МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

 

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

 

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель начальника Главтехуправления

Д.Я. ШАМАРАКОВ

7 августа 1979 г.

 

ТИПОВАЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА

Т-50-130 ТМЗ

 

РД 34.30.706

 

УДК 621.165-186.5 (083.75)

 

 

Составлено Сибтехэнерго с участием Московского головного предприятия "Союзтехэнерго"

Авторы: инженеры Э.В. БЕЛОУСОВА, В.Г. БЕЛОУСОВ, В.В. ЕФРЕМОВА, Г.И. СМИРНОВА, техник Н.Н. ТОРОПОВА (Сибтехэнерго), инж. В.С. ЦВЕТКОВ (МГП Союзтехэнерго)

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

1. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата T-50-130 ТМЗ составлена на базе тепловых испытаний двух турбин (проведенных Южтехэнерго на Ленинградской ТЭЦ-14 и Сибтехэнерго на Усть-Каменогорской ТЭЦ) и отражает среднюю экономичность прошедшего капитальный ремонт турбоагрегата, работающего по заводской расчетной тепловой схеме (график T-1) и при следующих условиях, принятых за номинальные:

- давление и температура свежего пара перед стопорными клапанами турбины - соответственно - 130 кгс/см²* и 555 °С;

- максимально допустимый расход свежего пара - 265 т/ч;

- максимально допустимые расходы пара через переключаемый отсек и ЧНД - соответственно 165 и 140 т/ч; предельные значения расходов пара через определенные отсеки соответствуют техническим условиям ТУ 24-2-319-71;

- давление отработавшего пара:

а) для характеристики конденсационного режима c постоянным давлением и характеристик работы с отборами для двух- и одноступенчатого подогрева сетевой воды - 0,05 кгс/см²;

б) для характеристики конденсационного режима при постоянном расходе и температуре охлаждающей воды в соответствии с тепловой характеристикой конденсатора К-2-3000-2 при W=7000 м³/ч и  = 20 °С - (график T-31);

в) для режима работы с отбором пара при трехступенчатом подогреве сетевой воды - в соответствии с графиком Т-38;

- система регенерации высокого и низкого давлений включена полностью; на деаэратор 6 кгc/см² подается пар из III или II отборов (при снижении давления пара в камере III отбора до 7 кгс/см² пар на деаэратор подается из II отбора);

- расход питательной воды равен расходу свежего пара;

- температура питательной воды и основного конденсата турбины за подогревателями соответствует зависимостям, приведенным на графиках Т-6 и Т-7;

- прирост энтальпии питательной воды в питательном насосе - 7 ккал/кг;

_________________

*В тексте и на графиках приводится абсолютное давление.

 

- КПД электрического генератора соответствует гарантийным данным завода "Электросила";

- диапазон регулирования давления в верхнем теплофикационном отборе - 0,6-2,5 кгс/см², а в нижнем - 0,5-2,0 кгс/см²;

- нагрев сетевой воды в теплофикационной установке - 47 °С.

Положенные в основу настоящей энергетической характеристики данные испытаний обработаны с применением "Таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара" (Изд-во стандартов, 1960).

Конденсат греющего пара подогревателей высокого давления сливается каскадно в ПВД № 5, а из него подается в деаэратор 6 кгс/см². При давлении пара в камере III отбора ниже 9 кгс/см² конденсат греющего пара из ПВД № 5 направляется в ПНД № 4. При этом, если давление пара в камере II отбора выше 9 кгс/см², конденсат греющего пара из ПВД № 6 направляется в деаэратор 6 кгс/см².

Конденсат греющего пара подогревателей низкого давления сливается каскадно в ПНД № 2, из него сливными насосами подается в линию основного конденсата за ПНД № 2. Конденсат греющего пара из ПНД № 1 сливается в конденсатор.

Верхний и нижний подогреватели сетевой воды подключаются соответственно к VI и VII отборам турбины. Конденсат греющего пара верхнего подогревателя сетевой воды подается в линию основного конденсата за ПНД № 2, а нижнего - в линию основного конденсата за ПНД № 1.

