикационными) номинальной мощностью 80 МВт, с частотой вращения 3000 об/мин предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока мощностью 120 МВт типа ТВФ-120-2 при работе в блоке с котельным агрегатом.
Турбина имеет регенеративное устройство для подогрева питательной воды, сетевые подогреватели для ступенчатого подогрева сетевой воды и должна работать совместно с конденсационной установкой (рис. 2).
Турбина рассчитана для работы при следующих основных параметрах, которые представленны в табл.1.
Турбина имеет регулируемые отборы пара: производственный с давлением 13±3 кгс/см 2 абс.; два теплофикационных отбора (для подогрева сетевой воды): верхний с давлением 0,5-2,5 кгс/см 2 абс.; нижний-0,3-1 кгс/см 2 абс.
Регулирование давления осуществляется с помощью одной регулирующей диафрагмы, установленной в камере нижнего теплофикационного отбора.
Регулируемое давление в теплофикационных отборах поддерживается: в верхнем отборе при включенных двух теплофикационных отборах, в нижнем - при включенном одном нижнем теплофикационном отборе.
Подогрев питательной воды осуществляется последовательно в ПНД, деаэраторе и ПВД, которые питаются паром из отборов турбины (регулируемых и нерегулируемых).
Данные о регенеративных отборах приведены в табл. 2 и соответствуют параметрам по всем показателям.
Таблица 1 Таблица 2
Подогреватель |
Параметры пара в камере отбора |
Количество отбираемого пара, т/ч |
|
Давление, кгс/см 2 абс. |
Температура, С |
||
ПВД № 6 |
|||
Деаэратор |
|||
ПНД № 2 |
|||
ПНД № 1 |
Питательная вода, поступающая из деаэратора в регенеративную систему турбоустановки, имеет температуру 158° С.
При номинальных параметрах свежего пара, расходе охлаждающей воды 8000 м 3 ч, температуре охлаждающей воды 20° С, полностью включенной регенерации, количестве воды, подогреваемой в ПВД, равном 100%-ному расходу пара, при работе турбоустановки по схеме с деаэратором 6 кгс/см 2 абс. со ступенчатым подогревом сетевой воды, при полном использовании пропускной способности турбины и минимальном пропуске пара в конденсатор могут быть взяты следующие величины регулируемых отборов: номинальные величины регулируемых отборов при мощности 80 МВт; производственный отбор 185 т/ч при давлении 13 кгс/см 2 абс.; суммарный теплофикационный отбор 132 т/ч при давлениях: в верхнем отборе 1 кгс/см 2 абс. и в нижнем отборе 0,35 кгс/см 2 абс.; максимальная величина производственного отбора при давлении в камере отбора 13 кгс/см 2 абс. составляет 300 т/ч; при этой величине производственного отбора и отсутствии теплофикационных отборов мощность турбины составит 70 МВт; при номинальной мощности 80 МВт и отсутствии теплофикационных отборов максимальный производственный отбор составит около 245 т/ч; максимальная суммарная величина теплофикационных отборов равна 200 т/ч; при этой величине отбора и отсутствии производственного отбора мощность составит около 76 МВт; при номинальной мощности 80 МВт и отсутствии производственного отбора максимальные теплофикационные отборы составят 150 т/ч. Кроме того, номинальная мощность 80 МВт может быть достигнута при максимальном теплофикационном отборе 200 т/ч и производственном отборе 40 т/ч.
Допускается длительная работа турбины при следующих отклонениях основных параметров от номинальных: давления свежего пара 125- 135 кгс/см 2 абс.; температуры свежего пара 545- 560° С; повышении температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор до 33° С и расходе охлаждающей воды 8000 м 3 ч; одновременном уменьшении величины производственного и теплофикационных отборов пара до нуля.
При повышении давления свежего пара до 140 кгс/см 2 абс. и температуры до 565° С допускается работа турбины в течение не более 30 мин, а общая продолжительность работы турбины при этих параметрах не должна превышать 200 ч в год.
Длительная работа турбины с максимальной мощностью 100 МВт при определенных сочетаниях производственного и теплофикационных отборов зависит от величины отборов и определяется диаграммой режимов.
Не допускается работа турбины: при давлении пара в камере производственного отбора выше 16 кгс/см 2 абс. и в камере теплофикационного отбора выше 2,5 кгс/см 2 абс.; при давлении пара в камере перегрузочного клапана (за 4-й ступенью) выше 83 кгс/см 2 абс.; при давлении пара в камере регулирующего колеса ЦНД (за 18-й ступенью) выше 13,5 кгс/см 2 абс.; при включенных регуляторах давления и давлениях в камере производственного отбора ниже 10 кгс/см 2 абс., и в камере нижнего теплофикационного отбора ниже 0,3 кгс/см 2 абс.; на выхлоп в атмосферу; температуре выхлопной части турбины выше 70° С; по временной незаконченной схеме установки; при включенном верхнем теплофикационном отборе с выключенным нижним теплофикационным отбором.
Турбина снабжена валоповоротным устройством, вращающим ротор турбины.
Лопаточный агрегат турбины рассчитан на работу при частоте сети 50 Гц (3000 об/мин).
Допускается длительная работа турбины при отклонениях частоты сети в пределах 49-50,5 Гц, кратковременная работа при минимальной частоте 48,5 Гц, пуск турбины на скользящих параметрах пара из холодного и горячего состояний.
Ориентировочная продолжительность пусков турбины из различных тепловых состояний (от толчка до номинальной нагрузки): из холодного состояния-5 ч; через 48 ч простоя-3 ч. 40 мин; через 24 ч простоя-2 ч 30 мин; через 6-8 ч простоя - 1 ч 15 мин.
Допускается работа турбины на холостом ходу после сброса нагрузки не более 15 мин, при условии охлаждения конденсатора циркуляционной водой и полностью открытой поворотной диафрагме.
Гарантийные расходы тепла. В табл. 3 приведены гарантийные удельные расходы тепла. Удельный расход пара гарантируется с допуском 1 % сверх допуска на точность испытаний.
Таблица 3
Мощность на клеммах генератора, МВт |
Производственный отбор |
Теплофикационный отбор |
Температура сетевой воды на входе в сетевой подогреватель, ПСГ 1, °С |
КПД генератора, % |
Температура подогрева питательной воды, °С |
Удельный расход тепла, ккал/кВтч |
||
Давление, кгс/см 2 абс. |
Давление, кгс/см 2 абс. |
Количество отбираемого пара, т/ч |
||||||
* Регуляторы давления в отборах выключены .
Конструкция турбины. Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат. Проточная часть ЦВД имеет одновенечную регулирующую ступень и 16 ступеней давления.
