Страница 2: РД 34.30.709. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата К-50-90-3 (ВК-50-3) ЛМЗ (46322)

ПРИЛОЖЕНИЕ

I. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата К-50-90-3 (ВК-50-3) ЛМЗ составлена на базе испытаний трех турбин (Добротворской ГРЭС, Симферопольской ГРЭС и Кировочепецкой ТЭЦ-3). Характеристика отражает среднюю экономичность прошедшего капитальный ремонт турбоагрегата, работающего по заводской расчетной тепловой схеме при следующих условиях:

- давление и температура свежего пара перед стопорным клапаном турбины соответственно 90 кгс/см2* и 535 °С;

* В тексте и графиках приводится абсолютное давление.

- давление отработавшего пара: для характеристики при постоянном давлении пара в конденсаторе 0,035 кгс/см2 - график Т-2, для характеристики при постоянных расходе и температуре охлаждающей воды - график Т-1 в соответствии с тепловой характеристикой конденсатора 50-КЦС-5 ЛМЗ при W = 8000 м3/ч и tв1 = 15 °С (график Т-6а), взятой из «Нормативных характеристик конденсационных установок паровых турбин типа К» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1974);

- система регенерации высокого и низкого давления включена полностью, на деаэратор 6 кгс/см2 подается пар из III и II отборов (в зависимости от нагрузки: при Nт  31,4 МВт деаэратор переводится на II отбор);

- расход питательной воды равен расходу свежего пара;

- температура питательной воды и основного конденсата турбины за подогревателями - график Т-5а;

- КПД электрического генератора соответствует гарантийным данным завода-изготовителя;

- установка подогревателей сетевой воды отключена;

- внешние потребители пара из регенеративных отборов отсутствуют (ЛМЗ допускает по специальному согласованию с ним ограниченный отбор пара).

Положенные в основу настоящей Типовой энергетической характеристики данные испытаний обработаны с использованием «Таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара» (Изд-во стандартов, 1969).

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

- генератор ТВ-50-2 завода МЭП с водородным охлаждением;

- пять подогревателей низкого давления, из них ПНД № 1 и 2 встроены в конденсатор, ПНД № 3, 4 и 5 - ПН-90, ПНД № 4 снабжен выносным охладителем дренажа;

- три подогревателя высокого давления ПВ-150/180-2;

- две группы основных трехступенчатых пароструйных эжекторов ЭП-3-600-4 и один пусковой эжектор;

- два конденсатных насоса 8КсД-5??3 с приводом от электродвигателя 75 кВт (постоянно в работе находится один насос, другой - в резерве);

- один сливной насос ПНД № 3 типа КСМ-30; мощность электродвигателя 20 кВт.

3. Полный расход тепла брутто и расход свежего пара в зависимости от мощности на выводах генератора аналитически выражаются следующими уравнениями:

а) при постоянном давлении пара в конденсаторе (Р2 = 0,035 кгс/см2 - график Т-2):

Qо = 11,3 + 2,004Nт + 0,232 (Nт - 36,2) Гкал/ч,

Dо = 10,6 + 3,431Nт + 0,542 (Nт - 36,2) т/ч;

б) при постоянных расходе (W = 8000 м3/ч) и температуре (tв1 = 15 °С) охлаждающей воды - график Т-1:

Qо = 9,8 + 2,048Nт + 0,230 (Nт - 36,15) Гкал/ч,

Dо = 8,0 + 3,508Nт + 0,539 (Nт - 36,15) т/ч.

Характеристика составлена при работе генератора с собственным возбудителем.

4. Расходы тепла и свежего пара для заданной в условиях эксплуатации мощности определяются по приведенным выше зависимостям характеристики с последующим введением необходимых поправок (графики Т-8а и Т-8б); 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 нормирования и планирования работы турбоагрегатов в условиях электростанции.

Поправки рассчитаны для условия сохранения постоянной мощности на выводах генератора. При наличии двух отклонений и более в условиях работы турбоагрегата от номинальных поправки алгебраически суммируются.

Пользование системой поправочных кривых поясняется на следующем примере.

Турбоагрегат эксплуатировался со средней электрической нагрузкой брутто Nт = 45 МВт при следующих условиях:

- все подогреватели высокого давления были отключены;

- температура свежего пара составляла 525 °С;

- давление отработавшего пара в конденсаторе поддерживалось равным 0,04 кгс/см2.

При данных условиях необходимо определить общий и удельный расходы тепла и расход свежего пара.

Решение:

По соответствующим уравнениям графика Т-2 Типовой характеристики при Nт = 45 МВт определяются расходы тепла и свежего пара при номинальных условиях, при которых составлена характеристика:

 = 103,52 Гкал/ч;

 =  =  = 2300 ккал/(кВт×ч);

 = 169,76 т/ч.

