Как отмечалось в п.п. 1 и 2, режимы работы теплофикационных турбин с охлаждением конденсаторов циркуляционной водой и минимальными расходами пара в ЧНД наиболее полно отвечают комплексу требований по экономичности, надежности, маневренности и располагаемой мощности турбоустановок.
Проведенные исследования малорасходных режимов последних турбинных ступеней [1,9,13,23,24] показали принципиальную возможность надежной длительной работы с уменьшенными вентиляционными пропусками пара в ЧНД Все это говорит о целесообразности широкого промышленного внедрения разработанных мероприятий по снижению потерь теплоты в холодим источнике.
В настоящее время с уменьшенными вентиляционными пропусками пара эксплуатируется более 30 турбоустановок различных типов (Т-50/60-130, Т-100/120-130, ПТ-60/75-130/13, ПТ-80/100-130/13, Т-180/210-130, Т-185/220-130). Анализ экспериментальных данных (рис. 7.1) показывает, что за счет модернизации регулирующих диафрагм без паровой разгрузки поворотного кольца при соблюдении разработанной технологии достигается (в расчете на один поток ЧНД) уровень пропускной способности закрытых РД GK/р=(6,5...12)кг/(с-МПа) для турбин мощностью (50...180) МВт. При сохранении паровой разгрузки поворотного кольца уровень GK/pH =17кг/(с-МПа). По результатам натурных исследований (рис.7.2) пропускная способность неуплотненных РД изменяется в очень широких пределах (даже для однотипных турбин) и составляет GK/pH = (2О...100)кг/(с-МПа).
Представленные экспериментальные данные свидетельствуют о высокой эффективности модернизации регулирующих диафрагм теплофикационных турбоустановок, позволяющей снизить при закрытых РД расход пара в ЧНД и, соответственно, потери теплоты в конденсаторах в (3...16) раз. Следует отметить, что результаты проведенных в различное время исследований дают основание сделать вывод о достаточно длительном (по крайней мере в период между капитальными ремонтами) сохранении плотности модернизированных РД.
Необходимо сказать также, что модернизация РД не приводит к снижению надежности системы регулирования теплофикационных турбин, о чем свидетельствует многолетний опыт эксплуатации различных турбоустановок уплотненными РД (первые модернизации были осуществлены около 25 лет назад).
Модернизация РД с целью ее уплотнения требует незначительных капитальных затрат и, как правило, окупится менее, чем за месяц работы турбины по тепловому графику. Достигаемая при этом экономия топлива в большинстве случаев оказывается не меньшей, чем при использовании теплоты отработавшего пара для подогреве сетевой воды [1, 25]. Вместе с тем, снижение вентиляционных пропусков пара в ЧНД при охлаждении конденсаторов циркуляционной водой не приводит к Необходимости ухудшения вакуума (и связанного с этим роста вибрационных напряжений в рабочих лопатках последних ступеней и опасности эрозионного повреждения их выходных кромок), а также не исключает возможности оперативного получения дополнительной электрической мощности за счет открытия РД. Таким образом, экономический эффект достигается без снижения надежности, маневренности и располагаемой мощности турбоустановки.
На рис. 7.3 и 7.4 представлены результаты расчетных исследований изменения экономичности турбин типа Т-180/210-130 и Т-185/210-130 за счет внедрения режимов работы с уменьшенными до уровня GK/рн = 8 кг/(с · МПа) (на один поток) вентиляционными пропусками пара в ЧНД. В качестве базовых рассматривались режимы с вентиляционными расходами пара в ЧНД, определенными по энергетическому балансу из условия обеспечения допустимого уровня температуры пара в выходном патрубке (120 °C). В результате реализации указанных режимов расход пара в ЧНД снижается в 4...20 раз (в зависимости от температуры обратной сетевой воды τ2 и относительного расхода свежего пара G0= G0/G0н), что приводит к уменьшению потерь тепла в конденсаторе и увеличению тепловой нагрузки
(здесь QT0 - номинальная тепловая нагрузка ). При этом по сравнению с исходными базовыми условиями в диапазоне G0=0,4...1,0 величина QT турбины Т-185/220-130 возрастает на 3...17%, а турбины Т-180/210-130 - на 7...40% (рис. 7.3 и 7.4). Одновременно снижаются удельные расходы теплоты и топлива на выработку электроэнергии. В частности:уменьшение удельного расхода топлива Δb (при к.п.д. котлов 0,9) составляет для турбин Т-185/220-130 и Τ-180/210-130 соответственно 7...40 г. у.т./кВт-ч и 13..70 г. у.т./кВт -ч.
Главен
Внедрение мероприятий по снижению вентиляционного пропуска пара в ЦНД теплофикационных турбин осуществляется в настоящее время преимущественно силами электростанций и ремонтных предприятий, безусловно, целесообразна также реализация указанных разработок на стадии производства вновь выпускаемых турбоустановок.
Решение проблемы надежного охлаждения выхлопного патрубка и последних ступеней позволяет реализовать новые способы работы теплофикационных турбин, когда в режимах с предельно малыми расходами пара работает не только ЧНД, но и другие турбинные отсеки. В частности, в турбинах типа ПТ в условиях больших расходов пара производственного отбора может быть осуществлен режим работы с вентиляционным пропуском пара в часть среднего давления (ЧСД) и в ЧНД при закрытых регулирующих клапанах ЧСД и открытой РД [26]. В этом случае расход свежего пара в ЦВД может принимать любые значения (вплоть до максимального), а отопительная нагрузка передается на другие турбины. Такой режим оказывается эффективным при наличии резерва по тепловой мощности турбин типа Т. Он может быть использован в период пониженной отопительной нагрузки, а также в часы провалов графика электрической нагрузки. Указанный способ внедрен на ряде ТЭЦ, где его применение дает значительный экономический эффект.
В период вынужденной разгрузки по электрической мощности весьма эффективным оказывается комбинированный моторный режим турбоустановки [27]. В этом случае ротор вращается генератором, а в турбину через органы паровпуска ЦВД подается небольшой расход свежего пара (менее 1% от номинальной величины). Как показали проведенные исследования, в таких условиях тепловое состояние ЦВД и ЧСД почти такое же, как и при работе под нагрузкой, а уровень температур последних ступеней и выходного патрубка не превышает допустимого.