Проточная часть ЦНД состоит из трех частей: первая (до верхнего теплофикационного отбора) имеет регулирующую ступень и семь ступеней давления, вторая (между теплофикационными отборами) имеет две ступени давления и третья имеет регулирующую ступень и две ступени давления.
Ротор высокого давления цельнокованый. Первые десять дисков ротора низкого давления откованы заодно с валом, остальные три диска - насадные.
Роторы ЦВД и ЦНД соединяются между собой жестко с помощью фланцев, откованных заодно с роторами. Роторы ЦНД и генератора типа ТВФ-120-2 соединяются посредством жесткой муфты.
Критические числа оборотов валопровода турбины и генератора в минуту: 1 580; 2214; 2470; 4650 соответствуют I, II, III и IV тонам поперечных колебаний.
Турбина имеет сопловое парораспределение. Свежий пар подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен автоматический затвор, откуда по перепускным трубам пар поступает к регулирующим клапанам турбины.
По выходе из ЦВД часть пара идет в регулируемый производственный отбор, остальная часть направляется в ЦНД.
Теплофикационные отборы осуществляются из соответствующих камер ЦНД. По выходе из последних ступеней ЦНД турбины отработанный пар попадает в конденсатор поверхностного типа.
Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние отсеки уплотнений подается пар при давлении 1,03-1,05 кгс/см 2 абс. температуре около 140°С из коллектора, питаемого паром из уравнительной линии деаэратора (6 кгс/см 2 абс.) или парового пространства бака.
Из крайних отсеков уплотнений паровоздушная смесь отсасывается эжектором в вакуумный охладитель.
Фикспункт турбины расположен на раме турбины со стороны генератора, и агрегат расширяется в сторону переднего подшипника.
Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пусков предусмотрены паровой обогрев фланцев и шпилек и подвод острого пара на переднее уплотнение ЦВД.
Регулирование и защита. Турбина снабжена гидравлической системой регулирования (рис. 3);
1- ограничитель мощности; 2-блок золотников регулятора скорости; 3-дистанционное управление; 4-сервомотор автоматического затвора; 5-регулятор частоты вращения; 6-регулятор безопасности; 7-золотники регулятора безопасности; 8-дистанционный указатель положения сервомотора; 9-сервомотор ЧВД; 10-сервомотор ЧСД; 11-сервомотор ЧНД; 12-электрогидравлический преобразователь (ЭГП); 13-суммирующие золотники; 14-аварийный электронасос; 15-резервный электронасос смазки; 16-пусковой электронасос системы регулирования (переменного тока);
I -напорная линия 20 кгс/см 2 абс.; II -линия к золотнику сервомотора ЦВД; III -линия к золотнику сервомотора Ч"СД; IV-линия к золотник у сервомотора ЧНД; V-линия всасывания центробежного главного насоса; VI-линия смазки до маслоохладителей; VII-линия к автоматическому затвору; VIII-линия от суммирующих золотников к регулятору скорости; IX-линия дополнительной защиты; Х- прочие линии.
Рабочей жидкостью в системе является минеральное масло.
Перестановка регулирующих клапанов впуска свежего пара, регулирующих клапанов перед ЧСД и поворотной диафрагмы перепуска пара в ЧНД производится сервомоторами, которые управляются регулятором частоты вращения и регуляторами давления отборов.
Регулятор предназначен для поддержания частоты вращения турбогенератора с неравномерностью около 4%. Он снабжен механизмом управления, который используется для: зарядки золотников регулятора безопасности и открытия автоматического затвора свежего пара; изменения частоты вращения турбогенератора, причем обеспечивается возможность синхронизации генератора при любой аварийной частоте в системе; поддержания заданной нагрузки генератора при параллельной работе генератора; поддержания нормальной частоты при одиночной работе генератора; повышения частоты вращения при испытании бойков регулятора безопасности.
Механизм управления может приводиться в действие как вручную-непосредственно у турбины, так и дистанционно-со щита управления.
Регуляторы давления сильфонной конструкции предназначены для автоматического поддержания давления пара в камерах регулируемых отборов с неравномерностью около 2 кгс/см 2 для производственного отбора и около 0,4 кгс/см 2 для теплофикационного отбора.
В системе регулирования имеется электрогидравлический преобразователь (ЭГП), на закрытие и открытие регулирующих клапанов которого воздействуют технологическая защита и противоаварийная автоматика энергосистемы.
Для защиты от недопустимого возрастания частоты вращения турбина снабжена регулятором безопасности, два центробежных бойка которого мгновенно срабатывают при достижении частоты вращения в пределах 11-13% сверх номинальной, чем вызывается закрытие автоматического затвора свежего пара, регулирующих клапанов и поворотной диафрагмы. Кроме того, имеется дополнительная защита на блоке золотников регулятора скорости, срабатывающая при повышении частоты на 11,5%.
Турбина снабжена электромагнитным выключателем, при срабатывании которого закрываются автоматический затвор, регулирующие клапаны и поворотная диафрагма ЧНД.
Воздействие на электромагнитный выключатель осуществляют: реле осевого сдвига при перемещении ротора в осевом направлении на величину,
превышающую предельно допустимую; вакуум-реле при недопустимом падении вакуума в конденсаторе до 470 мм рт. ст. (при снижении вакуума до 650 мм рт. ст. вакуум-реле подает предупредительный сигнал); потенциометры температуры свежего пара при недопустимом понижении температуры свежего пара без выдержки времени; ключ для дистанционного отключения турбины на щите управления; реле падения давления в системе смазки с выдержкой времени 3 с с одновременной подачей аварийного сигнала.
Турбина снабжена ограничителем мощности, используемым в особых случаях для ограничения открытия регулирующих клапанов.
Обратные клапаны предназначены для предотвращения разгона турбины обратным потоком пара и установлены на трубопроводах (регулируемых и нерегулируемых) отборов пара. Клапаны закрываются противотоком пара и от автоматики.
Турбоагрегат оборудован электронными регуляторами с исполнительными механизмами для поддержания: заданного давления пара в коллекторе концевых уплотнений путем воздействия на клапан подачи пара из уравнительной линии деаэраторов 6 кгс/см 2 или из парового пространства бака; уровня в конденсатосборнике конденсатора с максимальным отклонением от заданного ±200 мм, (этим же регулятором включается рециркуляция конденсата при малых расходах пара в конденсаторе) ; уровня конденсата греющего пара во всех подогревателях системы регенерации, кроме ПНД № 1.
