МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО
ТИПОВАЯ
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ЦЕНТР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ МОСКВА 1975
Составлено отделением общей энергетики ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского и цехом топливоиспользования ОРГРЭС Авторы канд. техн. наук В.Н. РУЗАНКОВ, инженеры H.В. ЛАДИЦКАЯ (ВТИ), Г.А. КРУГЛОВ, В.М. ДАНИЛИН (ОРГРЭС) Типовая нормативная характеристика турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ получена путем обобщения результатов тепловых испытаний, проведенных трестом (ОРГРЭС на ТЭЦ-16 Мосэнерго, ЮО ОРГРЭС на Ярославской ТЭЦ-3, ДО ОРГРЭС на Тольяттинской ТЭЦ, УО ОРГРЭС на Нижнекамской ТЭЦ, УралВТИ им. Ф.Э. Дзержинского на Челябинской ТЭП-2 и отражает технически достижимую экономичность при работе с расчетной тепловой схемой (график Т-1) и принятых исходных условиях. Обработка результатов испытаний (аппроксимация исходных зависимостей, расчет обобщенных энергетических характеристик и диаграмм режимов) выполнена с помощью ЭЦВМ М-222. УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер Главтехуправления по эксплуатации энергосистем В. ЗУБЕНКО 18 сентября 1974 г. 1. УСЛОВИЯ СОСТАВЛЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКТиповая характеристика турбоагрегата построена при следующих исходных условиях: - номинальное давление свежего пара перед стопорным клапаном Р0 = 130 кгс/см2; - номинальная температура свежего пара перед стопорным клапаном t0 = 565 °С; - давление пара в камере производственного отбора РП = 13 кгс/ см2; - давление пара в камере теплофикационного отбора РТ = 1,2 кгс/ см2; - давление пара в камерах нерегулируемых отборов ЦВД и ЧСД (график Т-6); - давление отработавшего пара в конденсаторе: для характеристик при постоянном давлении Р2 = 0,04 кгс/см2; для характеристик при постоянных расходе (8000 м3/ч) и температуре (20 °С) охлаждающей воды принято в соответствии с характеристикой конденсатора 50-КЦС-4 (график Т-27); - протечки и отсосы пара из переднего уплотнения ЦВД (график Т-9); - расход пара на выходе из ЦВД, ЧСД и ЧНД в зависимости от соответствующего расхода на входе (график Т-11); - система регенерации высокого и низкого давлений включена полностью, деаэратор 6 кгс/см2 питается паром 3 отбора; - расход питательной воды равен расходу свежего пара; - температура питательной воды и основного конденсата за подогревателями соответствует графинам Т-23, Т-24, Т-25 и Т-26; - конденсат пара производственного и теплофикационного отборов с энтальпией 100 ккал/кг подается соответственно в деаэратор 6 кгс/см2 и в линию основного конденсата перед ПНД № 3; - прирост энтальпии питательной воды в питательном насосе - 8 ккал/кг; - суммарные потери мощности турбоагрегата (электрические и механические) и электромеханический КПД - график Т-22; - электрический генератор завода «Электросила» ТВ-60-2 с водородным охлаждением. Результаты испытаний, принятые при составлении данной типовой характеристики, обработаны с использованием таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара (Госэнергоиздат, 1958). С целью использования обобщенных характеристик для расчетов на ЭЦВМ на графиках приводятся аппроксимирующие уравнения. 2. КОНДЕНСАЦИОННЫЙ РЕЖИМТиповая энергетическая характеристика брутто турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ по расходу тепла на выработку электроэнергии при работе по конденсационному циклу с отключенными регуляторами давления производственного и теплофикационного отборов имеет следующие аналитические выражения: - при постоянном давлении отработавшего пара в конденсаторе Р2 = 0,04 кгс/см2 (график Т-2) QЭ = 8,2 + 2,043NТ Гкал/ч; (1) - при постоянных расхода (Wохл = 8000 м3/ч) и температуре (tв1 = 20 °С) охлаждающей воды (график Т-3) QЭ = 6,15 + 2,102NТ Гкал/ч. (2) Нормативная температура питательной воды, отвечающая условиям работы турбоагрегата по конденсационному режиму, приведена на графике Т-23. Нормативная характеристика конденсатора 50-КЦС-4, данная на графике Т-27, используется для установления нормативного вакуума и температурного напора в соответствии с исходной температурой охлаждающей воды. При этом расход пара в конденсатор находится из соотношения D2 = 0,75D0 т/ч. (3) Поправка к мощности на зажимах генератора (NТ) на изменение давления отработавшего пара в конденсаторе определяется по графику Т-28, для чего предварительно рассчитывается расход пара на входе в ЧНД Dвхчнд = 0,8D0 - 2 т/ч. (4) В случае отклонения параметров свежего пара от номинальных и температуры питательной воды от нормативного значения (график Т-23) вносятся поправки и удельному или полному расходу тепла на турбоагрегат: - на 1 кгс/см2 давления свежего пара - 0,06 %; - на 10 °С температуры свежего пара - 0,25 %; - на 10 °С температуры питательной воды - 0,45 %. Типовая энергетическая характеристика нетто турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ для условий работы по конденсационному циклу определена на основе характеристики брутто при постоянных расходе (8000 м3/ч) и температуре (20 °С) охлаждающей воды и соответствует следующим эксплуатационным условиям: - напор, развиваемый циркуляционными насосами, - 10 м вод. ст.; - КПД циркуляционного насоса - 85 %; - расход тепла на собственные нужды турбоагрегата - 0,3 % QЭ; - расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата учитывает затраты мощности на привод насосов: циркуляционных, конденсатных, сливного ПНД № 2, газоохладителей генератора. Общецеховые расходы (освещение, собственные нужды электроцеха и прочие) в расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата не включаются. Расчет характеристики нетто турбоагрегата представлен в табл. 1. Таблица 1
3. РЕЖИМ РАБОТЫ С ОТПУСКОМ ТЕПЛА ИЗ РЕГУЛИРУЕМЫХ ОТБОРОВТиповые диаграммы режимов для условий работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с отпуском тепла из регулируемых отборов приведены в следующих приложениях: Приложение 1. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенными регуляторами давления в производственном и теплофикационном отборах (режим ПТ). Приложение 2. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенным регулятором давления в производственном отборе (режим П). Приложение 3. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенным регулятором давления в теплофикационном отборе (режим Т). На диаграммах указаны условия их построения и приведены правила пользования. В приложении 4 приведены вспомогательные графические зависимости, позволяющие определить поправки к мощности на зажимах генератора на отличие фактических эксплуатационных условий от принятых при построении типовых диаграмм режимов. Типовые диаграммы режимов позволяют непосредственно определять для принятых исходных условий (NТ, DП, DТ, РП, РТ, Р2) расход пара и тепла на турбоагрегат. Используя вспомогательные графики, можно подсчитать также полный и удельный расходы тепла на производство электроэнергии по формулам: QЭ = Q0 - QП - QТ Гкал/ч (5) q2 = QЭ/NТ103 ккал/(кВт. ч). (6) Отпуск тепла из производственного отбора QП = DП(iп - 100)10-3 Гкал/ч. (5а) Отпуск тепла из теплофикационного отбора QТ = DТ(iт - 100)10-3 Гкал/ч. (5б) Энтальпию пара производственного отбора iп при определении расчетных норм удельных расходов необходимо находить по фактическим давлению и температуре в этом отборе. При выполнении расчетов на предстоящий период энтальпия пара производственного отбора определяется по графику Т-12. При отклонении давления пара в производственном отборе от 13 кгс/см2 к энтальпии пара вносится поправка по графику Т-12 или уравнению ∆iп = 3,83РП - 49,7 ккал/кг. (7) Энтальпия пара теплофикационного отбора определяется по графику Т-14. При отклонении давления пара в теплофикационном отборе от 1,2 кгс/см2 к энтальпии пара вносится поправка по графику Т-14 или уравнению ∆iт = -45,4 + 46,1РТ - 6,93РТ2 ккал/кг. (8) Нормативный расход тепла на производство электроэнергии можно определять исходя из установления показателей, характеризующих развиваемую мощность по теплофикационному и конденсационному циклам. В общем виде расход тепла на производство электроэнергии при работе турбоагрегата с отпуском тепла из регулируемых отборов подсчитывается по энергетическому уравнению QЭ = QисхЭ + ∆qтфNтф + ∆qкнNкн Гкал/ч, (9) где QисхЭ - исходная составляющая расхода тепла на выработку электроэнергии, учитывающая холостой ход и потери, связанные с работой органов парораспределения при поддержания заданного давления в регулируемых отборах, Гкал/ч; ∆qтф и ∆qкн - относительный прирост расхода тепла на производство электроэнергии