
Курсач по ПиГУ (Забелин) / Каталог турбин / ЛМЗпт80_100-130
.docПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ПТ-80/100-130/13
МОЩНОСТЬЮ 80 МВт
Паровая конденсационная турбина ПТ-80/100-130/13 (рис. 1) с регулируемыми отборами пара (производственным и двухступенчатым теплофикационными) номинальной мощностью 80 МВт, с частотой вращения 3000 об/мин предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока мощностью 120 МВт типа ТВФ-120-2 при работе в блоке с котельным агрегатом.
Турбина имеет регенеративное устройство для подогрева питательной воды, сетевые подогреватели для ступенчатого подогрева сетевой воды и должна работать совместно с конденсационной установкой (рис. 2).
Турбина рассчитана для работы при следующих основных параметрах, которые представленны в табл.1.
Турбина имеет регулируемые отборы пара: производственный с давлением 13±3 кгс/см2 абс.; два теплофикационных отбора (для подогрева сетевой воды): верхний с давлением 0,5—2,5 кгс/см2 абс.; нижний—0,3—1 кгс/см2 абс.
Регулирование давления осуществляется с помощью одной регулирующей диафрагмы, установленной в камере нижнего теплофикационного отбора.
Регулируемое давление в теплофикационных отборах поддерживается: в верхнем отборе при включенных двух теплофикационных отборах, в нижнем — при включенном одном нижнем теплофикационном отборе.
Подогрев питательной воды осуществляется последовательно в ПНД, деаэраторе и ПВД, которые питаются паром из отборов турбины (регулируемых и нерегулируемых).
Данные о регенеративных отборах приведены в табл. 2 и соответствуют параметрам по всем показателям.
Таблица 1 Таблица 2
Подогреватель |
Параметры пара в камере отбора |
Количество отбираемого пара, т/ч |
|
Давление, кгс/см2 абс. |
Температура, С |
||
ПВД № 7 |
45 |
420 |
26 |
ПВД № 6 |
26 |
348 |
32 |
ПВД № 5 |
13 |
265 |
10,5 |
Деаэратор |
13 |
265 |
13 |
ПНД № 4 |
4 |
160 |
28 |
ПНД № 3 |
1 |
- |
- |
ПНД № 2 |
0,34 |
- |
- |
ПНД № 1 |
0,033 |
- |
- |
Свежий пар перед автоматическим стопорным клапаном: |
|
давление, кгс/см2, абс. |
130 |
температура, °С |
555 |
Основные параметры конденсаторной группы: |
|
расход охлаждающей воды, м3/ч |
8000 |
температура охлаждающей воды , С |
20 |
Максимальный расход пара при номинальных параметрах, т/ч |
470 |
Питательная вода, поступающая из деаэратора в регенеративную систему турбоустановки, имеет температуру 158° С.
При номинальных параметрах свежего пара, расходе охлаждающей воды 8000 м3ч, температуре охлаждающей воды 20° С, полностью включенной регенерации, количестве воды, подогреваемой в ПВД, равном 100%-ному расходу пара, при работе турбоустановки по схеме с деаэратором 6 кгс/см2 абс. со ступенчатым подогревом сетевой воды, при полном использовании пропускной способности турбины и минимальном пропуске пара в конденсатор могут быть взяты следующие величины регулируемых отборов: номинальные величины регулируемых отборов при мощности 80 МВт; производственный отбор 185 т/ч при давлении 13 кгс/см2 абс.; суммарный теплофикационный отбор 132 т/ч при давлениях: в верхнем отборе 1 кгс/см2 абс. и в нижнем отборе 0,35 кгс/см2 абс.; максимальная величина производственного отбора при давлении в камере отбора 13 кгс/см2 абс. составляет 300 т/ч; при этой величине производственного отбора и отсутствии теплофикационных отборов мощность турбины составит 70 МВт; при номинальной мощности 80 МВт и отсутствии теплофикационных отборов максимальный производственный отбор составит около 245 т/ч; максимальная суммарная величина теплофикационных отборов равна 200 т/ч; при этой величине отбора и отсутствии производственного отбора мощность составит около 76 МВт; при номинальной мощности 80 МВт и отсутствии производственного отбора максимальные теплофикационные отборы составят 150 т/ч. Кроме того, номинальная мощность 80 МВт может быть достигнута при максимальном теплофикационном отборе 200 т/ч и производственном отборе 40 т/ч.