Турбоагрегат снабжен защитными устройствами: для совместного отключения всех ПВД с одновременным включением обводной линии и подачей сигнала (устройство срабатывает в случае аварийного повышения уровня конденсата вследствие повреждений или нарушений плотности трубной системы в одном из ПВД до первого предела); атмосферными клапанами-диафрагмами, которые установлены на выхлопных патрубках ЦНД и открываются при повышении давления в патрубках до 1,2 кгс/см 2 абс.
Система смазки предназначена для питания маслом Т-22 ГОСТ 32-74 системы регулирования и системы смазки подшипников.
В систему смазки до маслоохладителей масло подается при помощи двух инжекторов, включенных последовательно.
Для обслуживания турбогенератора в период его пуска предусматривается пусковой масляный электронасос с частотой вращения 1 500 об/мин.
Турбина снабжена одним резервным насосом с электродвигателем переменного тока и одним аварийным насосом с электродвигателем постоянного тока.
При снижении давления смазки до соответствующих значений автоматически от реле давления смазки (РДС) включаются резервный и аварийный насосы. РДС периодически испытывается во время работы турбины.
При давлении ниже допустимого турбина и валоповоротное устройство отключаются от сигнала РДС на электромагнитный выключатель.
Рабочая емкость бака сварной конструкции составляет 14 м 3 .
Для очистки масла от механических примесей в баке установлены фильтры. Конструкция бака позволяет производить быструю безопасную смену фильтров. Имеется фильтр тонкой очистки масла от механических примесей, обеспечивающий постоянную фильтрацию части расхода масла, потребляемого системами регулирования и смазки.
Для охлаждения масла предусматриваются два маслоохладителя (поверхностные вертикальные), предназначенных для работы на пресной охлаждающей воде из циркуляционной системы при температуре, не превышающей 33° С.
Конденсационное устройство, предназначенное для обслуживания турбоустановки, состоит из конденсатора, основных и пусковых эжекторов, конденсатных и циркуляционных насосов и водяных фильтров.
Поверхностный двухходовой конденсатор с общей поверхностью охлаждения 3 000 м 2 предназначен для работы на пресной охлаждающей воде. В нем предусмотрен отдельный встроенный пучок подогрева подпиточной или сетевой воды, поверхность нагрева которого составляет около 20% от всей поверхности конденсатора.
С конденсатором поставляется уравнительный сосуд для присоединения датчика электронного регулятора уровня, воздействующего на регулирующий и рециркуляционный клапаны, установленные на трубопроводе основного конденсата. Конденсатор имеет встроенную в паровую часть специальную камеру, в которой устанавливается секция ПНД № 1.
Воздухоудаляющее устройство состоит из двух основных трехступенчатых эжекторов (один резервный), предназначенных для отсоса воздуха и обеспечения нормального процесса теплообмена в конденсаторе и прочих вакуумных аппаратах теплообмена и одного пускового эжектора для быстрого поднятия вакуума в конденсаторе до 500- 600 мм рт. ст.
В конденсационном устройстве устанавливаются два конденсатных насоса (один резервный) вертикального типа для откачки конденсата, подачи его в деаэратор через охладители эжектора, охладители уплотнений и ПНД. Охлаждающая вода для конденсатора и газоохладителей генератора подается циркуляционными насосами.
Для механической очистки охлаждающей воды, поступающей к маслоохладителям и газоохладителям агрегата, устанавливаются фильтры с поворотными сетками для промывки на ходу.
Пусковой эжектор циркуляционной системы предназначен для заполнения системы водой перед пуском турбоустановки, а также для удаления воздуха при скоплении его в верхних точках сливных циркуляционных водоводов и в верхних водяных камерах маслоохладителей.
Для срыва вакуума используется электрозадвижка на трубопроводе отсоса воздуха из конденсатора, установленная у пускового эжектора.
Регенеративное устройство предназначено для подогрева питательной воды (конденсата турбины) паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины. Установка состоит из поверхностного конденсатора рабочего пара, основного эжектора, поверхностных охладителей пара из лабиринтовых уплотнений, поверхностных ПНД, после которых конденсат турбины направляется в деаэратор поверхностных ПВД для подогрева питательной воды после деаэратора в количестве около 105% от максимального расхода пара турбиной.
ПНД № 1 встроен в конденсатор. Остальные ПНД устанавливаются отдельной группой. ПВД №№ 5, 6 и 7 - вертикальной конструкции со встроенными пароохладителями и охладителями дренажа.
ПВД снабжаются групповой защитой, состоящей из автоматических выпускного и обратного клапанов на входе и выходе воды, автоматического клапана с электромагнитом, трубопровода пуска и отключения подогревателей.
ПВД и ПНД снабжены каждый, кроме ПНД № 1, регулирующим клапаном отвода конденсата, управляемым электронным "регулятором.
Слив конденсата греющего пара из подогревателей - каскадный. Из ПНД № 2 конденсат откачивается сливным насосом.
Конденсат из ПВД № 5 непосредственно направляется в деаэратор 6 кгс/см 2 абс. или при недостаточном давлении в подогревателе при малых нагрузках турбины автоматически переключается на слив в ПНД.
Характеристики основного оборудования регенеративной установки приведены в табл. 4.
Для отсоса пара из крайних отсеков лабиринтовых уплотнений турбины поставляется специальный вакуумный охладитель СП.
Отсос пара из промежуточных отсеков лабиринтовых уплотнений турбины производится в охладитель вертикального типа СО. Охладитель включен в регенеративную схему подогрева основного конденсата после ПНД № 1.
Конструкция охладителя аналогична конструкции подогревателей низкого давления.
Подогрев сетевой воды осуществляется в установке, состоящей из двух сетевых подогревателей № 1 и 2 (ПСГ № 1 и 2), включенных по пару соответственно в нижний и верхний отопительные отборы. Тип сетевых подогревателей-ПСГ-1300-3-8-1.
Наименование оборудования |
Поверхность нагрева, м 2 |
Параметры рабочей среды |
Давление, кгс/см 2 абс., при гидравлическом испытании в пространствах |
|||
Расход воды, м 3 /ч |
Сопротив-ление, м вод. ст. |
|||||
Встроен в конденсатор |
||||||
ПНД №2 |
ПН-130-16-9-II |
|||||
ПНД №3 |
||||||
ПНД №4 |
||||||
ПНД №5 |
ПВ-425-230-23-1 |
|||||
ПНД №6 |
ПВ-425-230-35-1 |
|||||
ПНД №7 |
||||||
Охладитель пара из промежуточных камер уплотнений |
ПН-130-1-16-9-11 |
|||||
Охладитель пара из концевых камер уплотнений |
Удельный расход теплоты при двухступенчатом подогреве сетевой воды.
