ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ
ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ИВАНОВ
РЕЖИМЫ МОЩНЫХ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК — 2-е изд., перераб. и доп.— Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.
Изложена теория переменных режимов работы паротурбинных установок конденсационных тепловых и атомных электростанций и теплоэлектроцентралей. Проанализированы термодинамические особенности их работы и маневренные характеристики при различных программах регулирования. Особое внимание уделено поиску путей повышения маневренности паротурбинных установок различного типа для эффективного покрытия переменной части графиков электрических нагрузок. Первое издание вышло в 1971 г. Во второе издание включен анализ режимов работы теплофикационных турбин и турбоустановок АЭС, обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований и т. п.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся эксплуатацией, проектированием и исследованием паротурбинных установок. Может быть полезна студентам энергетических специальностей вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Стратегические задачи развития советской энергетики на длительную перспективу определяются принятыми XXVII съездом КПСС новой редакцией Программы КПСС, Основными направлениями социального и экономического развития СССР на 1985—1990 годы и на период до 2000 года, Энергетической программой СССР.
Применительно к энергетике и энергетическому машиностроению Северо-Запада эти задачи конкретизированы территориально-отраслевой программой «Интенсификация-90», одобренной ЦК КПСС. Эта программа предусматривает значительное повышение эффективности производства за счет комплексной механизации и автоматизации, широкого применения новой техники и технологии.
За время, прошедшее с момента выхода в свет в 1971 г. первого издания настоящей книги, произошло достаточно радикальное изменение тенденций развития энергетики, приведшее к непрерывно идущему процессу изменения структуры установленного оборудования энергосистем, особенно в Европейской части СССР. При высоком уровне неравномерности энергопотребления это предопределяет существенное изменение режимов использования тех или иных типов электростанций.
В конце 60-х — начале 70-х годов ускоренными темпами вводились мощные энергоблоки сверхкритического давления на тепловых электростанциях, являвшиеся самыми высокоэкономичными энергетическими агрегатами того времени. Доля этих энергоблоков в общей установленной мощности энергосистем увеличивалась быстрыми темпами. Ими покрывалась основная часть базовых нагрузок. Вместе с тем в тот период резко возросла неравномерность графиков электрических нагрузок, что в условиях недостатка маневренных мощностей предопределяло необходимость привлечения блочных паротурбинных установок к покрытию переменных нагрузок. Прошедшие годы подтвердили правильность данной в первом издании книги оценки тенденций развития энергетики того периода, подтвердили необходимость улучшения маневренных характеристик блочных паротурбинных установок тепловых электростанций (ТЭС). Ряд теоретически обоснованных в первом издании рекомендаций, которые в то время некоторым специалистам представлялись дискуссионными (например, скользящее начальное давление пара и комбинированная программа регулирования для конденсационных энергоблоков ТЭС, общеблочный подход к построению систем автоматического регулирования энергетических агрегатов, работающих при различных программах регулирования, и др.), был развит многими организациями и нашел широкое практическое применение.
Сейчас тенденции развития энергетики существенно иные. По существу, прекращен ввод новых конденсационных энергоблоков ТЭС в Европейской части СССР, вследствие чего их доля в структуре установленного оборудования неуклонно сокращается. Быстрыми темпами развивается атомная энергетика. Доля атомных электростанций (АЭС) уже сейчас стала существенной в общем производстве электрической энергии, и показателями работы энергоблоков АЭС в немалой мере определяются общие по энергосистемам технико-экономические показатели производства электроэнергии. По техникоэкономическим соображениям энергоблоки АЭС используются для покрытия базовых нагрузок. Конденсационные энергоблоки ТЭС, включая самые мощные, стали широко использоваться для покрытия переменных нагрузок, вплоть до режимов вывода в горячий резерв и ежесуточных остановок. Сокращение доли таких энергоблоков выдвинуло задачу хотя бы ограниченного использования агрегатов ТЭЦ и АЭС для покрытия переменных нагрузок.
Вследствие изложенного автор при подготовке второго издания видел необходимость серьезной переработки книги по сравнению с ее первым изданием с тем, чтобы она отразила отмеченные выше изменения. Содержание книги расширено по сравнению с первым изданием (посвященным исключительно конденсационным турбоустановкам ТЭС) за счет новых разделов, в которых рассмотрены режимы работы турбоустановок ТЭЦ и АЭС. Это достигнуто без увеличения общего объема книги исключением из нее разделов, в которых рассматривались вопросы автоматического регулирования энергоблоков и их элементов. Рассмотрению этих вопросов посвящена специальная монография автора [24].