соответственно по теплофикационному и конденсационному циклам, Гкал/(МВт ч); Nтф - электрическая мощность, развиваемая по теплофикационному циклу за счет отпуска тепла из регулируемых отборов; Nтф = (WTтфQT + WПтфQП)10-3 МВт; (10) WTтф и WПтф - удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу при отпуске тепла соответственно из теплофикационного и производственного отборов, кВт ч/Гкал; Nкн - электрическая мощность, развиваемая по конденсационному циклу; Nкн = NТ - Nтф МВт; (11) - поправки для режима ПТ к исходной составляющей расхода тепла на выработку электроэнергии при отклонении давления пара соответственно теплофикационного и производственного отборов от принятых в исходных условиях, Гкал/ч. Исходные величины, необходимые для подсчета расхода тепла на производство электроэнергии находятся в зависимости от использования регуляторов давления пара производственного и теплофикационного отборов по графикам, указанным в табл. 2. Таблица 2
4. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК1. Нормативные характеристики турбоагрегата действительны при расчетной тепловой схеме (график Т-1) для исходных условий и в диапазонах изменения электрических и тепловых нагрузок, приведенных на соответствующих графиках. Определение нормативных показателей путем экстраполяции не допускается. В случаях, когда масштаб графиков не позволяет определить нормативные показатели о достаточной точностью, расчеты следует производить по соответствующим аналитическим зависимостям. 2. При определении нормативного удельного расхода тепла брутто допускается вводить поправки на отклонение параметров и условий работы от принятых при построении нормативных характеристик по причинам, не зависящим от эксплуатационного персонала. Поправки вводятся на: - изменение исходной температуры циркуляционной воды (или соответствующее изменение давления пара в конденсаторе); - отклонение давления пара в производственном отборе в соответствии с требованиями потребителей; - изменение давления пара в теплофикационном отборе в соответствии с температурным графиком тепловой сети; - снижение температуры свежего пара, производимое по решениям Минэнерго СССР. 5. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВНОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛА БРУТТО НА ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ ТУРБОАГРЕГАТА1. Конденсационные режим с отключенными регуляторами давления пара производственного и теплофикационного отборов. Исходные данные: NТ = 50 МВт, Р2 = 0,055 кгс/см2. Параметры свежего пара - номинальные. В табл. 3 приводится последовательность расчета. Таблица 3
2. Режим с отпуском тепла из производственного и теплофикационного отборов (режим ПТ). На этом примере рассмотрены принципы расчета, присущие к режиму ПТ, так и режимам П и Т. Исходные данные: NТ = 60 МВт, DП = 180 т/ч, DТ = 40 т/ч, РП = 16 кгс/см2, РТ = 2,0 кгс/см2, Р2 = 0,05 кгс/см2. Тепловая схема - расчетная, параметры свежего пара - номинальные. В табл. 4 приводится последовательность расчета. Таблица 4
Примечание. Нормативный удельный расход тепла брутто на выработку электроэнергии рекомендуется определять по 1-му способу. Это объясняется тем, что диаграмма режимов имеет недостаточную для нормирования точность из-за условностей ее построения на плоскости (постоянные давления в регулируемых отборах, неопределенность давления в зоне естественного повышения давления, усреднение при построении ряда линий и т.п.). В энергетических характеристиках указанные недостатки практически исключены. 2-й способ расчета применим для ориентировочных расчетов с допустимой погрешностью ±2,5 %. ПРИНЯТЫЕ ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА График Т-1. Принципиальная расчетная тепловая схема турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ. График Т-2. Расход свежего пара на турбоагрегат и тепла на выработку электроэнергии по конденсационному циклу с отключенными регуляторами давления при постоянном давлении пара в конденсаторе 0,04 кгс/см2. График Т-3. Расход свежего пара на турбоагрегат и тепла на выработку электроэнергии по конденсационному циклу с отключенными регуляторами давления при постоянном расходе охлаждающей воды 8000 м3/ч и ее температуре 20 °С. График Т-4. Диаграмма парораспределения ЦВД. График Т-5. Диаграмма парораспределения ЧСД. График Т-6. Давление пара в камерах нерегулируемых отборов ЦВД и ЧСД. График Т-7. Давление пара в камере производственного отбора при отключенном регуляторе давления. График Т-8. Давление пара в камере теплофикационного отбора при отключенном регуляторе давления. График Т-9. Протечки и отсосы пара из переднего уплотнения ЦВД. График Т-10. Расход пара на ПВД. График Т-11. Расход пара на выходе из ЦВД, ЧСД и отработавшего пара в конденсатор в зависимости от расхода на входе. График Т-12. Характеристика ЦВД. Графин Т-13. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром производственного отбора (режимы П и ПТ). График Т-14. Характеристика ЧСД. График Т-15. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром теплофикационного отбора (регулятор давления производственного отбора включен - режим ПТ). График Т-16. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром теплофикационного отбора (регулятор давления производственного отбора отключен - режим Т). График Т-17. Внутренняя мощность ЧНД. График Т-18. Поправка к внутренней мощности ЦВД (ΔNiЦВД) на изменение давления в производственном отборе. График Т-19. Поправка к внутренней мощности ЧСД (ΔNПiЦСД) на изменение давления в производственном отборе. График Т-20. Поправка к внутренней мощности ЧСД (ΔNТiЧСД) на изменение давления в теплофикационном отборе. График Т-21. Поправочный коэффициент (αт) к внутренней мощности ЧНД (NЧНДi(1,2)) на изменение давления в теплофикационном отборе. График Т-22. Потери мощности и электромеханический КПД турбоагрегата. График Т-23. Температура и энтальпия питательной воды за последним ПВД (конденсационный режим). График Т-24. Температура питательной воды за ПВД при включенном регуляторе давления производственного отбора. График Т-25. Температура конденсата за ПНД части среднего давления. Трафик Т-26. Температура и энтальпия питательной воды за последним ПВД (режимы с включенным регулятором производственного отбора). График Т-27. Характеристика конденсатора типа 50-КЦС-4 при Wохл = 8000 м3/ч. График Т-28. Поправка () к мощности NТ на изменение давления отработавшего пара в конденсаторе. График Т-29. Исходная составляющая расхода тепла на выработку электроэнергии (режимы П и Т). График Т-30. Параметры энергетического уравнения 9 для режима ПТ. Приложение 1. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенными регуляторами давления в производственном и теплофикационном отборах (режим ПТ). Приложение 2. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенным регулятором давления в производственном отборе (режим П). Приложение 3. Типовая диаграмма режимов работы турбины ПТ-60-130/13 ЛМЗ с включенным регулятором давления в теплофикационном отборе (режим Т). Приложение 4. Поправки к мощности на изменение походных условий от принятых при построении диаграмм режимов. График Т-1. Принципиальная расчетная тепловая схема турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ: СК - стопорный клапан; КН - конденсатный насос; ЭЖ - эжектор основной; ОЭЖ - охладитель эжекторов; СП - сальниковый подогреватель; СО - сальниковый охладитель; РБ - расширительный бак; Д - деаэратор 6 кгс/см2 График Т-2. Расход свежего пара на турбоагрегат и тепла на выработку электроэнергии по конденсационному циклу о отключенными регуляторами давления при постоянном давлении пара в конденсаторе 0,04 кгс/см2 График Т-3. Расход свежего пара на турбоагрегат и тепла на выработку электроэнергии по конденсационному циклу с отключенными регуляторами давления при постоянном расходе охлаждающей воды 8000 м3/ч и ее температуре 20 °С График Т-4. Диаграмма парораспределения ЦВД График Т-5. Диаграмма парораспределения ЧСД График Т-6. Давление пара в камерах нерегулируемых отборов ЦВД ЧСД График Т-7. Давление пара в камере производственного отбора при отключенном регуляторе давления График Т-8. Давление пара в камере теплофикационного отбора при отключенном регуляторе давления График Т-9. Протечки и отсосы пара из переднего уплотнения ЦВД График Т-10. Расход пара на ПВД (t'пвд № 5 - температура перед ПВД № 5) График Т-11. Расход пара на выходе из ЦВД, ЧСД и отработавшего пара в конденсатор в зависимости от расхода на входе График Т-12. Характеристика ЦВД График Т-13. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром производственного отбора (режимы П в ПТ) График Т-15. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром теплофикационного отбора (регулятор давления производственного отбора включен - режим ПТ) График Т-16. Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром теплофикационного отбора (регулятор давления производственного отбора отключен - режим Т) График Т-17. Внутренняя мощность ЧНД
