Конструкция турбины т 50 130. Тепловая схема турбоустановки

Российская ФедерацияРД

Нормативные характеристики конденсаторов турбин Т-50-130 ТМЗ, ПТ-60-130/13 и ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ

При составлении "Нормативных характеристик" приняты следующие основные обозначения:

Расход пара в конденсатор (паровая нагрузка конденсатора), т/ч;

Нормативное давление пара в конденсаторе, кгс/см*;

Фактическое давление пара в конденсаторе, кгс/см;

Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, °С;

Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора, °С;

Температура насыщения, соответствующая давлению пара в конденсаторе, °С;

Гидравлическое сопротивление конденсатора (падение давления охлаждающей воды в конденсаторе), мм вод.ст.;

Нормативный температурный напор конденсатора, °С;

Фактический температурный напор конденсатора, °С;

Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе, °С;

Номинальный расчетный расход oxлаждающей воды в конденсатор, м/ч;

Расход охлаждающей воды в конденсатор, м/ч;

Полная поверхность охлаждения конденсатора, м;

Поверхность охлаждения конденсатора при отключенном по воде встроенном пучке конденсатора, м.

Нормативные характеристики включают следующие основные зависимости:

1) температурного напора конденсатора (°С) от расхода пара в конденсатор (паровой нагрузки конденсатора) и начальной температуры охлаждающей воды при номинальном расходе охлаждающей воды:

2) давления пара в конденсаторе (кгс/см) от расхода пара в конденсатор и начальной температуры охлаждающей воды при номинальном расходе охлаждающей воды:

3) температурного напора конденсатора (°С) от расхода пара в конденсатор и начальной температуры охлаждающей воды при расходе охлаждающей воды 0,6-0,7 номинального:

4) давления пара в конденсаторе (кгс/см) от расхода пара в конденсатор и начальной температуры охлаждающей воды при расходе охлаждающей воды 0,6-0,7 - номинального:

5) температурного напора конденсатора (°С) от расхода пара в конденсатор и начальной температуры охлаждающей воды при расходе охлаждающей воды 0,44-0,5 номинального;

6) давления пара в конденсаторе (кгс/см) от расхода пара в конденсатор и начальной температуры охлаждающей воды при расходе охлаждающей воды 0,44-0,5 номинального:

7) гидравлического сопротивления конденсатора (падение давления охлаждающей воды в конденсаторе) от расхода охлаждающей воды при эксплуатационно чистой поверхности охлаждения конденсатора;

8) поправки к мощности турбины на отклонение давления отработавшего пара.

Турбины T-50-130 ТМЗ и ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ оборудованы конденсаторами, у которых около 15% охлаждающей поверхности может использоваться для подогрева подпиточной или обратной сетевой воды (встроенные пучки). Предусмотрена возможность охлаждения встроенных пучков циркуляционной водой. Поэтому в "Нормативных характеристиках" для турбин типа Т-50-130 ТМЗ и ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ приведены также зависимости по пп.1-6 для конденсаторов с отключенными встроенными пучками (с сокращенной примерно на 15% поверхностью охлаждения конденсаторов) при расходах охлаждающей воды 0,6-0,7 и 0,44-0,5.

Для турбины ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ приведены также характеристики конденсатора с отключенным встроенным пучком при расходе охлаждающей воды 0,78 номинального.

3. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ И СОСТОЯНИЕМ КОНДЕНСАТОРА

Основными критериями оценки работы конденсационной установки, характеризующими состояние оборудования, при заданной паровой нагрузке конденсатора, являются давление пара в конденсаторе и отвечающий этим условиям температурный напор конденсатора.

Эксплуатационный контроль за работой конденсационной установки и состоянием конденсатора осуществляется сопоставлением измеренного в условиях эксплуатации фактического давления пара в конденсаторе с определенным для тех же условий (той же паровой нагрузки конденсатора, расхода и температуры охлаждающей воды) нормативным давлением пара в конденсаторе, а также сравнением фактического температурного напора конденсатора с нормативным.