Допускается длительная работа турбины при следующих отклонениях основных параметров от номинальных: давления свежего пара 125— 135 кгс/см2 абс.; температуры свежего пара 545— 560° С; повышении температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор до 33° С и расходе охлаждающей воды 8000 м3ч; одновременном уменьшении величины производственного и теплофикационных отборов пара до нуля.
При повышении давления свежего пара до 140 кгс/см2 абс. и температуры до 565° С допускается работа турбины в течение не более 30 мин, а общая продолжительность работы турбины при этих параметрах не должна превышать 200 ч в год.
Длительная работа турбины с максимальной мощностью 100 МВт при определенных сочетаниях производственного и теплофикационных отборов зависит от величины отборов и определяется диаграммой режимов.
Не допускается работа турбины: при давлении пара в камере производственного отбора выше 16 кгс/см2 абс. и в камере теплофикационного отбора выше 2,5 кгс/см2 абс.; при давлении пара в камере перегрузочного клапана (за 4-й ступенью) выше 83 кгс/см2 абс.; при давлении пара в камере регулирующего колеса ЦНД (за 18-й ступенью) выше 13,5 кгс/см2 абс.; при включенных регуляторах давления и давлениях в камере производственного отбора ниже 10 кгс/см2 абс., и в камере нижнего теплофикационного отбора ниже 0,3 кгс/см2 абс.; на выхлоп в атмосферу; температуре выхлопной части турбины выше 70° С; по временной незаконченной схеме установки; при включенном верхнем теплофикационном отборе с выключенным нижним теплофикационным отбором.
Турбина снабжена валоповоротным устройством, вращающим ротор турбины.
Лопаточный агрегат турбины рассчитан на работу при частоте сети 50 Гц (3000 об/мин).
Допускается длительная работа турбины при отклонениях частоты сети в пределах 49—50,5 Гц, кратковременная работа при минимальной частоте 48,5 Гц, пуск турбины на скользящих параметрах пара из холодного и горячего состояний.
Ориентировочная продолжительность пусков турбины из различных тепловых состояний (от толчка до номинальной нагрузки): из холодного состояния—5 ч; через 48 ч простоя—3 ч. 40 мин; через 24 ч простоя—2 ч 30 мин; через 6—8 ч простоя — 1 ч 15 мин.
Допускается работа турбины на холостом ходу после сброса нагрузки не более 15 мин, при условии охлаждения конденсатора циркуляционной водой и полностью открытой поворотной диафрагме.
Гарантийные расходы тепла. В табл. 3 приведены гарантийные удельные расходы тепла. Удельный расход пара гарантируется с допуском 1 % сверх допуска на точность испытаний.
Таблица 3
Мощность на клеммах генератора, МВт |
Производственный отбор |
Теплофикационный отбор |
Температура сетевой воды на входе в сетевой подогреватель, ПСГ 1, °С |
КПД генератора, % |
Температура подогрева питательной воды, °С |
Удельный расход тепла, ккал/кВтч |
||
Давление, кгс/см2 абс. |
Количество отбираемого пара, т/ч |
Давление, кгс/см2 абс. |
Количество отбираемого пара, т/ч |
|||||
80 |
13 |
185 |
0,35 |
68 |
42 |
98,6 |
249 |
5,6 |
80 |
13 |
265 |
- |
- |
- |
98,6 |
249 |
6,06 |
80 |
16 |
40 |
0,35 |
100 |
42 |
98,6 |
239 |
4,7 |
100 |
16 |
95 |
1 |
36 |
70 |
98,6 |
250 |
4,75 |
80* |
- |
- |
- |
- |
- |
98,6 |
230 |
2290 |
* Регуляторы давления в отборах выключены.
Конструкция турбины. Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат. Проточная часть ЦВД имеет одновенечную регулирующую ступень и 16 ступеней давления.
Проточная часть ЦНД состоит из трех частей: первая (до верхнего теплофикационного отбора) имеет регулирующую ступень и семь ступеней давления, вторая (между теплофикационными отборами) имеет две ступени давления и третья имеет регулирующую ступень и две ступени давления.
Ротор высокого давления цельнокованый. Первые десять дисков ротора низкого давления откованы заодно с валом, остальные три диска - насадные.
Роторы ЦВД и ЦНД соединяются между собой жестко с помощью фланцев, откованных заодно с роторами. Роторы ЦНД и генератора типа ТВФ-120-2 соединяются посредством жесткой муфты.
