Теоретические принципы построения диаграммы режимов турбины с одним регулируемым отбором.

Сетка прямых D_п=const D=D_кх+r_кN+y_пD_п . Сетка прямых D_к=const D=D_пх+r_пN-y_п/(1-y_п)D_к . Пусть задано: N_н,D_пн,h_о,h_п,h_к,x_к,_м,_г. При этом обычно x_к0,04-0,07; _м,_г0,097. Находим коэффициент недовыработки: y_п=(h_п-h_к)/(h_о-h_к). Расход пара при номинальной мощности в конденсационном режиме:

. Расход пара при номинальной мощности и при номинальном отборе:

D_н=D_кн+y_пD_пн . Расход пара на холостой ход при конденсационном режиме:

D_кх=x_кD_н . Относительный прирост в конденсационном режиме (тангенс угла наклона сетки прямых D_п=const):

r_к=(D_кн-D_кх)/N_н . Относительный прирост в режимах с постоянным расходом пара в конденсатор (тангенс угла наклона прямых):

r_п=r_к/(1-y_п). Расход пара на холостой ход в режиме противодавления:

D_пх=D_кх/(1-y_п). Минимально-допустимый (вентиляционный) расход пара в ЧНД и в конденсатор турбины:

D_к^мин0,05D_кн

Диаграммы режимов турбин с двумя независимо регулируемыми отборами (типа ПТ).

На рис.3. представлена схема турбоагрегата с двумя независимыми регулируемыми отборами.

Рис.3.Принципиальная схема турбоагрегата с двумя независимыми регулируемыми отборами.

Диаграмма режимов устанавливает связь четырех величин: Dт, N, D_п и D_ò.

Рис.4. Диаграмма режимов турбины с двумя независимыми регулируемыми отборами.

Этот рисунок надо изменить

Принцип построения диаграммы режиомв таких турбин предложен в 40-ч годах инженерами ЛМЗ Зильберманои и Локтионовым: турбина с двумя регулируемыми отборами условно заменяется фиктивной турбиной с одним верхним (промышленным) отбором D_п. Нижний отбор направляется условно в ЧНД и далее в конденсатор, где создает дополнительную мощность

Диаграмма режимов такой фиктивной турбины изображается в верхнем квадрате диаграммы, и она не отличается от диаграммы режимов обычной одноотборной турбины. Только здесь нижней границей диаграммы служит режим нулевого расхода пара в промышленный отбор D_п=0. Левой верхней границей служит минимальный пропуск пара через ЧСД. Слабо наклонная верхняя граница представляет собой максимальный (предельный) промышленный отбор D_п^макс. Горизонтальный верхний предел диаграммы – максимальный расход пара в "голову" турбины. Сетка слабо наклонных линий соответствует постоянным значениям D_п. Нижняя граница – слабо наклонная линия соответствует D_п=0. Сетка круто наклоненных линий соответствует постоянным пропускам пара через ЧСД. Правая круто наклоненная граница соответствует D_ЧСД^макс. В нижнем квадрате диаграммы дается сетка круто наклоненных линий, соответствующая линиям постоянной мощности турбины. Иногда в нижнем квадрате диаграммы режимов наносится дополнительная сетка слабо наклоненных линий ограничений максимально возможных расходов пара в производственный отбор. Нижняя граница в нижнем квадрате диаграммы соответствует нулевому промышленному отбору D_п=0 т.е. работе только с нижним (отопительным) отбором D_ò. Нижняя горизонтальная граница здесь – максимальный нижний отбор D_ò^макс. Заштрихованная область справа в верхнем квадрате диаграммы режимов соответствует области повышенного давления пара в камере производственного отбора. Не вся область нижнего квадрата диаграммы реальна: возможное значение нижнего отбора зависит о общего баланса пара турбины:

D=D_п+D_ò+D_к При заданном D_п наибольшее возможное значение нижнего отбора D_ò имеет место при минимально-допустимом пропуске пара через ЧНД в конденсатор D_к^мин. Предельный промышленный отбор D_п^пред соответствует максимальному пропуску пара в "голову" турбины D^макс и минимально-допустимому пропуску пара через ЧСД D_ЧСД^мин. Предельный отопительный отбор D_ò^пред соответствует максимальному пропуску пара D_ЧСД^макс и минимально-допустимому пропуску пара через ЧНД в конденсатор D_к^мин.