Условия : G к3-4 = Gвх ЧСД + 5 т/ч; t к - см. рис. ; t 1в ≈ 20 °С; W @ 8000 м3/ч
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; t 1в ≈ 20 °С; W @ 8000 м3/ч; Δi ПЭН = 7 ккал/кг
Рис. 10, а , б , в , г |
ПОПРАВКИ К ПОЛНОМУ (Q 0) И УДЕЛЬНОМУ (q G |
Тип
|
а ) на отклонение давления свежего пара от номинального на ± 0,5 МПа (5 кгс/см2)
α q т = ± 0,05 %; α G 0 = ± 0,25 %
б ) на отклонение температуры свежего пара от номинальной на ± 5 °С
в ) на отклонение расхода питательной воды от номинального на ± 10 % G 0
г ) на отклонение температуры питательной воды от номинальной на ± 10 °С
Рис. 11, а , б , в |
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКИ К ПОЛНОМУ (Q 0) И УДЕЛЬНОМУ (q т) РАСХОДАМ ТЕПЛОТЫ И РАСХОДУ СВЕЖЕГО ПАРА (G 0) ПРИ КОНДЕНСАЦИОННОМ РЕЖИМЕ |
Тип
|
а ) на отключение группы ПВД
б ) на отклонение давления отработавшего пара от номинального
в ) на отклонение давления отработавшего пара от номинального
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; G пит = G 0
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С
Условия : G пит = G 0; Р 9 = 0,6 МПа (6 кгс/см2); t пит - см. рис. ; t к - см. рис.
Условия : G пит = G 0; t пит - см. рис. ; Р 9 = 0,6 МПа (6 кгс/см2)
Условия : Р п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); i п = 715 ккал/кг; t к - см. рис.
Примечание. Z = 0 - регулирующая диафрагма закрыта. Z = макс - регулирующая диафрагма полностью открыта.
Условия : Р вто = 0,12 МПа (1,2 кгс/см2); Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2)
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ВНУТРЕННЯЯ МОЩНОСТЬ ЧСНД И ДАВЛЕНИЕ ПАРА В ВЕРХНЕМ И НИЖНЕМ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ОТБОРАХ |
Тип
|
Условия : Р п = 1,3 МПа (13 кгс/см2) при Gвх ЧСД ≤ 221,5 т/ч; Р п = Gвх ЧСД/17 - при Gвх ЧСД > 221,5 т/ч; i п = 715 ккал/кг; Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); t к - см. рис. , ; τ2 = f (P ВТО) - см. рис. ; Q т = 0 Гкал/(кВт · ч)
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА МОЩНОСТЬ ТУРБИНЫ ПРИ ОДНОСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 1,3 (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; Р НТО = 0,06 (0,6 кгс/см2); Р 2 @ 4 кПа (0,04 кгс/см2)
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ДИАГРАММА РЕЖИМОВ ПРИ ОДНОСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 ° С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р НТО = 0,09 МПа (0,9 кгс/см2); Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0.
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ДИАГРАММА РЕЖИМОВ ПРИ ДВУХСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 ° С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р ВТО = 0,12 МПа (1,2 кгс/см2); Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0; τ2 = 52 ° С.
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ДИАГРАММА РЕЖИМОВ ПРИ РЕЖИМЕ ТОЛЬКО С ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ОТБОРОМ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 ° С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р ВТО и Р НТО = f (Gвх ЧСД) - см. рис. 30; Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТЕПЛОТЫ ПРИ ОДНОСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р НТО = 0,09 МПа (0,9 кгс/см2); Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0; Q т = 0
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТЕПЛОТЫ ПРИ ДВУХСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р ВТО = 0,12 МПа (1,2 кгс/см2); Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0; τ2 = 52 °С; Q т = 0.
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТЕПЛОТЫ ПРИ РЕЖИМЕ ТОЛЬКО С ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ОТБОРОМ |
Тип
|
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °С; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); Р ВТО и Р НТО = f (Gвх ЧСД) - см. рис. ; Р 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2); G пит = G 0.
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА МИНИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЕ ДАВЛЕНИЕ В НИЖНЕМ ТЕПЛОФИКАЦИОННОМ ОТБОРЕ ПРИ ОДНОСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ |
Тип
|
Рис. 41, а , б |
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ПОДОГРЕВ СЕТЕВОЙ ВОДЫ (ПО ДАННЫМ ПОТ ЛМЗ) |
Тип
|
а ) минимально возможное давление в верхнем Т -отборе и расчетная температура обратной сетевой воды
б ) поправка на температуру обратной сетевой воды
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКА К МОЩНОСТИ НА ОТКЛОНЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В НИЖНЕМ ТЕПЛОФИКАЦИОННОМ ОТБОРЕ ОТ НОМИНАЛЬНОГО ПРИ ОДНОСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ (ПО ДАННЫМ ПОТ ЛМЗ) |
Тип
|
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКА К МОЩНОСТИ НА ОТКЛОНЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ВЕРХНЕМ ТЕПЛОФИКАЦИОННОМ ОТБОРЕ ОТ НОМИНАЛЬНОГО ПРИ ДВУХСТУПЕНЧАТОМ ПОДОГРЕВЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ (ПО ДАННЫМ ПОТ ЛМЗ) |
Тип
|
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКА НА ДАВЛЕНИЕ ОТРАБОТАВШЕГО ПАРА (ПО ДАННЫМ ПОТ ЛМЗ) |
Тип
|
1 На основании данных ПОТ ЛМЗ.
На отклонение давления свежего пара от номинального на ±1 МПа (10 кгс/см2): к полному расходу теплоты
к расходу свежего пара
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА Q 0) И РАСХОДУ СВЕЖЕГО ПАРА (G 0) ПРИ РЕЖИМАХ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ОТБОРАМИ1 |
Тип
|
1 На основании данных ПОТ ЛМЗ.
На отклонение температуры свежего пара от номинальной на ±10 °С:
к полному расходу теплоты
к расходу свежего пара
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКИ К ПОЛНОМУ РАСХОДУ ТЕПЛОТЫ (Q 0) И РАСХОДУ СВЕЖЕГО ПАРА (G 0) ПРИ РЕЖИМАХ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ОТБОРАМИ1 |
Тип
|
1 На основании данных ПОТ ЛМЗ.
На отклонение давления в П -отборе от номинального на ± 1 МПа (1 кгс/см2):
к полному расходу теплоты
к расходу свежего пара
Рис. 49 а , б , в |
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА УДЕЛЬНЫЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЕ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ |
Тип
|
а ) паром производственного отбора
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 ° C ; P п = 1,3 МПа (13 кгс/см2); ηэм = 0,975.