2. В состав турбоагрегата, наряду с турбиной, входит следующее оборудование:

- генератор типа ТВ-60-2 завода "Электросила" с водородным охлаждением;

- четыре подогревателя низкого давления: ПНД № 1 и ПНД № 2 типа ПН-100-16-9, ПНД № 3 и ПНД № 4 типа ПН-130-16-9;

- три подогревателя высокого давления: ПВД № 5 типа ПВ-350-230-21М, ПВД № 6 типа ПВ-350-230-36М, ПВД № 7 типа ПВ-350-230-50М;

- поверхностный двухходовой конденсатор К2-3000-2;

- два основных трехступенчатых эжектора ЭП-3-600-4А и один пусковой (постоянно в работе находится один основной эжектор);

- два подогревателя сетевой воды (верхний и нижний) ПСС-1300-3-8-1;

- два конденсатных насоса 8КсД-6х3 с приводом от электродвигателей мощностью по 100 кВт (постоянно в работе находится один насос, другой - резерве);

- три конденсатных насоса подогревателей сетевой воды 8КсД-5х3 с приводом от электродвигателей мощностью 100 кВт каждый (в работе находится два насоса, один - резерве).

3. При конденсационном режиме работы с отключенным регулятором давления полный расход тепла брутто и расход свежего пара в зависимости от мощности на выводах генератора аналитически выражается следующими уравнениями:

- при постоянном давлении пара в конденсаторе Р₂ = 0,05 кгс/см² (график Т-22, б)

Q₀ = 10,3 + 1,985 N_т + 0,195 (N_т - 45,44) Гкал/ч;                                (1)

D₀ = 10,8 + 3,368 N_т + 0,715 (N_т - 45,44) т/ч;                                   (2)

- при постоянных расходе (W = 7000 м³/ч) и температуре ( = 20 °С) охлаждающей воды (график Т-22, а);

Q₀ = 10,0 + 1,987 N_т + 0,376 (N_т - 45,3) Гкал/ч;                                 (3)

D₀ = 8,0 + 3,439 N_т + 0,827 (N_т - 45,3) т/ч.                                     (4)

Расходы тепла и свежего пара для заданной в условиях эксплуатации мощности определяются по приведенным выше зависимостям с последующим введением необходимых поправок (графики T-41, Т-42, Т-43); эти поправки учитывают отклонения эксплуатационных условий от номинальных (от условий характеристики).

Система поправочных кривых практически охватывает весь диапазон возможных отклонений условий эксплуатации турбоагрегата от номинальных. Это обеспечивает возможность анализа работы турбоагрегата в условиях электростанции.

Поправки рассчитаны для условия сохранения постоянной мощности на выводах генератора. При наличии двух отклонений и более условий эксплуатации турбогенератора от номинальных поправки алгебраически суммируются.

4. При режиме с теплофикационными отборами турбоагрегат может работать с одно-, двух- и трехступенчатым подогревом сетевой воды. Соответствующие типовые диаграммы режимов приведены на графиках Т-33 (а-г), Т-33А, Т-34 (а-к), Т-34А и Т-37.

На диаграммах указаны условия их построения и приведены правила пользования.

Типовые диаграммы режимов позволяют непосредственно определить для принятых исходных условий (N_т, Q_т, P_т) расход пара на турбину.

На графиках Т-33 (а-г) и Т-34 (а-к) изображены диаграмма режимов, выражающие зависимость D₀ = f (N_т, Q_т) при определенных значениях давлений в регулируемых отборах.

Следует отметить, что диаграммы режимов для одно- и двухступенчатого подогрева сетевой воды, выражающие зависимость D₀ = f (N_т, Q_т, P_т) (графики Т-33А и Т-34А), менее точны из-за определенных допущений, принятых при их построении. Эти диаграммы режимов могут быть рекомендованы для пользования при ориентировочных расчетах. При их использовании следует иметь в виду, что на диаграммах не указаны четко границы, определяющие все возможные режимы (по предельным расходам пара через соответствующие отсеки проточной части турбины и предельным давлениям в верхнем и нижнем отборах).

