Весьма положительный и длительный опыт использования турбин с отборами пара номинальной мощностью до 100 МВт открыл путь к дальнейшему увеличению их мощности и начальных параметров пара с целью повышения экономических показателей. В этом направлении ведутся интенсивные и успешные работы. Отметим главные из полученных результатов и ближайшие задачи.
Турбины УТМЗ.
Новые турбины большой мощности развивались как на базе уже освоенных начальных параметров пара (р0=12,8 МПа), без применения вторичного перегрева, так и на основе имеющегося богатого опыта по конденсационным блокам, работающим при СКД и с промежуточным перегревателем.
Работы первого направления завершились выпуском следующего унифицированного ряда турбин для р0=12,8 МПа и t0=828+838 К: Т-175/210-130 с двумя отопительными отборами пара; ПТ-135/165-130 с производственным и двумя отопительными отборами пара; Р-100-130/15 с противодавлением. К этой же серии турбин примыкает и уникальная турбина Т-250/300-240, работающая при СКД и с вторичным перегревом пара.
Все эти турбины сохраняют, в основном, те принципиальные решения, которые обеспечили успех предшествующей серии. Помимо того, при их конструировании были предусмотрены следующие крупные совершенствования: дополнительные нерегулируемые отборы пара для внешнего потребителя; смещение верхнего предела регулирования давления пара, идущего на производство, более чем до 2 МПа, а пара для теплофикации в турбине Т-175-130 — до 0,3 МПа; выработка максимальной мощности турбин типа Т, в соответствии с максимальным расходом пара турбиной, что расширяет верхний предел их мощности на конденсационном режиме и тем самым улучшает их маневренные качества; использование отключения ПВД для выработки дополнительной и тепловой нагрузки.
Турбина Т-175/210-130.
Рис. 2. Турбина T-175/210-130 УТМЗ
Это турбина — трехцилиндровая с двумя отопительными отборами пара и с использованием в конденсаторе отработавшего пара при малых его расходах (рис. 2). Максимальная
тепловая нагрузка составляет 314 МВт (270 Гкал/ч). Номинальный расход свежего пара — 745 т/ч. Мощность — 210 МВт на конденсационном режиме при выключенных отопительных отборах пара, а также при определенных частичных тепловых нагрузках.
ЦВД выполнен с внутренним цилиндром по петлевой схеме, что значительно улучшает его маневренные характеристики. Регулировочная ступень— одновенечная, что экономически целесообразно при больших расходах пара. Четырехклапанное сопловое парораспределение обеспечивает высокую экономичность турбины при частичных расходах пара. Давление за ЦВД — 1,5 МПа. Из ЦВД пар отбирается в три ПВД при давлениях 3,3; 2,2 и 1,5 МПа в количествах 33,8; 32,4 и 33,2 т/ч.
Турбина ПТ-135/165-130.
Эта турбина с производственным отбором пара при 1,18—2,05 МПа в номинальном количестве 320 т/ч. При давлении в отборе 0,15 МПа, номинальной мощности и выключенных отопительных отборах пара производственный отбор может быть увеличен до 390 т/ч, а при снижении мощности на 100 МВт — до 480 т/ч. Суммарная номинальная тепловая нагрузка для теплофикации — 110 Гкал/ч, а при 140 Гкал/ч и работе без производственного отбора мощность турбины — 100 МВт. Номинальная мощность получается при производственном отборе 230 т/ч.
Турбина — двухцилиндровая. ЦВД — такой же, как в Т-175/210-130. В ЦНД размещено шесть ступеней до верхнего отопительного отбора и две ступени до нижнего. Однопоточная ЧНД состоит из трех ступеней. Регулирование — посредством поворотной диафрагмы, как в турбине Т-100-130. Последнее РК имеет размеры: l2 = 830 мм, d2= 2280 мм и S= 5,95 м2. Оно получено “подрезкой” последней лопатки турбины Т-250-240. С 29 и 30-й ступенями этой же турбины унифицированы 23 и 24-я ступени ЧНД рассматриваемой турбины.
Турбина Т-250/300-240.
Номинальные параметры пара перед турбиной — 23,5 МПа и 833 К, вторичный перегрев за ЦВД до 838 К. В последующей модификации по условиям работы парогенератора обе температуры перегретого пара были снижены до 813 К. При этом максимальный расход свежего пара стал 980 т/ч. Номинальная тепловая нагрузка ~383 МВт (330 Гкал/ч). Диапазон регулирования давления в верхнем отопительном отборе 60—200 кПа и в нижнем — 50-150 кПа.
Для ТЭЦ с турбинами Т-250-240 коэффициент теплофикации а = 0,6. В соответствии с этим коэффициентом определялись расчетные режимы для отсеков проточной части турбины.
Рис. 3. Турбина Т-180/210-130 ЛМЗ
Мощность турбины была выбрана в соответствии с имеющимся котлом, электрическим генератором и другим оборудованием для блока К-300-240. Использование уже освоенного оборудования повысило надежность агрегата и сократило срок его выпуска и освоения. В то же время это привело к некоторым отклонениям от оптимальных решений. Так, для промперегрева пришлось принять давление ~4 МПа вместо оптимального 6—7 МПа. Расчетная потеря давления и линии промперегрева — 12,5%.
Турбина — четырехцилиндровая. Общее число ступеней — 40. Пар подводится к двум блокам клапанов, расположенным с двух сторон.
Турбины ЛМЗ.
Основное направление ЛМЗ — создание высокоэкономичных турбин с отбором пара, широко унифицированных с крупными конденсационными турбинами. Среди намечаемых к выпуску наиболее перспективны турбины с отопительными отборами пара для начального давления ~13 МПа с промежуточным перегревом пара, предназначенные для крупных ТЭЦ, сжигающих дорогое топливо. Экономическая целесообразность выпуска турбин этого типа была обоснована ЦКТИ, ТЭПом и другими организациями.
Турбина Т-180/210-130.
Номинальные параметры пара перед турбиной — 12,8 МПа и 813 К, вторичный перегрев — до 813 К. Максимальный расход свежего пара — 670 т/ч. Номинальная тепловая нагрузка 300 МВт (260 Гкал/ч). Диапазон регулирования давления в верхнем регулируемом отборе 60—200 кПа и в нижнем 50-150 кПа.
Турбина — трехцилиндровая (рис. 3.3). Она создавалась на базе турбины К-210-130-3 (модернизированная турбина К-200-130) для работы с тем же котлом и вспомогательным оборудованием. Мощность турбины на конденсационном режиме — 210 МВт, что соответствует максимальному расходу свежего пара.
Турбина допускает эксплуатацию при температуре пара 838 К перед ЦВД и ЦСД. Турбина выполняется в двух модификациях: для t0в=293 и 300К при рк=6,5 и 9,6 кПа и q б = 8455 и 8660 кДж/(кВт-ч) [2067 и 2018 ккал/(кВт-ч)].
