§ 5. Турбины высокого давления с регулируемым отбором пара и их тепловые характеристики
Турбина типа ВТ-25-4 (фиг. 4 — вкладка) мощностью 25 000 кВт является турбиной с теплофикационным отбором пара. Турбина имеет 20 ступеней, в том числе одну регулирующую ступень, выполненную в виде колеса с двумя ступенями скорости, 15 ступеней давления в части высокого давления, одну регулирующую ступень с одновенечным колесом и три ступени давления в части низкого давления. Критическое число оборотов ротора турбины равно около 1850 в минуту.
В турбине предусмотрены четыре нерегулируемых отбора пара для регенерации и один регулируемый отбор для питания внешних теплофикационных потребителей и для регенерации. Максимальным отбор пара для теплофикационных целей составляет 100 т/час.
Регулируемый отбор пара производится при постоянном давлении, лежащем в пределах от 2 до 2,5 ата, в зависимости от установки регулятора давления, с неравномерностью около 0,25 кГ/см.
Работа турбины не допускается при следующих режимах:
а) при давлениях пара в камере регулируемого отбора выше 2,5 ата;
б) при давлениях пара в камере регулируемого отбора ниже 1,2 ата при включенном регуляторе давления;
в) на выпуск в атмосферу.
Перегрузка. При значениях параметров свежего пара в любых сочетаниях в пределах от 85 до 95 ата и от 490 до 505° С и при полностью включенной регенерации, при количестве охлаждающем воды 5000 м/час и температуре ее не выше 20° С турбина допускает перегрузку до 30 000 кВт (при возможности перегрузки электрического генератора — см. ГОСТ 533-51) как при режимах с отбором пара, так и при чисто конденсационном режиме, в последнем случае с соответствующим ухудшением к. п. д.
Перегрузка возможна также при повышении температуры охлаждающей воды перед конденсатором до 33° С, если параметры свежего пара при этом не ниже номинальных.
При режимах с отбором при этих условиях количество отбираемого пара может достигать 80 т/час при давлении 1,2 ата и 55 т/час — при давлении 2,5 ата. Если параметры свежего пара не ниже, а температура охлаждающей воды не выше номинальной, то количество отбираемого пара при режимах с отбором может быть доведено до 100 т/час при давлении 1,2 ата и до 75 т/час при 2,5 ата.
Минимальный пропуск пара в часть низкого давления для поддержания в допустимых пределах температуры ротора и цилиндра части низкого давления составляет около 8 т/час при давлении пара в камере регулируемого отбора 1,2 ата и соответственно возрастает при повышении давления в этой камере.
Расход пара.
Зависимость между суммарным расходом свежего пара, количеством отбираемого пара и электрической мощностью устанавливается приближенно по прилагаемой диаграмме режимов (см. приложение 13).
Расходы пара с допуском 5% и температура подогрева питательной воды приведены в табл. 5. Они имеют место при соблюдении следующих условий работы:
а) параметры свежего пара перед клапаном автоматического затвора равны 90 ата и 500° С;
б) количество охлаждающей воды, проходящей через конденсатор, равно 5000 м/час при начальной температуре ее 20° С;
в) установка эксплуатируется в соответствии с тепловой схемой завода (см. фиг. 146), предусматривающей применение шестиатмосферного деаэратора и полный возврат конденсата пара регулируемого отбора при температуре 100° С;
г) расход питательной воды через подогреватель высокого давления равен расходу свежего пара па турбину;
д) воздушная плотность вакуумной системы характеризуется падением вакуума не более чем па 2 мм. рт. ст. в минуту после отключения эжектора при нагрузке 25 000 кВт;
е) проточная часть турбины и трубки конденсатора чистые, причем общая длительность работы турбины не превышает 6500 часов после первоначального пуска.
Таблица 5
Характерные режимы турбоустановки ВТ-25-4
Примечание. В приведенные значения расхода не включен расход пара на эжекторы.
Регулятор отбора выключен.
На случай отклонения параметров свежего и отбираемого пара, количества и температуры охлаждающей воды от номинальных заводом даются поправочные кривые для приведения замеренной мощности на зажимах генератора к гарантийным условиям (см. приложение 15).
Турбина типа ВПТ-25-3 (фиг. 5 — вкладка) мощностью 25 000 кВт имеет три нерегулируемых отбора пара для регенерации и два регулируемых отбора, служащих для питания паром внешних потребителей (для производства и для теплофикации), а также системы регенерации.