Для более точного определения значения расхода пара на турбину по заданным тепловой и электрической нагрузке и давлению пара в регулируемой отборе, а также определения зоны допустимых режимов работы следует пользоваться диаграммами режимов, представленными на графиках Т-33 (а-г) и Т-34 (а-к).

Удельные расходы тепла на производство электроэнергии для соответствующих режимов работы следует определять непосредственно по графикам Т-23 (а-г) — для одноступенчатого подогрева сетевой воды и Т-24 (а-к) — для двухступенчатого подогрева сетевой воды.

Эти графики построены по результатам специальных расчетов с использованием характеристик отсеков проточной части турбины и теплофикационной установки и не содержат неточностей, появляющихся при построении диаграмм режимов. Расчет удельных расходов тепла на выработку электроэнергии с использованием диаграмм режимов дает менее точный результат.

Для определения удельных расходов тепла на производство электроэнергии, а также расходов пара на турбину по графикам Т-33 (а-г) и Т-34 (а-к) при давлениях в регулируемых отборах для которых непосредственно не приводятся графики, следует использовать метод интерполяции.

Для режима работы с трехступенчатым подогревом сетевой воды удельный расход тепла на производство электроэнергии следует определять по графику Т-25, который рассчитан по следующей зависимости:

 ккал/(кВт·ч),                             (5)

где Q_пр - постоянные прочие тепловые потери, для турбин 50 МВт, принимаемые равными 0,61 Гкал/ч, согласно "Инструкции и методическим указаниям по нормированию удельных расходов топлива на тепловых электростанциях" (БТИ ОРГРЭС, 1966).

На графиках Т-44 приведены поправки к мощности на выводах генератора при отклонении условий работы турбоагрегата от номинальных. При отклонении давления отработавшего пара в конденсаторе от номинального значения поправка к мощности определяется по сетке поправок на вакуум (график Т-43).

Знаки поправок соответствуют переходу от условий построения диаграммы режимов к эксплуатационным.

При наличии двух отклонений и более условий работы турбоагрегата от номинальных поправки алгебраически суммируются.

Поправки к мощности на параметры свежего пара и температуру обратной сетевой воды соответствуют данным заводского расчета.

Для условия сохранения постоянным отпускаемого количества тепла потребителю (Q_т=const) при изменении параметров свежего пара необходимо к мощности внести дополнительную поправку, учитывающую изменение расхода пара в отбор вследствие изменения энтальпии пара в регулируемом отборе. Эта поправка определяется по следующим зависимостям:

- при работе по электрическому графику и неизменном расходе пара на турбину:

 кВт;                                           (6)

 кВт;                                           (7)

- при работе по тепловому графику:

 кВт;                                         (8)

 кВт;                                          (9)

 кг/ч;                                           (8)

 кг/ч;                                             (9)

Энтальпия пара в камерах регулируемых теплофикационных отборов определяется по графикам Т-28 и Т-29.

Температурный напор подогревателей сетевой воды принят по расчетным данным ТМЗ и определяется по относительному недогреву по графику Т-27.

При определении теплоиспользования подогревателей сетевой воды переохлаждение конденсата греющего пара принимается равным 20 °С.

При определении количества тепла, воспринимаемого встроенным пучком (для трехступенчатого подогрева сетевой воды), температурный напор принимается равным 6 °С.

Электрическая мощность, развиваемая по теплофикационному циклу за счет отпуска тепла из регулируемых отборов, определяется из выражения

N_тф = W_тф · Q_т МВт,                                                    (12)

где W_тф - удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу при соответствующих режимах работы турбоагрегата определяется по графику T-21.

Электрическая мощность, развиваемая по конденсационному циклу определяется как разность

N_кн = N_т – N_тф МВт.                                                      (13)

5. Методика определения удельного расхода тепла на выработку электроэнергии для различных режимов работы турбоагрегата при отклонении заданных условий от номинальных объясняется следующими примерами.

 

Пример 1. Конденсационный режим с отключенным регулятором давления.