Критические числа оборотов валопровода турбины и генератора в минуту: 1 580; 2214; 2470; 4650 соответствуют I, II, III и IV тонам поперечных колебаний.
Турбина имеет сопловое парораспределение. Свежий пар подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен автоматический затвор, откуда по перепускным трубам пар поступает к регулирующим клапанам турбины.
По выходе из ЦВД часть пара идет в регулируемый производственный отбор, остальная часть направляется в ЦНД.
Теплофикационные отборы осуществляются из соответствующих камер ЦНД. По выходе из последних ступеней ЦНД турбины отработанный пар попадает в конденсатор поверхностного типа.
Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние отсеки уплотнений подается пар при давлении 1,03—1,05 кгс/см2 абс. температуре около 140°С из коллектора, питаемого паром из уравнительной линии деаэратора (6 кгс/см2 абс.) или парового пространства бака.
Из крайних отсеков уплотнений паровоздушная смесь отсасывается эжектором в вакуумный охладитель.
Фикспункт турбины расположен на раме турбины со стороны генератора, и агрегат расширяется в сторону переднего подшипника.
Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пусков предусмотрены паровой обогрев фланцев и шпилек и подвод острого пара на переднее уплотнение ЦВД.
Регулирование и защита. Турбина снабжена гидравлической системой регулирования (рис. 3);
где:
1- ограничитель мощности; 2-блок золотников регулятора скорости; 3-дистанционное управление; 4-сервомотор автоматического затвора; 5-регулятор частоты вращения; 6-регулятор безопасности; 7-золотники регулятора безопасности; 8-дистанционный указатель положения сервомотора; 9-сервомотор ЧВД; 10-сервомотор ЧСД; 11-сервомотор ЧНД; 12-электрогидравлический преобразователь (ЭГП); 13-суммирующие золотники; 14-аварийный электронасос; 15-резервный электронасос смазки; 16-пусковой электронасос системы регулирования (переменного тока);
I—напорная линия 20 кгс/см2 абс.; II—линия к золотнику сервомотора ЦВД; III—линия к золотнику сервомотора Ч'СД; IV—линия к золотнику сервомотора ЧНД; V—линия всасывания центробежного главного насоса; VI—линия смазки до маслоохладителей; VII—линия к автоматическому затвору; VIII—линия от суммирующих золотников к регулятору скорости; IX—линия дополнительной защиты; Х— прочие линии.
Рабочей жидкостью в системе является минеральное масло.
Перестановка регулирующих клапанов впуска свежего пара, регулирующих клапанов перед ЧСД и поворотной диафрагмы перепуска пара в ЧНД производится сервомоторами, которые управляются регулятором частоты вращения и регуляторами давления отборов.
Регулятор предназначен для поддержания частоты вращения турбогенератора с неравномерностью около 4%. Он снабжен механизмом управления, который используется для: зарядки золотников регулятора безопасности и открытия автоматического затвора свежего пара; изменения частоты вращения турбогенератора, причем обеспечивается возможность синхронизации генератора при любой аварийной частоте в системе; поддержания заданной нагрузки генератора при параллельной работе генератора; поддержания нормальной частоты при одиночной работе генератора; повышения частоты вращения при испытании бойков регулятора безопасности.
Механизм управления может приводиться в действие как вручную—непосредственно у турбины, так и дистанционно—со щита управления.
Регуляторы давления сильфонной конструкции предназначены для автоматического поддержания давления пара в камерах регулируемых отборов с неравномерностью около 2 кгс/см2 для производственного отбора и около 0,4 кгс/см2 для теплофикационного отбора.
В системе регулирования имеется электрогидравлический преобразователь (ЭГП), на закрытие и открытие регулирующих клапанов которого воздействуют технологическая защита и противоаварийная автоматика энергосистемы.
Для защиты от недопустимого возрастания частоты вращения турбина снабжена регулятором безопасности, два центробежных бойка которого мгновенно срабатывают при достижении частоты вращения в пределах 11—13% сверх номинальной, чем вызывается закрытие автоматического затвора свежего пара, регулирующих клапанов и поворотной диафрагмы. Кроме того, имеется дополнительная защита на блоке золотников регулятора скорости, срабатывающая при повышении частоты на 11,5%.
Турбина снабжена электромагнитным выключателем, при срабатывании которого закрываются автоматический затвор, регулирующие клапаны и поворотная диафрагма ЧНД.
