МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

 

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА

Т-50-130 ТМЗ

 

 

 

 

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

МОСКВА 1979

 

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель начальника

Главтехуправления

_____________ Д.Я. ШАМАРАКОВ

7 августа 1979 г.

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА

Т-50-130 ТМЗ

 

 

 

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА И ИНФОРМАЦИИ СОЮЗТЕХЭНЕРГО

МОСКВА 1979

 

 

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)

ОСНОВНЫЕ ЗАВОДСКИЕ ДАННЫЕ ТУРБОАГРЕГАТА
(ТУ 24-2-319-71)

* С учетом тепла пара, поступающего в конденсатор.

Сравнение результатов данных типовой характеристики с гарантийными данными ТМЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1

Задано: Q_т = 60 Гкал/ч; N_т = 34 МВт; Р_тн = 1,0 кгс/см².

Определить: D_о т/ч.

Определение. На диаграмме находим заданную точку А (Q_т = 60 Гкал/ч; N_т = 34 МВт). От точки А параллельно наклонной прямой идем до линии заданного давления (Р_тн = 1,0 кгс/см²). От полученной точки Б по прямой идем до линии заданного давления (Р_тн = 1,0 кгс/см²) правого квадранта. Из полученной точки В опускаем перпендикуляр на ось расходов. Точка Г соответствует определяемому расходу свежего пара.

Пример 2

Задано: Q_т = 75 Гкал/ч; Р_тн = 0,5 кгс/см².

Определить: N_т МВт; D_о т/ч.

Определение. На диаграмме находим заданную точку Д (Q_т = 75 Гкал/ч; Р_тн = 0,5 кгс/см²). От точки Д по прямой идем до оси мощности. Точка Е соответствует определяемой мощности. Далее по прямой идем до линии Р_тн = 0,5 кгс/см² правого квадранта. Из точки Ж опускаем перпендикуляр на ось расходов. Полученная точка З соответствует определяемому расходу свежего пара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1

Задано: Q_т = 81 Гкал/ч; N_т = 57,2 МВт; Р_тв = 1,4 кгс/см².

Определить: D_о т/ч.

Определение. На диаграмме находим заданную точку А (Q_т = 81 Гкал/ч; N_т = 57,2 МВт). От точки А параллельно наклонной прямой идем до линии заданного давления (Р_тв = 1,4 кгс/см²). От полученной точки Б по прямой идем до линии заданного давления (Р_тв = 1,4 кгс/см²) левого квадранта. Из полученной точки В опускаем перпендикуляр на ось расходов. Точка Г соответствует определяемому расходу свежего пара.

Пример 2

Задано: Q_т = 73 Гкал/ч; Р_тв = 0,8 кгс/см².

Определить: N_т МВт; D_о т/ч.

Определение. Находим заданную точку Д (Q_т = 73 Гкал/ч; Р_тв = 0,8 кгс/см²). От точки Д по прямой идем до оси мощности. Точка Е соответствует определяемой мощности. Далее по прямой идем до линии Р_тв = 0,8 кгс/см² левого квадранта. Из полученной точки Ж опускаем перпендикуляр на ось расходов. Полученная точка З соответствует определяемому расходу свежего пара.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата Т-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 Т-1) и при следующих условиях, принятых за номинальные:

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

* В тексте и на графиках приводится абсолютное давление.

- 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 с 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 t^в₁ = 20 °С - (график Т-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 кгс/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;

- 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, 1969).

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 ПВД 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 № I.

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-6´3 с приводом от электродвигателей мощностью по 100 кВт (постоянно в работе находится один насос, другой - в резерве);

- три конденсатных насоса подогревателей сетевой воды 8КсД-5´3 с приводом от электродвигателей мощностью 100 кВт каждый (в работе находится два насоса, один - в 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)

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

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

- при постоянных расходе (W = 7000 м³/ч) и температуре (t^в₁ = 20 °С) охлаждающей воды (график Т-22, а):

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

D_о = 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 Т-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, Р_т) расход пара на турбину.

На графиках Т-33 (а - г) и Т-34 (а - к) изображены диаграммы режимов, выражающие зависимость D_о = 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 D_о = f(N_т, Q_т, Р_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 регулируемом 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:

q_т = 860 (1 + ) +  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:

D = -0,1 Q_т(Р_о - ) кВт;                                           (6)

D = +0,1 Q_т(t_о - ) кВт;                                             (7)

- при работе по тепловому графику:

D = +0,343 Q_т(Р_о - ) кВт;                                        (8)

D = -0,357 Q_т(t_о - ) кВт;                                            (9)

D = +0,14 Q_т(Р_о - ) кг/ч;                                          (10)

D = -0,14 Q_т(t_о - ) кг/ч.                                            (11)

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-37.

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 Т-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, Р_о = 125 кгс/см², t_о = 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; Р_тв =1,0 кгс/см²; Р_о = 125 кгс/см²; t_о = 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

Таблица 2

* DQ_э = [(i_о - ) - (i_п.в - )] + DD(i_о - i_п.в) Гкал/ч.

Б. Режим работы по электрическому графику

Дано: N_т = 52 МВт; Q_т = 60 Гкал/ч, Р_тв = 1,0 кгс/см², Р_о = 135 кгс/см², t_о = 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

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

Дано: Q_т = 100 Гкал/ч; Р_тв =1,0 кгс/см², Р_о = 135 кгс/см²; t_о = 560 °С; тепловая схема -расчетная; стальные 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

ПРИНЯТЫЕ ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

Внесено Дополнение к "Типовой энергетической характеристике турбоагрегата Т-50-130 ТМЗ" (М.: СПО СОЮЗТЕХЭНЕРГО, 1979)