Организация отбора пара для собственных нужд ТЭЦ
В стране имеется значительное число чисто отопительных ТЭЦ (также и на НС ТЭЦ), на которых установлены турбины типа Т. На указанных ТЭЦ, как правило, имеется потребность в ограниченном количестве пара для удовлетворения собственных нужд, например, для разогрева мазута, питания эжекторов пиковых подогревателей, деаэраторов, подачи на калориферы котлов. Для этих целей на НС ТЭЦ в основном используется редуцированный свежий пар, что снижает экономичность. Повышение экономичности может быть достигнуто организацией в установленных турбинах регулируемых отборов пара.
На НС ТЭЦ имеется потребность в ограниченном количестве пара до 45 - 50 т/ч давлением 1,0 - 1,2 МПа для удовлетворения собственных нужд.
Рис. 2. Графики зависимости повышения электрической мощности (а) и зависимости давления в ресивере ЦНД - ЦСД (б) в турбине Т-110/120-130 от величины отбора пара на собственные нужды ТЭЦ:
По выполненным исследованиям конструктивно отбор пара до 70 т/ч в турбинах Т-110/120-130 может 200, 300, 400, 500 - расход свежего пара на турбину быть организован из ресивера ЦВД - ЦСД. Принято решение о выполнении этого отбора в турбине Т-110/120-130, ст. № 5.
Зависимость повышения мощности турбины Т-110/120-130 от величины отбора пара на собственные нужды показана на рис. 2, а. При определении эффективности организации этого отбора принято, что конденсат пара собственных нужд возвращается в систему регенерации с температурой 100°С. Повышение мощности турбины происходит как в результате прохождения отбираемого пара через ступени ЦВД, так и благодаря потоку пара, идущему на подогрев конденсата в системе регенерации.
Как видно из рис. 2, б, отбор пара на собственные нужды ТЭЦ до значения 70 т/ч давлением 1,0 - 1,2 МПа может быть обеспечен при расходах свежего пара на турбину от 200 т/ч и выше.
Для обеспечения параллельной работы этого отбора с другими источниками пароснабжения, например, РОУ, на трубопроводе отбора пара установлен защитно-регулирующий клапан (ЗРК) изготовления ОАО ТМЗ, на который воздействует система регулирования турбины. ЗРК выполняет функции по регулированию расхода и давления пара, а также защиты турбины от увеличения частоты ее вращения при сбросе электрической нагрузки.
Рис. 3. Поворотное кольцо регулирующей диафрагмы ЦНД турбины Т-110/120-130 после модернизации:
1 - окна; 2 - пазы
Уплотнение регулирующих диафрагм низкого давления.
При охлаждении конденсатора циркуляционной водой и работе турбины Т- 110/120-130 по тепловому графику, что имеет место на четырех турбинах НС ТЭЦ, повысить экономичность можно в результате уменьшения пропуска пара в конденсатор увеличением плотности регулирующих диафрагм ЦНД путем уменьшения изгибной жесткости поворотного кольца (ПК)каждой диафрагмы. Это достигается тем, что со стороны подвода пара между каналами ПК от внутренней до наружной радиальной поверхности выполнены сквозные пазы, боковые поверхности которых параллельны соседним боковым поверхностям каналов [3]. При работе турбины на ПК действует усилие от перепада давления пара, от которого ПК деформируется в большей степени, чем жесткая диафрагма, что обеспечивает плотность прилегания ПК к телу и ободу последней. Плотная регулирующая диафрагма ЦНД, связанная с реконструкцией поворотного кольца регулирующей диафрагмы ЦНД турбины Т-110/120-130 и разработанная ОАО ТМЗ, внедрена на четырех турбинах ТЭЦ. Общий вид модернизированного поворотного кольца показан на рис. 3.
По расчетным данным экономия условного топлива от уплотнения регулирующих диафрагм ЦНД турбины Т-110/120-130 может достигнуть 2140 т/год на одну турбину [4].
Следует отметить, что решение о внедрении уплотненных регулирующих диафрагм в турбине Т-110/120-130 всех модификаций было принято только после тщательных исследований облопачивания ЦНД в условиях уменьшения вентиляционного расхода пара, так как при этом происходит разогрев выхлопной части, что может вызвать повышение вибрации турбоагрегата и ухудшение вибрационного состояния рабочих лопаток.
В результате исследований, выполненных ОАО ТМЗ, было установлено, что для ступеней ЦНД с высотой рабочих лопаток последней ступени 550 мм работа турбины с уплотненной диафрагмой ЦНД может быть разрешена при наличии системы охлаждения выходного патрубка и рабочих лопаток последней ступени.
Список литературы
- Баринберг Г. Д. Осерадиальные бандажные уплотнения и их эффективность. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1988, вып. 1.
- РТМ 108.020.033-86. Уплотнения лабиринтных стационарных паровых и газовых турбин и компрессоров.
- Пат. 1592524 (РФ). Поворотная регулирующая диафрагма паровой турбины / Иванов С. Н., Рабинович А. В., Аронский Е. Н. и др. Опубл. в Б. И., 1990, № 34.
- Баринберг Г. Д. Тепловая экономичность турбины Т-100/120-130 на режимах работы по тепловому графику при наличии и отсутствии пропуска пара в ЦНД. - Электрические станции, 1990, № 4.