График Т-18. Поправка к внутренней мощности ЦВД (∆Niцвд) на изменение давления в производственном отборе ∆ппцвд - промежуточная расчетная величина График Т-19. Поправка к внутренней мощности ЧСД (∆NПiчсд) на изменение давления в производственном отборе ∆пПчсд - промежуточная расчетная величина График Т-20. Поправка к внутренней мощности ЧСД (∆NТiчсд) на изменение давления в теплофикационном отборе ∆пТчсд - промежуточная расчетная величина График Т-21. Поправочный коэффициент (αТ) к внутренней мощности ЧНД (∆Nчндi(1,2)) на изменение давления в теплофикационном отборе График Т-22. Потери мощности и электромеханический КПД турбоагрегата График Т-23. Температура и энтальпия питательной воды за последним ПВД (конденсационный режим) График Т-24. Температура питательной воды за ПВД при включенном регуляторе давления производственного отбора График Т-25. Температура конденсата за ПНД части среднего давления График Т-26. Температура и энтальпия питательной воды за последним ПВД (режимы с включенным регулятором производственного отбора) Давление отработавшего пара в конденсаторе
Gt = 0,10995 · 102 - 0,39361t1b + 0,5232 · 10-2(t1b)2 - 0,52003 · 10-1D2 + + 0,546 · 10-3D2 · t1b + 0,36224 · 10-3D22 Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе График Т-27. Характеристика конденсатора типа 50-КЦС-4 при Wохл = 8000 м3/ч График Т-28. Поправка () к мощности NT на изменение давления отработавшего пара в конденсаторе График Т-29. Параметры энергетического уравнения (9) для режимов П и Т График Т-30. Параметры энергетического уравнения(9)для режима ПТ Приложение 1ТИПОВАЯ ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТУРБИНЫ ПТ-60-130/13 ЛМЗ С ВКЛЮЧЕННЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ДАВЛЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ И ТЕПЛОФИКАЦИОННОМ ОТБОРАХ (РЕЖИМ ПТ)
Приложение 2ТИПОВАЯ ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТУРБИНЫ ПТ-60-130/13 ЛМЗ С ВКЛЮЧЕННЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ДАВЛЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ОТБОРЕ (РЕЖИМ 2)
Приложение 3ТИПОВАЯ ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТУРБИНЫ ПТ-60-130/13 ЛМЗ С ВКЛЮЧЕННЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ В ТЕПЛОФИКАЦИОННОМ ОТБОРЕ (РЕЖИМ Т)
Приложение 4ПОПРАВКИ К МОЩНОСТИ NТ НА ИЗМЕНЕНИЕ ИСХОДНЫХ УСЛОВИЙ ОТ ПРИНЯТЫХ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ДИАГРАММ РЕЖИМОВ
1. Эти кривые необходимы лишь при пользовании диаграммой режимов при работе с включенными регуляторами давления в отборах. 2. Если регулируемое давление производственного отбора РП больше или меньше 13 кгс/см2, то для каждого заданного расхода свежего пара и пара производственного отбора по кривым 5 определяется минимально возможное давление в камере отбора - Рмин. Если регулируемое давление РП > 13 кгс/cм2, то: А. При РПмин < 13 кгс/см2 поправка (кривые 3) определяется по давлению РП. Б. При РПмин > 13 кгс/см2: а) РП > РПмин. Поправка определяется как разность поправок, взятых при РП и РПмин; б) РП < РПмин. Поправку вводить не надо. 3. Если регулируемое давление РП < 13 кгс/см2, то: А. При РПмин < 13 кгс/см2 поправка определяется по наибольшему из давлений РП или РПмин. Б. При РПмин ³ 13 кгс/см2 поправку вводить не надо. Примечание к кривым 4 и 6. Если регулируемое давление теплофикационного отбора больше или меньше 1,2 кгс/см2, то для каждого заданного расхода свежего пара и заданных величин производственного теплофикационного отборов по кривым 4 определяется поправка к диаграмме режимов. При этом в зависимости от количества пара, выходящего из ЧСД, и величины теплофикационного отбора, по кривой 6 должно быть определено минимально возможное давление РТмин в камере регулируемого отбора. Если РТ > РТмин, поправка к диаграмме режимов определяется по кривым 4 для давления РТ. Если РТ < РТмин, поправка определяется по кривым 4 для давления РТмин.
СОДЕРЖАНИЕ
|