Воздействие на электромагнитный выключатель осуществляют: реле осевого сдвига при перемещении ротора в осевом направлении на величину,
превышающую предельно допустимую; вакуум-реле при недопустимом падении вакуума в конденсаторе до 470 мм рт. ст. (при снижении вакуума до 650 мм рт. ст. вакуум-реле подает предупредительный сигнал); потенциометры температуры свежего пара при недопустимом понижении температуры свежего пара без выдержки времени; ключ для дистанционного отключения турбины на щите управления; реле падения давления в системе смазки с выдержкой времени 3 с с одновременной подачей аварийного сигнала.
Турбина снабжена ограничителем мощности, используемым в особых случаях для ограничения открытия регулирующих клапанов.
Обратные клапаны предназначены для предотвращения разгона турбины обратным потоком пара и установлены на трубопроводах (регулируемых и нерегулируемых) отборов пара. Клапаны закрываются противотоком пара и от автоматики.
Турбоагрегат оборудован электронными регуляторами с исполнительными механизмами для поддержания: заданного давления пара в коллекторе концевых уплотнений путем воздействия на клапан подачи пара из уравнительной линии деаэраторов 6 кгс/см2 или из парового пространства бака; уровня в конденсатосборнике конденсатора с максимальным отклонением от заданного ±200 мм, (этим же регулятором включается рециркуляция конденсата при малых расходах пара в конденсаторе) ; уровня конденсата греющего пара во всех подогревателях системы регенерации, кроме ПНД № 1.
Турбоагрегат снабжен защитными устройствами: для совместного отключения всех ПВД с одновременным включением обводной линии и подачей сигнала (устройство срабатывает в случае аварийного повышения уровня конденсата вследствие повреждений или нарушений плотности трубной системы в одном из ПВД до первого предела); атмосферными клапанами-диафрагмами, которые установлены на выхлопных патрубках ЦНД и открываются при повышении давления в патрубках до 1,2 кгс/см2 абс.
Система смазки предназначена для питания маслом Т-22 ГОСТ 32—74 системы регулирования и системы смазки подшипников.
В систему смазки до маслоохладителей масло подается при помощи двух инжекторов, включенных последовательно.
Для обслуживания турбогенератора в период его пуска предусматривается пусковой масляный электронасос с частотой вращения 1 500 об/мин.
Турбина снабжена одним резервным насосом с электродвигателем переменного тока и одним аварийным насосом с электродвигателем постоянного тока.
При снижении давления смазки до соответствующих значений автоматически от реле давления смазки (РДС) включаются резервный и аварийный насосы. РДС периодически испытывается во время работы турбины.
При давлении ниже допустимого турбина и валоповоротное устройство отключаются от сигнала РДС на электромагнитный выключатель.
Рабочая емкость бака сварной конструкции составляет 14 м3.
Для очистки масла от механических примесей в баке установлены фильтры. Конструкция бака позволяет производить быструю безопасную смену фильтров. Имеется фильтр тонкой очистки масла от механических примесей, обеспечивающий постоянную фильтрацию части расхода масла, потребляемого системами регулирования и смазки.
Для охлаждения масла предусматриваются два маслоохладителя (поверхностные вертикальные), предназначенных для работы на пресной охлаждающей воде из циркуляционной системы при температуре, не превышающей 33° С.
Конденсационное устройство, предназначенное для обслуживания турбоустановки, состоит из конденсатора, основных и пусковых эжекторов, конденсатных и циркуляционных насосов и водяных фильтров.
Поверхностный двухходовой конденсатор с общей поверхностью охлаждения 3 000 м2 предназначен для работы на пресной охлаждающей воде. В нем предусмотрен отдельный встроенный пучок подогрева подпиточной или сетевой воды, поверхность нагрева которого составляет около 20% от всей поверхности конденсатора.
С конденсатором поставляется уравнительный сосуд для присоединения датчика электронного регулятора уровня, воздействующего на регулирующий и рециркуляционный клапаны, установленные на трубопроводе основного конденсата. Конденсатор имеет встроенную в паровую часть специальную камеру, в которой устанавливается секция ПНД № 1.
Воздухоудаляющее устройство состоит из двух основных трехступенчатых эжекторов (один резервный), предназначенных для отсоса воздуха и обеспечения нормального процесса теплообмена в конденсаторе и прочих вакуумных аппаратах теплообмена и одного пускового эжектора для быстрого поднятия вакуума в конденсаторе до 500— 600 мм рт. ст.