Сравнительный анализ данных измерений и нормативных показателей работы установки позволяет обнаружить изменения в работе конденсационной установки и установить вероятные причины их.

Особенностью турбин с регулируемым отбором пара является длительная их работа, с малыми расходами пара в конденсатор. При режиме с теплофикационными отборами контроль зa температурным напором в конденсаторе не дает надежного ответа о степени загрязнения конденсатора. Поэтому контроль за работой конденсационной установки целесообразно проводить при расходах пара в конденсатор не менее 50% и при отключенной рециркуляции конденсата; это повысит точность определения давления пара и температурного напора конденсатора.

Кроме этих основных величин, для эксплуатационного контроля и для анализа работы конденсационной установки необходимо достаточно надежно определять также и ряд других параметров, от которых зависит давление отработавшего пара и температурный напор, а именно: температуру входящей и выходящей воды, паровую нагрузку конденсатора, расход охлаждающей воды и др.

Влияние присосов воздуха в воздухоудаляющих устройствах, работающих в пределах рабочей характеристики, на и незначительно, тогда как ухудшение воздушной плотности и увеличение присосов воздуха, превышающих рабочую производительность эжекторов, оказывают существенное влияние на работу конденсационной установки.

Поэтому контроль за воздушной плотностью вакуумной системы турбоустановок и поддержанием присосов воздуха на уровне норм ПТЭ является одной из основных задач при эксплуатации конденсационных установок.

Предлагаемые Нормативные характеристики построены для значений присосов воздуха, не превышающих норм ПТЭ.

Ниже приводятся основные параметры, которые необходимо измерять при эксплуатационном контроле за состоянием конденсатора, и некоторые рекомендации для организации измерений и методы определения основных контролируемых величин.

3.1. Давление отработавшего пара

Для получения представительных данных о давлении отработавшего пара в конденсаторе в условиях эксплуатации измерение должно производиться в точках, указанных в Нормативных характеристиках для каждого типа конденсатора.

Давление отработавшего пара должно измеряться жидкостными ртутными приборами с точностью не менее 1 мм рт.ст. (одностекольными чашечными вакуумметрами, баровакуумметрическими трубками).

При определении давления в конденсаторе к показаниям приборов необходимо вводить соответствующие поправки: на температуру столба ртути, на шкалу, на капиллярность (для одностекольных приборов).

Давление в конденсаторе (кгс/см) при измерении вакуума определяется по формуле

Где - барометрическое давление (с поправками), мм рт.ст.;

Разрежение, определенное по вакуумметру (с поправками), мм рт.ст.

Давление в конденсаторе (кгс/см) при измерении баровакуумметрической трубкой определяется как

Где - давление в конденсаторе, определенное по прибору, мм рт.ст.

Барометрическое давление необходимо измерять ртутным инспекторским барометром с введением всех необходимых по паспорту прибора поправок. Допускается также использовать данные ближайшей метеостанции с учетом разности высот расположения объектов.

При измерении давления отработавшего пара прокладку импульсных линий и установку приборов необходимо производить с соблюдением следующих правил монтажа приборов под вакуумом:

• внутренний диаметр импульсных трубок должен быть не менее 10-12 мм;
• импульсные линии должны иметь общий уклон в сторону конденсатора не менее 1:10;
• герметичность импульсных линий должна быть проверена опрессовкой водой;
• запрещается применять запорные устройства, имеющие сальники и резьбовые соединения;
• измерительные устройства к импульсным линиям должны присоединяться с помощью толстостенной вакуумной резины.

3.2. Температурный напор

Температурный напор (°С) определяется как разность между температурой насыщения отработавшего пара и температурой охлаждающей воды на выходе из конденсатора

При этом температура насыщения определяется по измеренному давлению отработавшего пара в конденсаторе.

Контроль за работой конденсационных установок теплофикационных турбин должен производиться при конденсационном режиме турбины с выключенным регулятором давления в производственном и теплофикационном отборах.

Паровая нагрузка (расход пара в конденсатор) определяется по давлению в камере одного из отборов, значение которого является контрольным.