б ) паром верхнего и нижнего теплофикационных отборов
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 °C; Р ВТО = 0,12 МПа (1,2 кгс/см2); ηэм = 0,975
в ) паром нижнего теплофикационного отбора
Условия : Р 0 = 13 МПа (130 кгс/см2); t 0 = 555 ° C ; Р НТО = 0,09 МПа (0,9 кгс/см2); ηэм = 0,975
Рис. 50 а , б , в |
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА ПОПРАВКИ К УДЕЛЬНЫМ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫМ ВЫРАБОТКАМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ДАВЛЕНИЕ В РЕГУЛИРУЕМЫХ ОТБОРАХ |
Тип
|
а ) на давление в производственном отборе
б ) на давление в верхнем теплофикационном отборе
в ) на давление в нижнем теплофикационном отборе
Приложение
1. УСЛОВИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Типовая энергетическая характеристика составлена на основании отчетов о тепловых испытаниях двух турбоагрегатов: на Кишиневской ТЭЦ-2 (работа выполнена Южтехэнерго) и на ТЭЦ-21 Мосэнерго (работа выполнена МГП ПО «Союзтехэнерго»). Характеристика отражает среднюю экономичность турбоагрегата, прошедшего капитальный ремонт и работающего по тепловой схеме, представленной на рис. ; при следующих параметрах и условиях, принятых за номинальные:
Давление и температура свежего пара перед стопорным клапаном турбины - 13 (130 кгс/см2)* и 555 °С;
* В тексте и на графиках - абсолютное давление.
Давление в регулируемом производственном отборе - 13 (13 кгс/см2) с естественным повышением при расходах на входе в ЧСД более 221,5 т/ч;
Давление в верхнем теплофикационном отборе - 0,12 (1,2 кгс/см2) при двухступенчатой схеме подогрева сетевой воды;
Давление в нижнем теплофикационном отборе - 0,09 (0,9 кгс/см2) при одноступенчатой схеме подогреве сетевой воды;
Давление в регулируемом производственном отборе, верхнем и нижнем теплофикационных отборах при конденсационном режиме с отключенными регуляторами давления - рис. и ;
Давление отработавшего пара:
а) для характеристики конденсационного режима и работы с отборами при одноступенчатом и двухступенчатом подогреве сетевой воды при постоянном давлении - 5 кПа (0,05 кгс/см2);
б) для характеристики конденсационного режима при постоянном расходе и температуре охлаждающей воды - в соответствии с тепловой характеристикой конденсатора при t 1в = 20 °С и W = 8000 м3/ч;
Система регенерации высокого и низкого давления включена полностью, деаэратор 0,6 (6 кгс/см2) питается паром производственного отбора;
Расход питательной воды равен расходу свежего пара, возврат 100 % конденсата производственного отбора при t = 100 °С осуществлен в деаэратор 0,6 (6 кгс/см2);
Температура питательной воды и основного конденсата за подогревателями соответствует зависимостям приведенным на рис. , , , , ;
Прирост энтальпии питательной воды в питательном насосе - 7 ккал/кг;
Электромеханический КПД турбоагрегата принят по данным испытания однотипного турбоагрегата, проведенного Донтехэнерго;
Пределы регулирования давления в отборах:
а) производственном - 1,3 ± 0,3 (13 ± 3 кгс/см2);
б) верхнем теплофикационном при двухступенчатой схеме подогрева сетевой воды - 0,05 - 0,25 (0,5 - 2,5 кгс/см2);
а) нижнем теплофикационном при одноступенчатой схеме подогрева сетевой воды - 0,03 - 0,10 (0,3 - 1,0 кгс/см2).
Нагрев сетевой воды в теплофикационной установке при двухступенчатой схеме подогрева сетевой воды, определяемый заводскими расчетными зависимостями τ2р = f (P ВТО) и τ1 = f (Q т, P ВТО) составляет 44 - 48 °С для максимальных теплофикационных нагрузок при давлениях P ВТО = 0,07 ÷ 0,20 (0,7 ÷ 2,0 кгс/см2).
Положенные в основу настоящей Типовой энергетической характеристика данные испытания обработаны с использованием «Таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара» (М.: Издательство стандартов, 1969). По условиям ПОТ ЛМЗ - возвращаемый конденсат производственного отбора вводится при температуре 100 °С в линию основного конденсата после ПНД № 2. При составлении Типовой энергетической характеристики принято, что он вводится при той же температуре непосредственно в деаэратор 0,6 (6 кгс/см2). По условиям ПОТ ЛМЗ при двухступенчатом подогреве сетевой воды и режимах с расходом пара на входе в ЧСД более 240 т/ч (максимальная электрическая нагрузка при малом производственном отборе) ПНД № 4 полностью отключается. При составлении Типовой энергетической характеристики принято, что при расходе на входе в ЧСД свыше 190 т/ч часть конденсата направляется в обвод ПНД № 4 с таким расчетом, чтобы температура его перед деаэратором не превышала 150 °С. Это требуется для обеспечения хорошей деаэрации конденсата.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ, ВХОДЯЩЕГО В СОСТАВ ТУРБОУСТАНОВКИ
В состав турбоагрегата наряду с турбиной входит следующее оборудование:
Генератор ТВФ-120-2 завода «Электросила» с водородным охлаждением;
Двухходовой конденсатор 80 КЦС-1 общей поверхностью 3000 м2, из них 765 м2 приходится на долю встроенного пучка;
Четыре подогревателя низкого давления: ПНД № 1, встроенный в конденсатор, ПНД № 2 - ПН-130-16-9-11, ПНД № 3 и 4 - ПН-200-16-7-1;
Один деаэратор 0,6 (6 кгс/см2);
Три подогревателя высокого давления: ПВД № 5 - ПВ-425-230-23-1, ПВД № 6 - ПВ-425-230-35-1, ПВД № 7 - ПВ-500-230-50;
Два циркуляционных насоса 24НДН подачей 5000 м3/ч и давлением 26 м вод. ст. с электродвигателями по 500 кВт каждый;
Три конденсатных насоса КН 80/155 с приводом от электродвигателей мощностью 75 кВт каждый (количество находящихся в работе насосов зависит от расхода пара в конденсатор);
Два основных трехступенчатых эжектора ЭП-3-701 и один пусковой ЭП1-1100-1 (постоянно в работе один основной эжектор);
Два подогревателя сетевой воды (верхний и нижний) ПСГ-1300-3-8-10 поверхностью 1300 м2 каждый, рассчитанные на пропуск 2300 м3/ч сетевой воды;
Четыре конденсатных насоса подогревателей сетевой воды КН-КС 80/155 с приводом от электродвигателей мощностью 75 кВт каждый (по два насоса у каждого ПСГ);
Один сетевой насос I подъема СЭ-5000-70-6 с электродвигателем 500 кВт;
Один сетевой насос II подъема СЭ-5000-160 с электродвигателем 1600 кВт.