На отклонения фактических условий от номинальных по соответствующим графикам находятся поправки, которые вносятся в полученные при номинальных условиях данные:

а) к полному и удельному расходам тепла:

.- на отключение группы ПВД ??qт = +1,96 % (график Т-8а, п. г);

- на отклонение температуры свежего пара ??qт = +0,24 % (график Т-8а, п. б);

- на отклонение давления отработавшего пара ??qт = +0,35 % (график Т-8а, п. к).

Суммарная поправка qт = +2,55 %.

Удельный и полный расходы тепла, соответствующие данным условиям работы турбоагрегата:

q¢т = (1 + ) = 2300 (1 + ) = 2358,6 ккал/(кВт??ч);

Qо = (1 + ) = 103,52 (1 + ) = 106,2 Гкал/ч;

б) к расходу свежего пара:

- на отключение группы ПВД ??Dо = -6,6 % (график Т-8б, п. г);

- на отклонение температуры свежего пара ??Dо = +1,36 % (график Т-8б, п. б);

- на отклонение давления отработавшего пара ??Dо = +0,35 % (график Т-8б, п. к).

Суммарная поправка к расходу свежего пара ??Dо = -4,89 %.

Расход свежего пара соответствует данным условиям работы турбоагрегата:

D¢о = (1 + ) = 169,76 (1 - ) = 161,46 т/ч.

В случае отклонения фактических расходов тепла и свежего пара от полученных значений по данной характеристике с учетом поправок (что свидетельствует об отклонении состояния оборудования от среднеэксплуатационного уровня, при котором составлена настоящая Типовая энергетическая характеристика) необходимо определить и устранить причины отклонения.

5. Типовая энергетическая характеристика нетто турбоагрегата рассчитана на основе характеристики брутто этого турбоагрегата при постоянном давлении пара в конденсаторе 0,035 кгс/см2. Характеристика нетто соответствует следующим условиям:

- параметры и тепловая схема установки - график Т-2;

- напор, развиваемый циркуляционными насосами, - 10 м вод. ст.;

- расход циркуляционной воды через конденсатор турбины - 8000 м3/ч, в целом на турбоагрегат - 8800 м3/ч;

- КПД циркуляционного насоса - 80 %, КПД его электродвигателя - 95 %;

- расход тепла на собственные нужды турбоагрегата составляет 0,13 Гкал/ч (0,1 % расхода тепла при максимальной мощности);

- расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата включает расход энергии на работу насосов (циркуляционных, конденсатных, сливного из ПНД № 3, газоохладителей, системы регулирования, бака запасного конденсата, дренажного бака); также учтено 3 % потерь в трансформаторах собственных нужд.

При определении мощности нетто () из мощности на выводах генератора (Nт) вычиталась мощность, затраченная на собственные нужды турбоагрегата ():

 = Nт -  МВт.

Расход тепла нетто на выработку электроэнергии определялся с учетом затрат тепла на собственные нужды ():

Qэ = Qо +  Гкал/ч.

Типовая энергетическая характеристика нетто по расходу тепла аналитически выражается уравнением

Qэ = 12,25 + 2,006 + 0,232 ( - 35,76) Гкал/ч.

Удельный расход тепла нетто на выработку электроэнергии определяется по выражению

 =  ккал/(кВт??ч).

При отклонении напора, развиваемого циркуляционными насосами, от принятого в качестве номинального (10 м вод. ст.) к расходу тепла нетто, определенному по уравнению для заданной мощности нетто, вводится поправка.

Пользование характеристикой нетто и поправками к расходу тепла нетто на изменение напора циркуляционных насосов поясняется на следующем примере.

Требуется определить расход тепла нетто при мощности турбоагрегата нетто  = 50 МВт и напоре циркуляционных насосов Нц.к = 20 м вод. ст.

Решение:

По уравнению характеристики нетто (Qэ) определяется расход тепла нетто при Нц.н = 10 м вод. ст.:

Qэ = 115,85 Гкал/ч.

Определяется поправка к расходу тепла нетто на отклонение напора циркуляционных насосов:

l Qэ = +0,60 % - см. характеристику нетто турбоагрегата.

Искомый расход тепла нетто при Нц.н = 20 м вод. ст. и неизменной мощности нетто (50 МВт) определяется по выражению

Qэ = Qэ (1 + ) = 115,85(1 + ) = 116,55 Гкал/ч.

Типовая энергетическая характеристика составлена с подачей на основной эжектор 0,65 т/ч свежего пара.

При подаче на этот эжектор пара из деаэратора 6 кгс/см2 в том же количестве к значениям расходов тепла (полному и удельному), пара, определенным по графикам Т-1, Т-2, следует вводить поправки, изображенные на графиках Т-8а, п. н, Т-8б, п. н.