Расход пара (т/ч) в конденсатор при конденсационном режиме равен:

Где - расходный коэффициент, числовое значение которого приведено в технических данных конденсатора для каждого типа турбин;

Давление пара в контрольной ступени (камере отбора), кгс/см.

При необходимости эксплуатационного контроля за работой конденсатора при теплофикационном режиме турбины расход пара определяется приближенно расчетным путем по расходам пара в одну из промежуточных ступеней турбины и расходам пара в теплофикационный отбор и на регенеративные подогреватели низкого давления.

Для турбины T-50-130 ТМЗ расход пара (т/ч) в конденсатор при теплофикационном режиме составляет:

• при одноступенчатом подогреве сетевой воды

• при двухступенчатом подогреве сетевой воды

Где и - расходы пара соответственно через 23-ю (при одноступенчатом) и 21-ю (при двухступенчатом подогреве сетевой воды) ступени, т/ч;

Расход сетевой воды, м/ч;

; - нагрев сетевой воды соответственно в горизонтальном и вертикальном сетевых подогревателях, °С; определяется как разность температур сетевой воды после и до соответствующего подогревателя.

Расход пара через 23-ю ступень определяется по рис.I-15, б, в зависимости от расхода свежего пара на турбину и давления пара в нижнем теплофикационном отборе .

Расход пара через 21-ю ступень определяется по рис.I-15, а, в зависимости от расхода свежего пара на турбину и давлению пара в верхнем теплофикационном отборе .

Для турбин типа ПТ расход пара (т/ч) в конденсатор при теплофикационном режиме составляет:

• для турбин ПТ-60-130/13 ЛМЗ

• для турбин ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ

Где - расход пара на выходе из ЧСД, т/ч. Определяется по рис.II-9 в зависимости от давления пара в теплофикационном отборе и в V отборе (для турбин ПТ-60-130/13) и по рис.III-17 в зависимости от давления пара в теплофикационном отборе и в IV отборе (для турбин ПТ-80/100-130/13);

Нагрев воды в сетевых подогревателях, °С. Определяется по разности температур сетевой воды после и до подогревателей.

Давление, принятое за контрольное, необходимо измерять пружинными приборами класса точности 0,6, периодически и тщательно проверенными. Для определения истинного значения давления в контрольных ступенях к показаниям прибора необходимо ввести соответствующие поправки (на высоту установки приборов, поправку по паспорту и т.д.).

Расходы свежего пара на турбину и сетевой воды, необходимые для определения расхода пара в конденсатор, измеряются штатными расходомерами с введением поправок на отклонение рабочих параметров среды от расчетных.

Температура сетевой воды измеряется ртутными лабораторными термометрами с ценой деления 0,1 °С.

3.4. Температура охлаждающей воды

Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор измеряется на каждом напорном водоводе в одной точке. Температура воды на выходе из конденсатора должна измеряться не менее чем в трех точках в одном поперечном сечении каждого сливного водовода на расстоянии 5-6 м от выходного фланца конденсатора и определяться как средняя по показаниям термометров во всех точках.

Температура охлаждающей воды должна измеряться ртутными лабораторными термометрами с ценой деления 0,1 °С, установленными в термометрических гильзах длиной не менее 300 мм.

3.5. Гидравлическое сопротивление

Контроль за загрязнением трубных досок и трубок конденсатора осуществляется по гидравлическому сопротивлению конденсатора по охлаждающей воде, для чего измеряется перепад давлений между напорными и сливными патрубками конденсаторов ртутным двухстекольным U-образным дифманометром, устанавливаемым на отметке ниже точек измерения давления. Импульсные линии от напорного и сливного патрубков конденсаторов должны быть заполнены водой.

Гидравлическое сопротивление (мм вод.ст.) конденсатора определяется по формуле

Где - перепад, измеренный по прибору (с поправкой на температуру столба ртути), мм рт.ст.