3. КОНДЕНСАЦИОННЫЙ РЕЖИМ
При конденсационном режиме с отключенными регуляторами давления полный расход теплоты брутто и расход свежего пара в зависимости от мощности на выводах генератора выражается уравнениями:
При постоянном давлении в конденсаторе
P 2 = 5 кПа (0,05 кгс/см2);
Q 0 = 15,6 + 2,04N т;
G 0 = 6,6 + 3,72N т + 0,11(N т - 69,2);
При постоянном расходе (W = 8000 м3/ч) и температуре (t 1в = 20 °С) охлаждающей воды
Q 0 = 13,2 + 2,10N т;
G 0 = 3,6 + 3,80N т + 0,15(N т - 68,4).
Приведенные уравнения действительны в пределах изменения мощности от 40 до 80 МВт.
Расходы теплоты и свежего пара при конденсационном режиме для заданной мощности определяются по приведенным зависимостям с последующим введением необходимых поправок по соответствующим графикам. Эти поправки учитывают отличие эксплуатационных условий от номинальных (для которых составлена Типовая характеристика) и служат для пересчета данных характеристики на эксплуатационные условия. При обратном пересчете знаки поправок меняются на обратные.
Поправки корректируют расходы теплоты и свежего пара при неизменной мощности. При отклонении нескольких параметров от номинальных значений поправки алгебраически суммируются.
4. РЕЖИМ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ОТБОРАМИ
При включенных регулируемых отборах турбоагрегат может работать при одноступенчатой и двухступенчатой схемах подогрева сетевой воды. Возможна также работа без теплофикационного отбора с одним производственным. Соответствующие типовые диаграммы режимов по расходу пара и зависимости удельного расхода теплоты от мощности и производственного отбора даны на рис. - , а удельные выработки электроэнергии на тепловом потреблении на рис. - .
Диаграммы режимов рассчитаны по схеме, применяемой ПОТ ЛМЗ, и изображены на двух полях. Верхнее поле является диаграммой режимов (Гкал/ч) турбины с одним производственным отбором при Q т = 0.
При включении теплофикационной нагрузки и прочих неизменных условиях происходит разгрузка либо только 28 - 30-й ступеней (при включенном одном нижнем сетевом подогревателе), либо 26 - 30-й ступеней (при включенных двух сетевых подогревателях) и снижение мощности турбины.
Значение снижения мощности зависит от теплофикационной нагрузки и определяется
ΔN Qт = KQ т,
где K - определенное при испытаниях удельное изменение мощности турбины ΔN Qт/ΔQ т, равное 0,160 МВт/(Гкал · ч) при одноступенчатом подогреве, и 0,183 МВт/(Гкал · ч) при двухступенчатом подогреве сетевой воды (рис. 31 и 32).
Отсюда следует, что расход свежего пара при заданной мощности N т и двух (производственном и теплофикационном) отборах будет по верхнему полю соответствовать некоторой фиктивной мощности N фт и одному производственному отбору
N фт = N т + ΔN Qт.
Наклонные прямые нижнего поля диаграммы позволяют определить графически по заданной мощности турбины и теплофикационной нагрузке значение N фт, а по нему и производственному отбору расход свежего пара.
Значения удельных расходов теплоты и удельных выработок электроэнергии на тепловом потреблении подсчитаны по данным, взятым из расчета диаграмм режимов.
В основе графиков зависимости удельного расхода теплоты от мощности и производственного отбора лежат те же соображения, что и в основе диаграммы режимов ПОТ ЛМЗ.
График такого типа предложен турбинным цехом МГП ПО «Союзтехэнерго» («Промышленная энергетика», 1978, № 2). Он предпочтительнее системы графиков q т = f (N т, Q т) при различных Q п = const, поскольку пользование им удобнее. Графики удельного расхода теплоты по соображениям непринципиального характера выполнены без нижнего поля; методика пользования ими пояснена примерами.
Данных, характеризующих режим при трехступенчатом подогреве сетевой воды, типовая характеристика не содержит, поскольку такой режим на установках данного типа в период проведения испытаний нигде не был освоен.
Влияние отклонений параметров от принятых при расчете Типовой характеристики за номинальные учитывается двояко:
а) параметров, не влияющих на теплопотребление в котле и отпуск теплоты потребителю при неизменных массовых расходах G 0, G п и G т, - внесением поправок к заданной мощности N т(N т + KQ т).
Соответственно этой исправленной мощности по рис. - определяются расход свежего пара, удельный расход теплоты и полный расход теплоты;
б) поправки на P 0, t 0 и P п вносятся к найденным после внесения указанных выше поправок к расходу свежего пара и полному расходу теплоты, после чего подсчитывается расход свежего пара и расход теплоты (полный и удельный) для заданных условий.
Данные для поправочных кривых на давление свежего пара рассчитаны с использованием результатов испытания; все прочие поправочные кривые составлены на основе данных ПОТ ЛМЗ.
5. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛОТЫ, РАСХОДА СВЕЖЕГО ПАРА И УДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ВЫРАБОТОК
Пример 1. Конденсационный режим с отключенными регуляторами давления в отборах.
Дано: N т = 70 МВт; P 0 = 12,5 (125 кгс/см2); t 0 = 550 °С; Р 2 = 8 кПа (0,08 кгс/см2); G пит = 0,93G 0; Δt пит = t пит - t нпит = -7 °С.
Требуется определить полный и удельный расходы теплоты брутто и расход свежего пара при заданных условиях.
Последовательность и результаты приведены в табл. .