Дано: N_т = 40 МВт, P₀ = 125 кгс/см², t₀ = 550 °С, Р₂ = 0,06 кгс/см²; тепловая схема - расчетная.

Требуется определить расход свежего пара и удельный расход тепла брутто при заданных условиях (N_т = 40 МВт).

В табл. 1 приводится последовательность расчета.

 

Пример 2. Режим работы с регулируемыми отборами пара при двух- и одноступенчатом подогреве сетевой воды.

А. Режим работы по тепловому графику

Дано: Q_т = 60 Гкал/ч; P_тв = 1,0 кгс/см²; Р₀ = 125 кгс/см²; t₀ = 545 °С, t₂ = 55 °С; подогрев сетевой воды - двухступенчатый; тепловая схема - расчетная; остальные условия - номинальные.

Требуется определить мощность на выводах генератора, расход свежего пара и удельный расход тепла брутто при заданных условиях (Q_т = 60 Гкал/ч).

В табл. 2 приводится последовательность расчета.

Режим работы при одноступенчатом подогреве сетевой воды рассчитывается аналогично.

 

Таблица 1

 

Показатель	Обозначение	Размерность	Способ определения	Полученное значение
Расход свежего пара на турбину при номинальных условиях		т/ч	График Т-22 или уравнение (2)	145,5
Расход тепла на турбину при номинальных условиях		Гкал/ч	График Т-22 или уравнение (1)	89,7
Удельный расход тепла при номинальных условиях		ккал/(кВт·ч)	График Т-22 или Q0/Nт	2242
Поправка к расходу пара на отклонение заданных условий от номинальных:
на давление свежего пара		%	График T-41	-0,22
на температуру свежего пара		%	График T-41	+0,525
на давление отработавшего пара		%	График T-41	+0,99
Суммарная	SaD0	%		+1,395
Поправки к удельному расходу тепла на отклонение заданных условий от номинальных:
на давление свежего пара		%	График Т-42	-0,01
на температуру свежего пара		%	График Т-42	+0,095
на давление отработавшего пара		%	График Т-42	+0,9
Суммарная	Saqт	%		+0,825
Расход свежего пара при заданных условиях	D0	т/ч		147,4
Удельный расход тепла брутто при заданных условиях	qт	ккал/(кВт·ч)		2260,5

 

Таблица 2

 

Показатель	Обозначение	Размерность	Способ определения	Полученное значение
Расход пара на турбину при номинальных условиях		т/ч	График Т-34, в	155
Мощность на выводах генератора при номинальных условиях		МВт	График Т-34, в	31,2
Поправки к мощности на отклонение заданных условий от номинальных:
на давление свежего пара
основная		МВт	График Т-44, а	+0,08
дополнительная		МВт	Уравнение (8)	-0,103
на температуру свежего пара
основная		МВт	График Т-44, б	-0,35
дополнительная		МВт	Уравнение (9)	+0,214
на температуру обратной сетевой воды		МВт	График Т-44, в	-0,320
Суммарная	SDNт	МВт		-0,479
Мощность на выводах генератора при заданных условиях		МВт		30,721
Поправки к расходу свежего пара на отклонение параметров свежего пара от номинальных
на давление		т/ч	Уравнение (10)	-0,300
на температуру		т/ч	Уравнение (11)	+0,600
Суммарная	SDD0	т/ч		+0,300
Расход свежего пара при заданных условиях	D0	т/ч		154,3
Энтальпия свежего пара:
при номинальных условиях		ккал/кг	Таблицы	832,5
при заданных условиях	i0	ккал/кг	Таблицы	827,5
Энтальпия питательной воды:
при номинальных условиях		ккал/кг	График Т-6 по	218,4
при заданных условиях	iп.в	ккал/кг	График Т-6 по D0	218,5
Изменение расхода тепла на выработку электроэнергии	DQэ*	Гкал/ч	*	-0,603
Удельный расход тепла на выработку электроэнергии:
при номинальных условиях		ккал/(кВт·ч)	График Т-24	970
при заданных условиях	qт	ккал/(кВт·ч)		985,1

 

*  Гкал/ч

 

Б. Режим работы по электрическому графику

Дано: N_т = 52 МВт; Q_т = 60 Гкал/ч, P_тв = 1,0 кгс/см², Р₀ = 135 кгс/см², t₀ = 550 °С, r₂ = 55 °С, подогрев сетевой воды - двухступенчатый, тепловая схема - расчетная, остальные условия - номинальные.