В содержание предлагаемой книги не вошло также рассмотрение пуско-остановочных, моторных режимов, режимов ускоренного расхолаживания турбин и других способов вывода мощных энергетических агрегатов в резерв. Признавая очень важную роль таких режимов в общем процессе эксплуатации паротурбинных установок, автор все же счел возможным опустить их, поскольку в последнее время вышло несколько фундаментальных монографий, специально посвященных рассмотрению таких режимов [52, 53, 62].
При подготовке 2-го издания использованы и обобщены материалы многих отечественных и зарубежных организаций. В их числе — результаты научно-исследовательских работ, проводимых под руководством и при непосредственном участии автора в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина. Автор благодарен всему коллективу кафедры теплоэнергетических установок ЛПИ и сотрудничающих с нею турбинных заводов, электростанций, проектных и научно-исследовательских институтов и наладочных организаций, без участия которых была бы невозможна сама постановка исследований. Глубокую благодарность автор приносит канд. техн. наук, доц. В. М. Боровкову, канд. хим. наук Е. И. Игнатенко, кандидатам техн. наук Н. А. Сорокину, А. П. Еперину, Г. Г. Куликовой, С. А. Заславскому, Г. А. Липатникову, Б. Н. Мельникову, А. Г. Кутахову, Π. Н. Вороне, В. В. Зверкову, Ю. Н. Пыткину, С. Н. Иванову, Э. А. Ляпину, Я. Д. Берковичу, И. А. Иванову, Г. В. Булавкину, Д. С. Богомольному, В. В. Слесаренко, А. Н. Блинову, И. А. Варовину, В. Г. Штепе, В. П. Безлепкину, Л. Е. Прудовскому, Η. Н. Трифонову, инженерам С. Я. Михайлову, Μ. П. Уманцу, Б. А. Трофимову, B. Н. Тамбовцевой, А. Н. Литвинову, С. А. Климцову, Л. Фоминой, В. В. Ванникову, В. И. Королеву, С. Е. Голубеву, Η. Н. Бабанской, О. И. Александровой, И. Б. Титовой, С. А. Иванову, С. П. Сибирякову, А. М. Антоновой, А. В. Воробьеву, С. Н. Глыге, каждый из которых вместе с автором был активным участником того или иного этапа многолетней работы по обоснованию ряда вошедших в книгу результатов и их практической реализации. Особые слова благодарности и признательности автор обращает к своему учителю доктору техн. наук, проф. И. И. Кириллову, чьими ценными советами и поддержкой он пользовался на всех этапах выполнения этой работы.
Параграф 4-4 написан при участии автора д-ром техн. наук, проф. И. П. Фаддеевым.
Автор
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БИТМ— Брянский институт транспортного машиностроения;
БПИ— Белорусский политехнический институт;
ВТИ— Всесоюзный теплотехнический институт имени Ф. Э. Дзержинского;
КирПИ— Кировский политехнический институт;
КПИ— Киевский политехнический институт;
КТЗ— Калужский турбинный завод;
ЛКИ— Ленинградский кораблестроительный институт;
ЛМЗ — производственное
объединение турбостроения «Ленинградский Металлический завод»;
ЛПИ—Ленинградский политехнический институт имени М. И. Калинина;
МЭИ — Московский энергетический институт;
УТМЗ— производственное
объединение «Уральский турбомоторный
завод имени К. Е. Ворошилова»;
ХПИ—Харьковский политехнический институт имени В. И. Ленина;
ХТЗ— производственное
объединение атомного турбостроения «Харьковский турбинный завод имени С. М. Кирова»
АТЭЦ— атомная теплоэлектроцентраль;
АЭС—атомная электростанция;
БРОУ— быстродействующая
редукционно-охладительная установка;
В ПТ— влажнопаровая турбина;
ВПТУ— влажнопаровая турбоустановка;
ПВД— подогреватель высокого давления;
ПВК— пиковый водогрейный котел;
ПНД— подогреватель низкого давления;
ППУ— паропроизводящая установка;
ПТУ—паротурбинная установка;
РОУ— редукционно-охладительная установка;
РППВ— система регенеративного подогрева питательной воды;
СПП—сепаратор с промежуточным пароперегревателем;
ТЭС— тепловая электростанция;
ТЭЦ — теплоэлектроцентраль;
ЧВД (ЦВД) — часть (цилиндр) высокого давления;
ЧНД (ЦНД) —часть (цилиндр) низкого давления;
ЧСД (ЦСД) — часть (цилиндр) среднего давления;
БМЗ— производственное объединение «Брянский машиностроительный завод им. В. И. Ленина»;