Таблица П1
Обозначение |
Способ определения |
Полученное значение |
Расход свежего пара при номинальных условиях, т/ч |
Температуры свежего пара |
Расхода питательной воды |
Суммарная поправка к удельному расходу теплоты, % |
Удельный расход теплоты при заданных условиях, ккал/(кВт · ч) |
Полный расход теплоты при заданных условиях, Гкал/ч |
Q 0 = q тN т10-3 |
Поправки к расходу пара на отклонение условий от номинальных, %: |
Давления свежего пара |
Температуры свежего пара |
Давления отработавшего пара |
Расхода питательной воды |
Температуры питательной воды |
Суммарная поправка к расходу свежего пара, % |
Расход свежего пара при заданных условиях, т/ч |
Таблица П2
* При внесении поправки к мощности на давление в верхнем теплофикационном отборе Р ВТО, отличное от 0,12 (1,2 кгс/см2), результат будет отвечать температуре обратной воды, соответствующей заданному давлению по кривой τ2р = f (P ВТО) на рис. , т.е. 60 °С. ** В случае заметного отличия G ЧСДвх" от G ЧСДвх все значения в пп. 4 - 11 следует проверить по уточненному G ЧСДвх. Расчет удельных теплофикационных выработок проводится аналогично приведенному в примере . Выработка теплофикационного отбора и поправка к ней на фактическое давление Р ВТО определяется по рис. , б и , б . Пример 4. Режим без теплофикационного отбора. Дано: N т = 80 МВт; Q п = 120 Гкал/ч; Q т = 0; Р 0 = 12,8 (128 кгс/см2); t 0 = 550 °С; Р 7,65 |
Давление в верхнем теплофикационном отборе, (кгс/см2)* |
Р ВТО |
Рис. по G ЧСДвх" |
Давление в нижнем теплофикационном отборе, (кгс/см2)* |
Р НТО |
Рис. по G ЧСДвх" |
* Давления в отборах ЧСНД и температура конденсата по ПНД могут быть определены по графикам конденсационного режима в зависимости от G ЧСДвх, при соотношении G ЧСДвх/G 0 = 0,83.
6. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Наименование |
Обозначение |
Мощность, МВт: |
электрическая на выводах генератора |
N т, N тф |
внутренняя части высокого давления |
N iЧВД |
внутренняя части среднего и низкого давления |
N iЧСНД |
суммарные потери турбоагрегата |
Σ∆N пот |
электромеханический КПД |
Цилиндр (или часть) высокого давления |
Цилиндр низкого (или часть среднего и низкого) давления |
ЦСД (ЧСНД) |
Расход пара, т/ч: |
на турбину |
на производство |
на теплофикацию |
на регенерацию |
G ПВД, G ПНД, G д |
через последнюю ступень ЧВД |
G ЧВДскв |
на входе в ЧСД |
G ЧСДвх |
на входе в ЧНД |
G ЧНДвх |
в конденсатор |
Расход питательной воды, т/ч |
Расход возвращаемого конденсата производственного отбора, т/ч |
Расход охлаждающей воды через конденсатор, м3/ч |
Расход теплоты на турбоустановку, Гкал/ч |
Расход теплоты на производство, Гкал/ч |
Абсолютное давление, (кгс/см2): |
перед стопорным клапаном |
за регулирующими и перегрузочным клапанами |
PI -IV кл, P пер |
в камере регулирующей ступени |
P р.ст |
в камерах нерегулируемых отборов |
PI -VII п |
в камере производственного отбора |
в камере верхнего теплофикационного отбора |
в камере нижнего теплофикационного отбора |
в конденсаторе, кПа (кгс/см2) |
Температура (°С), энтальпия, ккал/кг: |
свежего пара перед стопорным клапаном |
t 0, i 0 |
пара в камере производственного отбора |
конденсата за ПНД |
t к, t к1, t к2, t к3, t к4 |
возвращаемого конденсата производственного отбора |
питательной воды за ПВД |
t пит5, t пит6, t пит7 |
питательной воды за установкой |
t пит, i пит |
сетевой воды при входе в установку и выходе из нее |
охлаждающей воды при входе в конденсатор и выходе из него |
t 1в, t 2в |
Повышение энтальпии питательной воды в насосе |
∆i ПЭН |
Удельный расход теплоты брутто на выработку электроэнергии, ккал/(кВт · ч) |
q т, q тф |
Удельная теплофикационная выработка электроэнергии, кВт ·ч/Гкал: |
паром производственного отбора |
паром теплофикационного отбора |
Коэффициенты для пересчета в систему СИ: |
1 т/ч - 0,278 кг/с; 1 кгс/см2 - 0,0981 МПа или 98,1 кПа; 1 ккал/кг - 4,18168 кДж/кг |
Теплофикационная паровая турбина ПТ-80/100-130/13 производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод» (НОГ ЛМЗ) с промышленным и отопительными отборами пара номинальной мощностью 80 МВт, максимальной 100 МВт с начальным давлением пара 12,8 МПа предназначена для непосредственного привода электрического генератора ТВФ-120-2 с частотой вращения 50 Гц и отпуска тепла для нужд производства и отопления.
При заказе турбины, а также в другой документации, где ее следует обозначать «Турбина паровая 1ГГ-80/100-130/13 ТУ 108-948-80».
Турбина ПТ-80/100-130/13 соответствует требованиям ГОСТ 3618-85, ГОСТ 24278-85 и ГОСТ 26948-86.
Турбина имеет следующие регулируемые отборы пара: производственный с абсолютным давлением (1,275±0,29) МПа и два отопительных отбора: верхний с абсолютным давлением в пределах 0,049-0,245 МПа и нижний с давлением в пределах 0,029-0,098 МПа.
Регулирование давления отопительного отбора осуществляется с помощью одной регулирующей диафрагмы, установленной в камере верхнего отопительного отбора. Регулируемое давление в отопительных отборах поддерживается: в верхнем отборе — при включенных обоих отопительных отборах, в нижнем отборе — при включенном одном нижнем отопительном отборе. Сетевая вода через сетевые подогреватели нижней и верхней ступеней подогрева пропускается последовательно и в одинаковом количестве. Расход воды, проходящей через сетевые подогреватели, контролируется.
Номинальные значения основных параметров турбины ПТ-80/100-130/13
Параметр | ПТ-8О/100-130/13 |
1. Мощность, МВт | |
номинальная | 80 |
максимальная | 100 |
2. Начальные параметры пара: | |
давление, МПа | 12.8 |
температура. °С | 555 | 284 (78.88) |
4. Расход отбираемого пара на производств. нужды, т/ч | |
номинальный | 185 |
максимальный | 300 |
5. Давление производственного отбора, МПа | 1.28 |
6. Максимальный расход свежего пара, т/ч | 470 |
7. Пределы изменения давления пара в регулируемых отопительных отборах пара, МПа | |
в верхнем | 0.049-0.245 |
в нижнем | 0.029-0.098 |
8. Температура воды, °С | |
питательной | 249 |
охлаждающей | 20 |
9. Расход охлаждающей воды, т/ч | 8000 |
10. Давление пара в конденсаторе, кПа | 2.84 |
При номинальных параметрах свежею пара, расходе охлаждающей воды 8000 м3/ч, температуре охлаждающей воды 20 °С, полностью включенной регенерации, количестве конденсата, подогреваемого в ПВД, равном 100% расхода пара через турбину, при работе турбоустановки с деаэратором 0,59 МПа, со ступенчатым подогревом сетевой воды, при полном использовании пропускной способности турбины и минимальном пропуске пара в конденсатор могут быть взяты следующие величины отборов:
— номинальные величины регулируемых отборов при мощности 80 МВт;
— производственный отбор — 185 т/ч при абсолютном давлении 1,275 МПа;
— суммарный отопительный отбор — 285 ГДж/ч (132 т/ч) при абсолютных давлениях: в верхнем отборе — 0,088 МПа и в нижнем отборе — 0,034 МПа;
— максимальная величина производственного отбора при абсолютном давлении в камере отбора 1,275 МПа составляет 300 т/ч. При этой величине производственного отбора и отсутствии отопительных отборов мощность турбины составляет -70 МВт. При номинальной мощности 80 МВт и отсутствии отопительных отборов максимальный производственный отбор составит -250 т/ч;
— максимальная суммарная величина отопительных отборов равна 420 ГДж/ч (200 т/ч); при этой величине отопительных отборов и отсутствии производственного отбора мощность турбины составляет около 75 МВт; при номинальной мощности 80 МВт и отсутствии производственного отбора максимальные отопительные отборы составят около 250 ГДж/ч (-120 т/ч).