Порядок пользования диаграммой режимов показан красным пунктиром: задаваясь N находим точку A и от этой точки по наклонной N=const движемся до пересечения с горизонталью, соответствующей заданному теплофикационному отбору D_ò в точке B, до точки C. От точки C проводим вертикаль в верхний квадрат . Эту вертикаль проводим до пересечения с линией D_п=const, соответствующей заданному промышленному отбору D_п. От точки пересечения E проводим горизонталь до оси и находим расход пара в "голову" турбины в точке F.

Диаграмма режимов действительна для номинальных давлений регулируемых отборов, номинальных параметров пара p₀ и t₀ и давлении в конденсаторе p_к. При отклонении от нормы следует пользоваться поправочными кривыми, прилагаемыми ко всем диаграммам режимов.

Из всего многообразия режимов теплофикационных турбин завод дает лишь несколько гарантируемых режимов, которые являются исходными при пересчетах тепловых схем ТЭЦ на любой другой режим. Например, для турбин типа ПТ заводом даются следующие гарантируемые режимы: 1) конденсационный режим при N_н, D_п=0 и D_ò=0; 2) режим предельного промышленного отбора: D_п^пред при p_п^ном и N_н, D_ò=0 и D_к^мин; 3) режим предельного теплофикационного отбора: D_ò^пред при p_т^ном и N_н, D_п=0 и D_к^мин; 4) "теплофикационный" режим при некоторых средних значениях обоих отборов: D_пн, D_òн, p_п^ном, p_ò^ном, N_н и D_к^мин.

Последний четвертый из четырех перечисленных режимов наиболее удобен в качестве исходного при пересчетах на другие теплофикационные режимы. При пересчетах используется формула Стодолы-Флюгеля. Протечки пара через уплотнений пересчитываются пропорционально пропуску пара в турбину. Давление пара в камере регенерирующей ступени пересчитывается пропорционально расходу пара через первый отсек ЦВД после регулирующей ступени. Расходы пара в регенеративные подогреватели в.д. пересчитываются пропорционально расходу пара в "голову" турбины.

Диаграммы режимов турбин с двумя совместно регулируемыми отборами пара.

Диаграммы режимов этого типа имеют турбины Т-100-130, Т-175/210-130, Т-250/300-240 и ряд других аналогичных турбин. Основная идея, заложенная в построении диаграмм режимов этих турбин, аналогична идее, предложенной в в свое время инженерами ЛМЗ Зильберманом и Локтионовым, изложенной выше. Диаграмма режимов построена исходя из разделения теплофикационных режимов на две группы: а) работа по тепловому графику нагрузки б) работа по электрическому графику нагрузки.

При работе турбины по тепловому графику нагрузки определяют электрическую мощность и расход свежего пара. При работе турбины по электрическому графику нагрузки возможно произвольное сочетание тепловой и электрической нагрузок.

Основная сетка линий верхнего и нижнего квадрантов представляет режимы работы по тепловому графику нагрузки. При неизменном расходе свежего пара и температуре подогрева сетевой воды t_пс уменьшение тепловой нагрузки приводит к увеличению электрической мощности. (Мое замечание: при этом уменьшение тепловой нагрузки Q_ò должно сопровождаться снижением t_пс!) Усредненные значения приращения мощности при уменьшении тепловой нагрузки представлены в нижнем квадранте семейством тонких линий. Сочетание основных и тонких линий определяет теплофикационные режимы работы турбины по электрическому графику нагрузки.

Конденсационный режим с выключенным регулятором давления в отборе представлены в верхнем квадранте диаграммы линией "конденсационный режим". Изображенная на следующей странице соответствует режиму с двухступенчатым подогревом сетевой воды в нижнем и верхнем сетевых подогревателях.

В этом случае линиям t_пс=const (80, 90, 100, 110 и 118 ^oC) соответствует температура сетевой воды за верхним сетевым подогревателем. Имеется (не представленная в этом конспекте лекций) другая аналогичная диаграмма режимов, весьма похожая по форме, относящаяся к режиму с одноступенчатым подогревом сетевой воды, где нанесены t_нс=const, соответствующая температуре сетевой воды за нижним сетевым подогревателем. Выпущенная ОРГРЭС диаграмма режимов для этой же турбины Т-250/300-240-3 отличается от изображенной выше диаграммы лишь тем, что там вместо линий t_пс=const нанесены линии p_в=const (при двухступенчатом подогреве сетевой воды) и p_н=const при одноступенчатом подогреве сетевой воды. Приняв в среднем недогрев воды в сетевых подогревателях 5 ^oC, можно перейти на диаграмму, изображенную на рисунке в конспекте лекций. Диаграмма пригодна для для обоих случаев: а) при работе по электрическому графику нагрузки б) при работе по тепловому графику нагрузки.

Рис.5. Диаграмма режимов турбины Т-250-240.