При измерении гидравлического сопротивления одновременно определяется и расход охлаждающей воды в конденсатор для возможности сравнения с гидравлическим сопротивлением по Нормативным характеристикам.

3.6. Расход охлаждающей воды

Расход охлаждающей воды на конденсатор определяется по тепловому балансу конденсатора или непосредственным измерением сегментными диафрагмами, устанавливаемыми на напорных подводящих водоводах. Расход охлаждающей воды (м/ч) по тепловому балансу конденсатора определяется по формуле

Где - разность теплосодержаний отработавшего пара и конденсата, ккал/кг;

Теплоемкость охлаждающей воды, ккал/кг·°С, равная 1;

Плотность воды, кг/м, равная 1.

При составлении Нормативных характеристик принималась равной 535 или 550 ккал/кг в зависимости от режима работы турбины.

3.7. Воздушная плотность вакуумной системы

Воздушная плотность вакуумной системы контролируется по количеству воздуха на выхлопе пароструйного эжектора.

4. ОЦЕНКА СНИЖЕНИЯ МОЩНОСТИ ТУРБОУСТАНОВКИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ С ПОНИЖЕННЫМ ПО СРАВНЕНИЮ С НОРМАТИВНЫМ ВАКУУМОМ

Отклонение давления в конденсаторе паровой турбины от нормативного приводит при заданном расходе тепла на турбоустановку к снижению развиваемой турбиной мощности.

Изменение мощности при отличии абсолютного давления в конденсаторе турбины от нормативного его значения определяется по полученным экспериментальным путем поправочным кривым. На графиках поправок, включенных в данные Нормативные характеристики конденсаторов, показано изменение мощности для различных значений расхода пара в ЧНД турбины. Для данного режима турбоагрегата определяется и по соответствующей кривой снимается значение изменения мощности при изменении давления в конденсаторе от до .

Это значение изменения мощности и служит основой для определения превышения удельного расхода тепла или удельного расхода топлива, установленных при данной нагрузке для турбины.

Для турбин Т-50-130 ТМЗ, ПТ-60-130/13 и ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ расход пара в ЧНД для определения недовыработки мощности турбины из-за повышения давления в конденсаторе может быть принят равным расходу пара в конденсатор.

I. НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНДЕНСАТОРА К2-3000-2 ТУРБИНЫ Т-50-130 ТМЗ

1. Технические данные конденсатора

Площадь поверхности охлаждения:

• при конденсационном режиме - по давлению пара в IV отборе:

2.3. Разность теплосодержаний отработавшего пара и конденсата () принимать:

Рис.I-1. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

7000 м/ч; =3000 м

Рис.I-2. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

5000 м/ч; =3000 м

Рис.I-3. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

3500 м/ч; =3000 м

Рис.I-4. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

7000 м/ч; =3000 м

Рис.I-5. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

5000 м/ч; =3000 м

Рис.I-6. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

3500 м/ч; =3000 м

Рис.I-7. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

7000 м/ч; =2555 м

Рис.I-8. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

5000 м/ч; =2555 м

Рис.I-9. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

3500 м/ч; =2555 м

Рис.I-10. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

7000 м/ч; =2555 м

Рис.I-11. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

5000 м/ч; =2555 м

Рис.I-12. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

3500 м/ч; =2555 м

Рис.I-13. Зависимость гидравлического сопротивления от расхода охлаждающей воды в конденсатор:

1 - полная поверхность конденсатора; 2 - с отключенным встроенным пучком

Рис.I-14. Поправка к мощности турбины Т-50-130 ТМЗ на отклонение давление пара в конденсаторе (по данным "Типовой энергетической характеристики турбоагрегата Т-50-130 ТМЗ" . М.: СПО Союзтехэнерго, 1979)

Рис.l-15. Зависимость расхода пара через турбину Т-50-130 ТМЗ от расхода свежего пара и давления в верхнем теплофикационном отборе (при двухступенчатом подогреве сетевой воды) и давления в нижнем теплофикационном отборе (при одноступенчатом подогреве сетевой воды):

а - расход пара через 21-ю ступень; б - расход пара через 23-ю ступень

II. НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНДЕНСАТОРА 60КЦС ТУРБИНЫ ПТ-60-130/13 ЛМЗ

1. Технические данные

Воздухоудаляющее устройство - два пароструйных эжектора ЭП-3-700

2. Указания по определению некоторых параметров конденсационной установки

2.1. Давление отработавшего пара в конденсаторе определять как среднее значение по двум измерениям.