Требуется определить расход свежего пара и удельный расход тепла брутто при заданных условиях (N_т = 52 МВт, Q_т = 60 Гкал/ч).

В табл. 3 приводится последовательность расчета.

Режим работы при одноступенчатом подогреве сетевой воды рассчитывается аналогично.

 

Таблица 3

 

Показатель	Обозначение	Размерность	Способ определения	Полученное значение
Расход пара на турбину при номинальных условиях		т/ч	График Т-34, а (по Nт, Qт, Pтв)	219,3
Поправки к мощности на отклонение заданных условий от номинальных:
на давление свежего пара
основная		МВт	График Т-44	+0,16
дополнительная		МВт	Уравнение (8)	-0,028
на температуру свежего пара
основная		МВт	График Т-44	-0,29
дополнительная		МВт	Уравнение (7)	-0,03
на температуру обратной воды		МВт	График Т-44, в	-0,300
Суммарная	SDNт	МВт		-0,488
Фиктивная мощность на выводах генератора		МВт	Nт - SDN	52,488
Расход свежего пара при заданных условиях	D0	т/ч	График Т-34, в (по , Qт, Ртв)	221,2
Энтальпия свежего пара:
при номинальных условиях		ккал/кг	Таблицы по ,	832,5
при заданных условиях	i0	ккал/кг	Таблицы по P0, t0	828,2
Энтальпия питательной воды:
при номинальных условиях		ккал/кг	График Т-6 по	239,1
при заданных условиях	iп.в	ккал/кг	График Т-6 по D0	239,5
Изменение расхода тепла на выработку электроэнергии	DQэ	Гкал/ч		+0,659
Поправка к удельному расходу тепла	Dqт	ккал/(кВт·ч)	DQэ / Nт · 103	+1,27
Удельный расход тепла на выработку электроэнергии:
при номинальных условиях		ккал/(кВт·ч)	График Т-24	1364
при заданных условиях	qт	ккал/(кВт·ч)	qт + Dqт	1365,49

 

Пример 3. Режим работы с регулируемыми отборами при трехступенчатом подогреве сетевой воды.

Дано: Q_т = 100 Гкал/ч; P_тв = 1,0 кгс/см², Р₀ = 135 кгс/см²; t₀ = 560 °С; тепловая схема -расчетная; остальные условия - номинальные.

Требуется определить мощность на выводах генератора, расход свежего пара и удельный расход тепла брутто при заданных условиях (Q_т = 100 Гкал/ч),

В табл. 4 приводится последовательность расчета.

 

Таблица 4

 

Показатель	Обозначение	Размерность	Способ определения	Полученное значение
Мощность на выводах генератора при номинальных условиях		МВт	График Т-37 (по Qт, Ртв)	54,0
Расход свежего пара при номинальных условиях		т/ч	График Т-37 (по Qт, Ртв)	248
Поправки к мощности на отклонение заданных условий:
на давление свежего пара
основная		МВт	График Т-44	+0,185
дополнительная		МВт	Уравнение (8)	+0,103
на температуру свежего пара
основная		МВт	График Т-44	+0,330
дополнительная		МВт	Уравнение (9)	-0,107
Суммарная	SDNт	МВт		+0,511
Мощность на выводах генератора при заданных условиях	Nт	МВт		54,511
Поправки к расходу свежего пара на отклонение параметров свежего пара от номинальных:
на давление		т/ч	Уравнение (10)	+0,300
на температуру		т/ч	Уравнение (11)	-0,300
Суммарная	SDD0	т/ч		0
Расход свежего пара при заданных условиях	D0	т/ч		248,0
Удельный расход тепла при заданных условиях	qт	ккал/(кВт·ч)	График Т-25 по Nт	891