В конденсационном устройстве устанавливаются два конденсатных насоса (один резервный) вертикального типа для откачки конденсата, подачи его в деаэратор через охладители эжектора, охладители уплотнений и ПНД. Охлаждающая вода для конденсатора и газоохладителей генератора подается циркуляционными насосами.
Для механической очистки охлаждающей воды, поступающей к маслоохладителям и газоохладителям агрегата, устанавливаются фильтры с поворотными сетками для промывки на ходу.
Пусковой эжектор циркуляционной системы предназначен для заполнения системы водой перед пуском турбоустановки, а также для удаления воздуха при скоплении его в верхних точках сливных циркуляционных водоводов и в верхних водяных камерах маслоохладителей.
Для срыва вакуума используется электрозадвижка на трубопроводе отсоса воздуха из конденсатора, установленная у пускового эжектора.
Регенеративное устройство предназначено для подогрева питательной воды (конденсата турбины) паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины. Установка состоит из поверхностного конденсатора рабочего пара, основного эжектора, поверхностных охладителей пара из лабиринтовых уплотнений, поверхностных ПНД, после которых конденсат турбины направляется в деаэратор поверхностных ПВД для подогрева питательной воды после деаэратора в количестве около 105% от максимального расхода пара турбиной.
ПНД № 1 встроен в конденсатор. Остальные ПНД устанавливаются отдельной группой. ПВД №№ 5, 6 и 7 — вертикальной конструкции со встроенными пароохладителями и охладителями дренажа.
ПВД снабжаются групповой защитой, состоящей из автоматических выпускного и обратного клапанов на входе и выходе воды, автоматического клапана с электромагнитом, трубопровода пуска и отключения подогревателей.
ПВД и ПНД снабжены каждый, кроме ПНД № 1, регулирующим клапаном отвода конденсата, управляемым электронным 'регулятором.
Слив конденсата греющего пара из подогревателей — каскадный. Из ПНД № 2 конденсат откачивается сливным насосом.
Конденсат из ПВД № 5 непосредственно направляется в деаэратор 6 кгс/см2 абс. или при недостаточном давлении в подогревателе при малых нагрузках турбины автоматически переключается на слив в ПНД.
Характеристики основного оборудования регенеративной установки приведены в табл. 4.
Для отсоса пара из крайних отсеков лабиринтовых уплотнений турбины поставляется специальный вакуумный охладитель СП.
Отсос пара из промежуточных отсеков лабиринтовых уплотнений турбины производится в охладитель вертикального типа СО. Охладитель включен в регенеративную схему подогрева основного конденсата после ПНД № 1.
Конструкция охладителя аналогична конструкции подогревателей низкого давления.
Подогрев сетевой воды осуществляется в установке, состоящей из двух сетевых подогревателей № 1 и 2 (ПСГ № 1 и 2), включенных по пару соответственно в нижний и верхний отопительные отборы. Тип сетевых подогревателей—ПСГ-1300-3-8-1.
Наименование оборудования |
Тип |
Поверхность нагрева, м2 |
Параметры рабочей среды |
Давление, кгс/см2 абс., при гидравлическом испытании в пространствах |
||
Расход воды, м3/ч |
Сопротив-ление, м вод. ст. |
паровом |
водяном |
|||
ПНД №1 |
Встроен в конденсатор |
110 |
230 |
7,5 |
Вакуум |
19 |
ПНД №2 |
ПН-130-16-9-II |
130 |
230 |
8,2 |
9 |
16 |
ПНД №3 |
ПН-200-16-7-I |
200 |
330 |
6,4 |
7 |
16 |
ПНД №4 |
ПН-200-16-7-I |
200 |
330 |
6,4 |
7 |
16 |
ПНД №5 |
ПВ-425-230-23-1 |
425 |
480 |
31,5 |
23 |
230 |
ПНД №6 |
ПВ-425-230-35-1 |
425 |
480 |
31,5 |
35 |
230 |
ПНД №7 |
ПВ-500-230-50 |
500 |
480 |
30 |
50 |
230 |
Охладитель пара из промежуточных камер уплотнений |
ПН-130-1-16-9-11 |
130 |
230 |
8,2 |
9 |
16 |
Охладитель пара из концевых камер уплотнений |
ПС-50-1 |
50 |
150 |
3,5 |
1,5 |
20 |