Расположение точек измерения давления пара в горловине конденсатора показано на схеме. Точки измерения давления расположены в горизонтальной плоскости, проходящей на 1 м выше плоскости соединения конденсатора с переходным патрубком.

2.2. Расход пара в конденсатор определять:

• при конденсационном режиме - по давлению пара в V отборе;

• при теплофикационном режиме - в соответствии с указаниями разд.3.

2.3. Разность теплосодержания отработавшего пара и конденсата () принимать:

• для конденсационного режима 535 ккал/кг;
• для теплофикационного режима 550 ккал/кг.

Рис.II-1. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

Рис.II-2. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

Рис.II-3. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

Рис.II-4. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

Рис.II-5. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

Рис.II-6. Зависимость абсолютного давления от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды.

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра тепловых и электрических станций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по теме: Расчёт тепловой схемы энергоблока на базе теплофикационной турбины Т – 50/60 – 130.

Факультет: ФЭН

Группа: ЭТ З – 91у

Выполнил:

Студент - Шмидт А.И.

Проверил:

Преподаватель - Бородихин И.В.

Отметка о защите:

г. Новосибирск

2003 год

Введение…………………………………………………………………………....2

1. Построение графиков тепловых нагрузок…………………………………….2

2. Определение параметров расчетной схемы блока……………………………3

3. Определение параметров дренажей подогревателей системы регенерации и параметров пара в отборах……………………………………………………..5

4. Определение расходов пара ……………………………………………………7

5. Определение расходов пара нерегулируемых отборов ………………………8

6. Определение коэффициентов недовыработки………………………………...11

7. Действительный расход пара на турбину……………………………………...11

8. Выбор парогенератора………………………………...………………………..12

9. Расход электроэнергии на собственные нужды……………………………….12

10. Определение технико-экономических показателей…………………………..14

Заключение………………………………………………………………………….15

Используемая литература …………………………………………………………15

Приложение: рис.1 – График тепловой нагрузки

рис.2 – Тепловая схема блока

Р, S – Диаграмма воды и водяного пара

Введение.

В данной работе представлен расчёт Теловой схемы энергоблока (на основе теплофикационной турбины Т – 50/60 – 130 ТМЗ и котлоагрегата Е – 420 – 140 ТМ

(ТП – 81), который может быть расположен на ТЭЦ в городе Иркутске. Спроектировать ТЭЦ в г. Новосибирске. Основное топливо – Назаровский бурый уголь. Мощность турбины 50 МВт, начальное давление 13 МПа и температура перегретого пара 565 С 0 , без промперегрева t П.В. = 230 С 0 , Р К = 5 КПа, a тж = 0,6. Привязка к данному городу, расположенному в Сибирском регионе, обуславливает выбор топлива из ближайшего угольного бассейна (Назаровский угольный бассейн), а так же выбор расчётной температуры окружающего воздуха.

Принципиальная тепловая схема с указанием параметров пара и воды и полученные в результате ее расчета значения энергетических показателей определяют уровень технического совершенства энергоблока и электростанций, а также в значительной мере их экономические показатели. ПТС является основной технологической схемой проектируемой электростанции позволяющей по заданным энергетическим нагрузкам определить расходы пара и воды во всех частях установки, ее энергетические показатели. На основе ПТС определяют технические характеристики и выбирают тепловое оборудование, разрабатывают развернутую (детальную) тепловую схему энергоблоков и электростанции в целом.

По ходу выполнения работы производится построение графиков тепловых нагрузок, построение процесса в hS – диаграмме, расчёт сетевых подогревателей и системы регенерации, а так же рассчитаны основные технико – экономические показатели.

