Дополнительное повышение эффективности теплофикационных ПТУ при полиблочном принципе может быть связано с последовательным подогревом сетевой воды в подогревателях нескольких турбоустановок (рис. 5-14, а). Заметим, что такая схема включения сетевых подогревателей может быть эффективно применена также для теплофикационных блоков. Выбрав разные давления отбираемого пара для обеих турбин, можно за счет большего числа ступеней подогрева сетевой воды и оптимизации подогрева в каждой ступени добиться увеличения удельной выработки электроэнергии полиблока в целом на тепловом потреблении (рис. 5-14, б).
Рис. 5-14. Последовательный подогрев сетевой воды отборным паром различных турбин: а — схема включения сетевых подогревателей; б — относительное приращение удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении δЭ, в зависимости от температуры наружного воздуха
Как показывают результаты исследований, выполненных В. В. Ванчиковым в ЛПИ, приведенная схема обладает определенными преимуществами при переменных режимах, обладая большей гибкостью благодаря независимому регулированию отборов каждой турбины и позволяя за счет этого сохранить в широком диапазоне режимов близкое к оптимальному распределение подогревов сетевой воды между отдельными подогревателями. Преимущества полиблочного регулирования тепловой нагрузки сохраняются также в режимах ТР и ТПР. Если при переходе к полиблочному регулированию тепловой нагрузки сохранены те же сетевые подогреватели, что были ранее, то положительный эффект существенно сократится из-за увеличения гидравлических сопротивлений при пропуске общей массы сетевой воды через каждый подогреватель. Наибольший эффект может быть достигнут при параллельной установке дополнительных подогревателей или применении специальных сетевых подогревателей с большей поверхностью нагрева. Согласно данным УТМЗ [6] наибольший эффект рассматриваемая схема включения сетевых подогревателей может дать, если в полиблоке объединены разнотипные турбины.
Своеобразный вариант полиблочного регулирования тепловой нагрузки применен БПИ [10] при модернизации конденсационных электростанций с целью перевода их на комбинированное производство тепловой и электрической энергии. Весь поток сетевой воды на таких станциях после модернизации их по методу БПИ последовательно проходил конденсаторы нескольких турбин, в которых поддерживались различные противодавления.
Полиблоки с последовательным соединением турбоагрегатов. Предвключенные головные турбины (см. рис. 3-22) применяются не только на конденсационных электростанциях, но и на ТЭЦ в сочетании с различными типами хвостовых агрегатов. Для таких ТЭЦ может быть эффективно использован полиблочный принцип (см. § 3-4), при котором в зависимости от того, какой тип парораспределения (дроссельное или сопловое) имеют хвостовые турбины, для них применяется подпрограмма регулирования скользящим давлением в коллекторе после головных турбин или комбинированная подпрограмма регулирования давления в том же коллекторе.
Рис. 5-15. Изменение удельных расходов теплоты на производство электроэнергии по группе агрегатов при различных подпрограммах регулирования давления пара перед головной турбиной и за нею
1— постоянное давление при индивидуальном регулировании агрегатов; 2 — скользящее давление перед головной турбиной и за нею при полиблочном регулировании; δq — относительное снижение удельного расхода теплоты при переходе к полиблочному регулированию
Для головных турбин, выполняемых обычно с сопловым парораспределением, рациональна комбинированная подпрограмма регулирования начального давления.
Преимущества рассматриваемого варианта полиблоков подтверждены в процессе проведенных ЛПИ испытаний и нескольких лет опытной эксплуатации комплекса, включавшего в себя турбоустановки Р-12-90/31 и П-50-29/6, а также в процессе выполненных ЛПИ испытаний еще двух комплексов. В состав одного из них входила предвключенная турбина Р-25-90/31 с хвостовым полиблоком, состоявшим из двух турбин Т-25-29, одной турбины К-34-29 и одной турбины K-25-29, в состав другого — предвключенная турбина Р-25-90/31 и две хвостовые турбины Т-25-29 [22]. Практически при всех режимах этих комплексов полиблочный принцип, сочетавшийся с оптимальными подпрограммами регулирования давления пара перед головными турбинами и за ними, дал значительное сокращение удельного расхода теплоты δq на производство электроэнергии (рис. 5-15). Выигрыш несколько снижался с увеличением тепловой нагрузки, особенно производственных отборов пара. Максимальный выигрыш в удельном расходе теплоты δq в ряде режимов достигал 8— 16%. Минимальное противодавление за головной турбиной при исследованных режимах для первого из полиблоков составляло 1,2 МПа. При этом максимальный перепад давлений на последней ступени головной турбины не превышал 0,25 МПа (при уставке защиты 0,5 МПа) при всех режимах работы и практически не изменялся при понижении противодавления с неизменным расходом пара головной турбиной. Годовая экономия условного топлива на один полиблок составила 2500 т.
При работе со скользящим противодавлением за головной турбиной снижение давления сопровождается некоторым понижением температуры пара, а процесс расширения проходит на is-диаграмме несколько правее процесса при номинальном режиме. В некоторых случаях к паровому коллектору среднего
давления после головных турбин подключены производственные потребители пара. Это заставляет ограничивать диапазон снижения противодавления за головными турбинами. В частности, в рассмотренных выше испытаниях для двух последних полиблоков снижение противодавления ограничивалось значением 2 МПа. В отдельных случаях может оказаться целесообразным увеличение проходных сечений клапанов РОУ, через которые подается пар к производственным потребителям, с тем, чтобы, уменьшив дросселирование, расширить диапазон снижения противодавления без нарушения снабжения потребителей тепловой энергии.
Режим скользящего противодавления за головной турбиной может быть особенно эффективным в весенне-летний период при отключенных котлах среднего давления, а также в осенне-летний период при полном или частичном отключении котлов среднего давления на ночь. В последнем случае подключение котлов среднего давления к паропроводу после ночной остановки существенно улучшается, так как давление и температура пара перед хвостовыми турбинами ниже номинальных и близки к параметрам пара за подключаемым котлом.
Приведенные выше результаты позволяют сделать вывод, что комбинированная подпрограмма регулирования начального давления пара существенно повышает тепловую экономичность и улучшает маневренные характеристики как теплофикационных энергоблоков, так и агрегатов неблочного типа. В последнем случае эффективно полиблочное регулирование. К настоящему времени на ряде ТЭЦ как с энергоблоками, так и с полиблоками различного типа [22, 27, 54] в течение нескольких лет накоплен положительный опыт эксплуатации турбоагрегатов при комбинированном регулировании. Этот опыт подтвердил высокую эффективность и надежность работы оборудования ТЭЦ. Исследования ЛПИ показали, что область рационального комбинированного регулирования охватывает практически все перспективные, выпускаемые в настоящее время и ранее выпущенные теплофикационные турбины. Комбинированное регулирование целесообразно предусматривать также при модернизации ранее выпущенных конденсационных турбин с организацией на них теплофикационных отборов пара.