Турбина имеет 19 ступеней: одну регулирующую ступень, выполненную в виде колеса с двумя ступенями скорости, и восемь ступеней давления в части высокого давления, одну регулирующую ступень с одновенечным колесом и пять ступеней давления в части среднего давления и одну регулирующую ступень с одновенечным колесом и три ступени давления в части низкого давления.
Критическое число оборотов ротора турбины равно около 1800 в минуту.
Регулируемый отбор пара для производственных целей может производиться при постоянном давлении в пределах от 8 до 13 ата (в зависимости от установки регулятора давления) с неравномерностью около 1,2 кГ/см.
В зависимости от требуемых для производственных целей пределов изменения давления пара система регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки выполняется по двум схемам. При пределах изменения давления отбираемого пара от 10 до 13 ата ставятся пять подогревателей. При пределах же изменения давления отбираемого пара от 8 до 10 ата подогреватель высокою давления № 4 не ставится (см. § 105).
Регулируемый отбор пара для теплофикационных целей производится при постоянном давлении, лежащем в пределах от 1,2 до 1,5 ата (в зависимости от установки регулятора давления) с неравномерностью около 0,25.
Работа турбины не допускается при следующих режимах:
а) при давлениях пара в камере производственною отбора выше 13 ата и в камере теплофикационного отбора выше 2,5 ата;
б) при включенных регуляторах давления и падении давления в камере производственною отбора ниже 8 ата и в камере теплофикационного отбора ниже 1,2 ата;
в) на выпуск в атмосферу.
Максимальные количества отбираемого пара.
При номинальных параметрах свежего пара, расходе охлаждающей воды через конденсатор, равном 5000 м/час, и ее температуре 20о С, при полностью включенной схеме регенерации и расходе питательной воды через последний подогреватель высокого давления в количестве, равном 105% от расхода пара через клапан автоматического затвора, при выполнении установки согласно схеме с применением деаэратора, работающего при давлении 6 ата (см. схемы фиг. 143 и 144), и при номинальной электрической нагрузке в 25 000 кВт:
а) максимальное количество отбираемого производственного пара при отсутствии теплофикационного отбора составляет 130 т/час при давлениях в камере отбора 8—10 ата и 120 т/чac — при давлении 13 ата;
б) максимальное количество отбираемого теплофикационного пара при отсутствии производственного отбора составляет 100 т/час при давлении в камере отбора 1,2 ата и 60 т/час — при давлении 2,5 ата.
Перегрузка.
Турбина допускает перегрузку по мощности до 30 000 кВт при вышеуказанных параметрах и условиях (при возможности перегрузки электрического генератора, см. ГОСТ 533-51), однако при этом соответственно снижаются максимальные значения расходов отбираемого пара:
а) максимальный расход производственного пара снижается при отсутствии теплофикационного отбора до 110 т/час при давлениях в камере отбора 8—10 ата и до 90 т/час — при давлении 13 ата;
б) максимальный расход теплофикационного пара при отсутствии производственного отбора снижается до 40 т/час при давлении в камере отбора 1,2 ата и до 20 т/час — при давлении 2,5 ата.
Минимальный пропуск пара в часть низкого давления (за 16-ю ступень) для поддержания в допустимых пределах температуры ротора и части низкого давления турбины составляет около 8 т/час при давлении пара в камере теплофикационного отбора 1,2 ата и соответственно возрастает при повышении давления пара в камере отбора.
Турбина допускает длительную работу при номинальной мощности как при наличии, так и в отсутствии отборов пара для внешних потребителей и отклонении основных параметров от поминальных в нижеуказанных пределах:
а) при одновременном изменении в любых сочетаниях начальных параметров свежего пара: давления — от 85 до 95 ата, температуры — от 490 до 505° С, при условии постоянного расхода охлаждающей воды на конденсатор в количестве 5000 м/час и температуре ее не выше 20° С;
б) при повышении температуры охлаждающей воды до 33° С при условии, что параметры свежего пара не ниже поминальных, что воздушная плотность вакуумной системы характеризуется падением вакуума не более чем па 2 мм рт. ст. в минуту при нагрузке 25 000 кВт и что проточная часть турбины и трубки конденсатора чисты.
Расход пара.
Расходы отбираемого пара в зависимости от общего расхода пара на турбину и электрической мощности приближенно определяются по диаграмме режим (см. приложение 15).
В том же приложении даны поправки мощность при отклонении от номинальных параметров свежего пара, отбора и циркуляционной воды.
Таблица
Характерные режимы турбоустановки ΒΙ1Τ-25-3
1 Регуляторы отборов выключены.