1. Построение графиков тепловых нагрузок.

Графики тепловых нагрузок представлены в виде номограмм (рис. 1):

a. график изменения тепловой нагрузки, зависимость тепловой нагрузки турбины Q T , МВт от температуры окружающего воздуха t вз, С 0 ;

b. температурный график качественного регулирования отпуска электроэнергии – зависимость температур прямой и обратной сетевой воды t пс, t ос, С 0 от t вз, С 0 ;

c. годовой график тепловой нагрузки – зависимость тепловой нагрузки турбины Q т, МВт от количества часов работы за отопительный период t, ч/год;

d. график продолжительности стояния температуры воздуха t вз, С 0 в годовом разрезе.

Максимальная тепловая мощность 1 блока , которая обеспечивается «Т» отборами турбины, МВт, согласно паспорту турбины равна 80 МВт. Максимальная тепловая мощность блока, которая обеспечивается так же пиковым водогрейным котлом, МВт

, (1.1)

Где a ТЭЦ – коэффициент теплофикации, a ТЭЦ =0,6

МВт

Тепловая нагрузка (мощность) горячего водоснабжения, МВт оценивается по формуле:

МВт

Наиболее характерные температуры для графика изменения тепловой нагрузки (рис.1а) и температурного графика качественного регулирования:

t вз = +8С 0 – температура воздуха, соответствующая началу и концу отопительного сезона:

t = +18C 0 – расчетная температура, при которой наступает состояние теплового равновесия.

t вз = -40С 0 – расчетная температура воздуха для Красноярска.

На графиках, представленных на рис.1г и 1в время отопительного периода t не превышает 5500 ч/год.

бар. Падения давления в Т-отборе равно: бар, после падения давления равно: Р Т1 = 2,99 бар равна C 0 , недогрев dt = 5С 0 . Максимально возможная температура подогрева сетевой воды С 0

Теплофикационная паровая турбина Т-50/60-130 предназначена для привода электрического генератора и имеет два теплофикационных отбора для отпуска тепла на отопление. Как и другие турбины мощностью 30-60 МВт, она предназначена для установки на ТЭЦ средних и небольших городов. Давление как в отопительных, так и в производственном отборе поддерживается регулирующими поворотными диафрагмами, установленными в ЦНД.

Турбина рассчитана для работы при следующих номинальных параметрах:

· давление перегретого пара – 3.41 МПа;

· температура перегретого пара - 396° С;

· номинальная мощность турбины - 50 МВт.

Последовательность технологического процесса рабочего тела заключается в следующем: пар, сгенерированный в котле, по паропроводам направляется в цилиндр высокого давления турбины, отработав на всех ступенях ЦВД поступает в ЦНД после чего поступает в конденсатор. В конденсаторе отработавший пар конденсируется за счет тепла отданного охлаждающей воде, которая имеет свой циркуляционный контур (цирк. вода), далее, при помощи конденсатных насосов, основной конденсат направляется в систему регенерации. В эту систему входят 4 ПНД, 3 ПВД и деаэратор. Система регенерации предназначена для подогрева питательной воды на входе в котел до определенной температуры. Эта температура имеет фиксированное значение и указывается в паспорте турбины.

Принципиальная тепловая схема является одной из основных схем электростанции. Такая схема дает представление о типе электростанции и принципе ее работы, раскрывая суть технологического процесса выработки энергии, а также характеризует техническую оснащенность и тепловую экономичность станции. Она необходима для расчета теплового и энергетического балансов установки.

На данной схеме показаны 7 отборов, два из которых являются также и теплофикационными, т.е. предназначены для подогрева сетевой воды. Дренажи с подогревателей сбрасываются либо в предыдущий подогреватель, либо с помощью дренажных насосов в точку смешения. После того как основной конденсат прошел 4 ПНД, он попадает в деаэратор. Основное значение которого заключается не в том чтобы подогреть воду, а в том чтобы очистить ее от кислорода, который вызывает коррозию металлов трубопроводов, экранных труб, труб пароперегревателей и другого оборудования.

