19.3. Турбины с противодавлением и регулируемым отбором пара

Турбины с противодавлением и регулируемым отбором пара типа ПР устанавливают на ТЭЦ в тех случаях, когда для обеспечения нужд теплового потребителя необходимо иметь пар двух различных давлений (для отопительных и промышленных целей).

Принципиальная схема установки с турбиной типа ПР показана на рис. 19.3. Свежий пар подводится к турбине с параметрами p₀ , t₀ и расширяется в ЧВД 1 до давления р_п, необходимого для производственного теплового потребителя 9. Далее поток пара разветвляется:

часть пара G_п направляется к производственному тепловому потребителю 9, а оставшийся пар в количестве G_т через регулирующие органы 6 проходит в ЧНД 2, где расширяется до давления р_т, которое определяется потребителем теплоты низкого потенциала (система отопления, а также горячее водоснабжение). Турбина с противодавлением и отбором пара рационально может быть ис­пользована при работе по тепловым графикам обоих потребителей теплоты, параллельно с такой турбиной включена конденсационная турбина 13, которая воспринимает колебания электрической нагрузки. Остальное оборудование турбоустановки, изображенной на рис. 19.3, такое же, как и у турбины с одним регулируемым отбором пара (рис. 19.2), и имеет те же обозначения.

Рис. 19.3 Принципиальная схема (а) и процесс расширения пара (б) в h,S-диаграмме турбинной установки с противодавлением и регулируемым отбором пара.

Развиваемая турбиной с противодавлением и отбором пара внутренняя мощность определяется нагрузкой тепловых потребите­лей и составляет

N _i = N_э / η_м η_эг = G_о (h_о-h_п) + G_т (h_п-h_т) = G_оН₀'η_0i' + G_тН₀''η_0i'' =

=G_п Н₀'η_0i' + G_т Н₀η_0i (19.4)

где G_о, G_п, G_т, h_о, h_п, h_т — расходы и энталь­пии свежего пара и пара, идущего в произ­водственный и отопительный отборы; Н₀, Н₀', Н₀", η_0i, η_0i ', η_0i " — располагаемые теплоперепады и внутренние относительные КПД турбины ЧВД и ЧНД.

Существенным недостатком турбин с про­тиводавлением и отбором пара является неполное использование электрического оборудования установки в периоды сокращенного теплового потребления.

Лекція 20. Турбіни з двома регульованими відборами пари. Турбіни з двома опалювальними відборами пари.

Література: [1] с. 326-349; [4] с. 178-184.

Завдання на СРС. Діаграми режимів турбіни з двома регульованими відборами пари, з двома опалювальними відборами пари.

20.1. Турбины с двумя регулируемыми отборами пара

Для одновременного обслуживания двух тепловых потребителей с различными параметрами пара значительное преимущество перед турбинами с противодавлением имеют турбины с двумя регулируемыми отборами пара (типа ПТ).

Турбина такого типа делится на три самостоятельных отсека (рис. 20.1, а); группа ступеней, расположенных до промышленного отбора, - ЧВД (1); группа ступеней, расположенных между отборами, - ЧСД (13) и группа ступеней от теплофикационного отбора до конденсатора - ЧНД (2). Свежий пар в количестве G_о и с параметрами p₀ , t₀ расширяется в ЧВД до давления р_п, при котором часть пара G_п отбирается для промышленного теплового потребителя 9. Далее пар в количестве G = G_о – G_п проходит через регулирующие клапаны 14 в ЧСД 13, где происходит расширение до давления р_т, при котором производится теплофикационный отбор G_т для низко потенциального потребителя теплоты 12. Оставшаяся часть пара в количестве G_к = G_о - G_п - G_т поступает в ЧНД 2 и расширяется там до давления в конденсаторе р_{к .} Остальное оборудование турбоустановки с двумя отборами тара такое же, как и турбины с одним регулируемым отбором пара (рис. 19.2), и имеет те же обозначения.

Рис. 20.1. Принципиальная схема (а) и процесс расширения пара (б) в h,S -диаграмме турбинной установки с двумя регулируемыми отборами пара.

Внутренняя мощность N _i, кВт турбины с двумя регулируемыми отбора­ми пара (без учета отборов пара на регенерацию), определяется как сумма мощностей всех ее частей:

N _i = N_э / η_м η_эг = N _i' + N _i' ' + N _i''' =

= G_оН₀'η_0i' + (G_о – G_п )Н₀''η_0i'' + (G_о - G_п - G_т)Н₀'''η_0i''' (20.1)

Решая (6.5) относительно G_о, получаем выражение для расхода пара на турбину с двумя регулируемыми отборами:

G_о = N _э Н₀η_0i η_м η_эг + G_п (Н₀''η_0i'' + Н₀'''η_0i''')/ Н₀η_0i + G_т Н₀'''η_0i''')/ Н₀η_0i ,( 20.2)

где N _i' , N _i' ' , N _i''' - внутренние мощности ЧВД, ЧСД, ЧНД; G_о , G_п , G_т - расходы свежего пара и пара на производственный и отопительный отборы, кг/с; Н₀', Н₀'', Н₀'''- располагаемые теплоперепады ЧВД, ЧСД, ЧНД, кДж/кг; η_0i', η_0i'', η_0i'''- внутренние относительные КПД ЧВД, ЧСД, ЧНД.