в) установка выполнена согласно схемам завода (см. фиг. 143 и 144);
г) система регенерации полностью включена, расход питательной воды через подогреватель высокого давления № 5 равен общему расходу пара на турбину;
д) воздушная плотность вакуумной системы характеризуется падением вакуума не боле( чем на 2 мм рт. ст. в минуту после отключение эжектора при нагрузке 25 000 кВт;
е) проточная часть турбины и трубки конденсатора чистые, причем общая длительность
Таблица 8
В табл. 6 и 7 приведены значения удельных расходов пара с допуском 5% и температур подогрева питательной воды для нескольких характерных режимов работы турбины, действительные при соблюдении следующих условий:
а) параметры свежего пара перед клапаном автоматического затвора равны 90 ата 500° С;
б) количество охлаждающей воды, проходящей через конденсатор, равно 5000
при начальной температуре ее 20° С.
Приведенные данные справедливы при соблюдении следующих условий:
а) параметры свежего пара перед клапаном автоматического затвора равны 90 ата и 500° С;
б) давление пара в выхлопном патрубке турбины равно 31 ата;
в) общая длительность работы турбины после первоначального пуска не превышает 6500 часов, причем во время замера расхода пара турбина имеет чистую проточную часть.
На случай отклонения параметров свежего пара и противодавления от поминальных значений заводом даются поправочные кривые для приведения действительного расхода пара к номинальным параметрам (см. приложение 15).
Турбина типа ВР-25-18-4 (фиг. 7 — вкладка) предназначается для мощных теплоэлектроцентралей, обслуживающих производства с большим потреблением пара при давлении 15—20 ата (например нефтеперерабатывающие предприятия и т. п.).
Турбина имеет 10 ступеней: регулирующую ступень с одновенечным колесом и 9 ступеней давления.
Критическое число оборотов ротора турбины равно приблизительно 3945 в минуту.
Турбина имеет один нерегулируемый отбор пара за восьмой ступенью для регенерации.
Турбина рассчитана на работу с противодавлением в 18 ата, причем регулятор давления допускает установку давления в пределах от 15 до 21 ата. Включение регулятора давления допускается только при условии работы приводимого турбиной генератора в параллель с мощной электрической сетью.
Длительная работа турбины с обеспечением номинальной мощности допускается при следующих отклонениях параметров пара от поминальных:
а) при одновременном изменении в любых сочетаниях давления свежего пара в пределах от 85 до 95 ата, температуры его — от 480° С до 505°С и сохранении противодавления равным 18 ата;
б) при изменении противодавления от 15 до 21 ата и номинальных параметрах свежего пара.
Данные о расходе пара турбиной с допуском в 5% приведены для номинальной мощности в табл. 9.
Таблица 9
Приведенные данные действительны при следующих условиях:
а) параметры свежего пара перед клапаном автоматического затвора равны: 90 ата и 500° С;
б) давление в выхлопном патрубке турбины равно 18 ата;
в) турбина работает со включенным регенеративным подогревателем, причем расход питательной воды через подогреватель равен расходу свежего пара па турбину, а температура питательной воды перед входом в подогреватель равна 197° С;
г) общая длительность работы турбины с момента первоначального пуска не превышает 6500 часов, причем во время замера расхода пара турбина имеет чистую проточную часть.
На случай отклонения параметров пара и противодавления от номинальных заводом даются поправочные кривые для приведения действительного расхода пара к номинальным условиям (см. приложение 15).
§ 8. Характеристики регулирования турбин с противодавлением типов ВР-25-31-3 и ВР-25-18-4
При установившемся режиме работы и неизменном положении синхронизатора, номинальной нагрузке (25000 кВт), начальных параметрах пара, лежащих в пределах от 87,5 до 92,5 ата и от 495° С до 505° С, измеренных перед клапаном автоматического затвора, и противодавлении 18 ата:
а) неравномерность регулирования скорости составляет 4,25+0,75% от номинального числа оборотов;
б) при сбросе нагрузки до пуля (с 25 000 кВт) и исходном нормальном числе оборотов повышение числа оборотов не должно превысит!, 10% прочив нормального.
В случае сброса с. номинальной нагрузки до нуля при тех же условиях повышение числа оборотов не приводит к срабатыванию регуляторов безопасности, установленных на выбивание при 11—12% сверх нормального числа оборотов, т. е. турбина остается па холостом ходу.
Приведенные данные о повышении числа оборотов имеют место только при соединении турбине генераторами типов ТВ-25-2 и Т2 25-2.
Неравномерность регуляторов давления составляет 2,2+0,7 кГ/см2.