Основные элементы и условные обозначения:

К- (конденсатор)

КУ- котельная установка

ЦВД- цилиндр высокого давления

ЦНД- цилиндр низкого давления

ЭГ – электрический генератор

ОЭ – охладитель эжектора

ПС – подогреватель сетевой

ПВК – пиковый водогрейный котел

ТП - тепловой потребитель

КН – конденсатный насос

ДН – дренажный насос

ПН – питательный насос

ПНД – подогреватель высокого давления

ПВД – подогреватель низкого давления

Д - деаэратор

Схема.1 Тепловая схема турбины Т50/60-130

Таблица 1.1. Номинальные значения основных параметров турбины

Таблица 1.2. Параметры пара в камере отбора

Представленные в качестве нормативных характеристики конденсаторов турбин, имеющих теплофикационный или производственный отбор составлены на основании следующих материалов:

Результатов испытаний конденсаторов К2-3000-2, К2-3000-1, 50КЦС-6А;

Характеристики конденсаторов К2-3000-2, 60КЦС и 80КЦС, полученных при испытании турбин Т-50-130 ТМЗ, ПТ-60-130/13 и ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ;

- «Нормативных характеристик конденсационных установок паровых турбин типа К» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1974);

Разработок ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского по тепловому расчету и проектированию поверхности охлаждения конденсаторов турбин большой мощности.

На основании анализа указанных материалов и сравнения опытных и расчетных характеристик была разработана методика составления нормативных характеристик.

Сопоставление опытных характеристик конденсаторов, в первую очередь среднего коэффициента теплопередачи, с расчетными характеристиками, определенными по методике ВТИ и рекомендованными для инженерных расчетов, показало хорошую их сходимость.

Предлагаемые Нормативные характеристики рассчитаны по среднему коэффициенту теплопередачи с учетом результатов проведенных промышленных испытаний конденсаторов.

Нормативные характеристики построены для сезонного изменения температуры охлаждающей воды от 0 - 1 °С (зимний режим) до 35 °С (летний режим) и расходов охлаждающей воды, изменяющихся от 0,5 до 1,0 номинального значения.

Характеристики составлены для конденсаторов с эксплуатационно чистой поверхностью охлаждения, т.е. с наибольшей достижимой в условиях электростанций чистотой поверхности охлаждения конденсаторов с водяной стороны.

Эксплуатационная чистота достигается либо профилактическими мероприятиями, предотвращающими загрязнение трубок, либо проведением периодической очистки трубок конденсатора применяемым на данной электростанции способом (металлическими ершами, резиновыми пробками, «термической сушкой» горячим воздухом с последующей промывкой струей воды, прострелкой водовоздушным пистолетом, химической промывкой и пр.).

Воздушная плотность вакуумных систем турбоустановок должна отвечать нормам ПТЭ; удаление неконденсирующихся газов должно обеспечиваться работой одного воздухоудаляющего устройства в диапазоне паровых нагрузок конденсатора от 0,1 до 1,0 номинальной.

2. СОДЕРЖАНИЕ НОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

В настоящих «Нормативных характеристиках» приведены характеристики конденсаторов теплофикационных турбин следующих типов:

Т-50-130 ТМЗ, конденсатор К2-3000-2;

ПТ-60-130/13 ЛМЗ, конденсатор 60КЦС;*

ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ, конденсатор 80КЦС.

* Для турбин ПТ-60-130 ЛМЗ, оборудованных конденсаторами 50КЦС-6 и 50КЦС-6А, использовать характеристику конденсатора 50КЦС-5, приведенную в «Нормативных характеристиках конденсационных установок паровых турбин типа К».