— максимальная мощность турбины при выключенных производственном и отопительных отборах, при расходе охлаждающей воды 8000 м /ч с температурой 20 °С, полностью включенной регенерации составит 80 МВт. Максимальная мощность турбины 100 МВт. получаемая при определенных сочетаниях производственного и отопительного отборов, зависит от величины отборов и определяется диафрагмой режимов.
Предусматривается возможность работы турбоустановки с пропуском подпиточной и сетевой воды через встроенный пучок
При охлаждении конденсатора сетевой водой турбина может работать по тепловому графику. Максимальная тепловая мощность встроенного пучка составляет -130 ГДж/ч при поддержании температуры в выхлопной части не выше 80 °С.
Допускается длительная работа турбины с номинальной мощностью при следующих отклонениях основных параметров от номинальных:
- при одновременном изменении в любых сочетаниях начальных параметров свежего пара — давления от 12,25 до 13,23 МПа и температуры от 545 до 560 °С; при этом температура охлаждающей воды должна быть не выше 20 °С;
- при повышении температуры охлаждающей воды при входе в конденсатор до 33 °С и расходе охлаждающей воды 8000 м3/ч, если начальные параметры свежего пара при этом не ниже номинальных;
- при одновременном уменьшении величин производственного и отопительных отборов пара до нуля.
- при повышении давления свежего пара до 13,72 МПа и температуры до 565 °С допускается работа турбины в течение не более получаса, причем общая продолжительность работы турбины при этих параметрах не должна превышать 200 ч/год.
Для данной турбинной установки ПТ-80/100-130/13 используеться подогреватель высокого давления №7 (ПВД-475-230-50-1). ПВД-7 работает при параметрах пара перед входом в подогреватель: давлении 4,41 МПа, температуре 420 °С и расходом пара 7,22 кг/с. Параметры питательной воды при этом: давление 15,93МПа, температура 233 °С и расход 130 кг/с.
Комплексная модернизация паровой турбины ПТ-80/100-130/13
Целью модернизации является увеличение электрической и теплофикационной мощности турбины с повышением экономичности турбоустановки. Модернизация в объеме основной опции заключается в установке сотовых надбандажных уплотнений ЦВД и замене проточной части среднего давления с изготовлением нового ротора НД с целью увеличения пропускной способности ЧСД до 383 т/ч. При этом сохраняется диапазон регулирования давления в производственном отборе, максимальный расход пара в конденсатор не изменяется.
Заменяемые узлы при модернизации турбоагрегата в объёме основной опции:
- Установка сотовых надбандажных уплотнений 1-17 ступеней ЦВД;
- Направляющий аппарат ЦСНД;
- Седла РК ЧСД большего пропускного сечения с доработкой паровых коробок верхней половины корпуса ЧСД под установку новых крышек;
- Регулирующие клапаны СД и кулачково-распределительное устройство;
- Диафрагмы 19-27 ступеней ЦСНД, укомплектованные надбандажными сотовыми уплотнениями и уплотнительными кольцами с витыми пружинами;
- Ротор СНД с установленными новыми рабочими лопатками 18-27 ступеней ЦСНД с цельнофрезерованными бандажами;
- Обоймы диафрагм №1, 2, 3;
- Обойма передних концевых уплотнений и уплотнительные кольца с витыми пружинами;
- Насадные диски 28, 29, 30 ступеней сохраняются в соответствии с существующей конструкцией, что позволяет сократить затраты на проведение модернизации (при условии использования старых насадных дисков).
В результате модернизации по основной опции достигается следующее:
- Увеличение максимальной электрической мощности турбины до 110 МВт и мощности теплофикационного отбора до 168,1 Гкал/ч, за счет сокращения промышленного отбора.
- Обеспечение надёжной и маневренной работы турбоустановки на всех эксплуатационных режимах работы, в том числе при минимально возможных давлениях в промышленном и теплофикационном отборах.
- Повышение показателей экономичности турбоустановки;
- Обеспечение стабильности достигнутых технико-экономических показателей в течение межремонтного периода.
Эффект от модернизации в объеме основного предложения:
Режимы турбоагрегата | Электрическая мощность, МВт | Расход пара на теплофикацию, т/ч | Расход пара на производство, т/ч |
Конденсационный | |||
Номинальный | |||
Максимальной мощности | |||
С максимальным | |||
Увеличение КПД ЧСД | |||
Увеличение КПД ЦВД |
Дополнительные предложения (опции) по модернизации
- Модернизация обоймы регулирующей ступени ЦВД с установкой надбандажных сотовых уплотнений
- Установка диафрагм последних ступеней с тангенциальным навалом
- Высокогерметичные уплотнения штоков регулирующих клапанов ЦВД
Эффект от модернизации по дополнительным опциям
№ | Наименование | Эффект |
Модернизация обоймы регулирующей ступени ЦВД с установкой надбандажных сотовых уплотнений | Увеличение мощности на 0,21-0,24 МВт |
|
Установка диафрагм последних ступеней с тангенциальным навалом | Конденсационный режим: |
|
Уплотнение поворотной диафрагмы | Повышение экономичности турбоустановки при работе в режиме с полностью закрытой поворотной диафрагмой 7 Гкал/час |
|
Замена надбандажных уплотнений ЦВД и ЦСД на сотовые | Повышение КПД цилиндров (ЦВД на 1,2-1,4%, ЦСНД на 1%); |
|
Замена регулирующих клапанов ЦВД | Увеличение мощности на 0,02-0,11 МВт |
|
Установка сотовых концевых уплотнений ЦНД | Устранение присосов воздуха через концевые уплотнения |