При составлении «Нормативных характеристик» приняты следующие основные обозначения:

D 2 - расход пара в конденсатор (паровая нагрузка конденсатора), т/ч;

р н2 - нормативное давление пара в конденсаторе, кгс/см2**;

р 2 - фактическое давление пара в конденсаторе, кгс/см2;

t в1 - температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, °С;

t в2 - температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора, °С;

t "2 - температура насыщения, соответствующая давлению пара в конденсаторе, °С;

Н г - гидравлическое сопротивление конденсатора (падение давления охлаждающей воды в конденсаторе), м вод. ст.;

δt н - нормативный температурный напор конденсатора, °С;

δt - фактический температурный напор конденсатора, °С;

Δt - нагрев охлаждающей воды в конденсаторе, °С;

W н - номинальный расчетный расход охлаждающей воды в конденсатор, м3/ч;

W - расход охлаждающей воды в конденсатор, м3/ч;

F п - полная поверхность охлаждения конденсатора, м2;

F - поверхность охлаждения конденсатора при отключенном по воде встроенном пучке конденсатора, м2.

Нормативные характеристики включают следующие основные зависимости:

2.3 . Разность теплосодержания отработавшего пара и конденсата (Δi 2) принимать:

Для конденсационного режима 535 ккал/кг;

Для теплофикационного режима 550 ккал/кг.

Рис. II-1. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

W н = 8000 м3/ч

Рис. II-2. зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды:

W = 5000 м3/ч

Рис. II-3. Зависимость температурного напора от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды.

Теплофикационные турбины мощностью 40-100 МВт

Теплофикационные турбины мощностью 40-100 МВт на начальные параметры пара 130 кгс/см 2 , 565ºС спроектированы в виде единой серии, объединенной общими основными решениями, единством конструкции и широкой унификацией узлов и деталей.

Турбина Т-50-130 с двумя отопительными отборами пара на 3000 об/мин, номинальной мощностью 50 МВт. В дальнейшем номинальная мощность турбины была увеличена до 55 МВт с одновременным улучшением гарантии по экономичности турбины.

Турбина Т-50-130 выполнена двухцилиндровой и имеет однопоточный выхлоп. Все отборы, регенеративные и отопительные, вместе с выхлопным патрубком размещены в одном цилиндре низкого давления. В цилиндре высокого давления пар расширяется до давления верхнего регенеративного отбора (около 34 кгс/см 2), в цилиндре низкого давления – до давления нижнего отопительного отбора

Для турбины Т-50-130 оптимальным явилось применение двухвенечного регулирующего колеса с ограниченным изоэнтропийным перепадом и выполнение первой группы ступеней с малым диаметром. Цилиндр высокого давления всех турбин имеет 9 ступеней - регулирующую и 8 ступеней давления.

Последующие ступени расположенные в цилиндре среднего или низкого давления, имеют больший объемный расход пара и выполнены с большими диаметрами.

Все ступени турбин серии имеют аэродинамически отработанные профили, для регулирующей ступени ЧВД принято облопачивание Московского энергетической института с радиальным профилированием сопловой и рабочих решеток.

Облопачивание ЧВД и ЧСД выполнено с радиальными и осевыми усиками, что позволило уменьшить зазоры в проточной части.

Цилиндр высокого давления выполнен противоточным относительно цилиндра среднего давления, что позволило применить один упорный подшипник и жесткую муфту при сохранении относительно небольших осевых зазоров в проточной части как ЦВД, так и ЦСД (или ЦНД у турбин 50 МВт).

Выполнению теплофикационных турбин с одним упорным подшипником способствовало достигнутое в турбинах уравновешивание основной части осевого усилия в пределах каждого отдельного ротора и передачи оставшегося, ограниченного по величине усилия на подшипник, работающий в обе стороны. В теплофикационных турбинах, в отличие от конденсационных турбин, осевые усилия определяются не только расходом пара, но и давлениями в камерах отбора пара. Значительные изменения усилий по проточной части имеют место в турбинах с двумя отопительными отборами при изменении температуры наружного воздуха. Так как расход пара при этом остается неизменным, то это изменение осевого усилия практически не может быть компенсировано думмисом и полностью передается на упорный подшипник. Выполненное на заводе исследование переменного режима работы турбины, а также раздвоение