МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

 

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА К-300-240 ЛМЗ

(для турбин до заводского № 1198)

 

 

 

 

ОРГРЭС

МОСКВА 1976

 

 

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель начальника

Главтехуправления

____________________ В.И. ГОРИН

24 декабря 1975 г.

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА К-300-240 ЛМЗ

(для турбин до заводского № 1198)

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ ОРГРЭС

МОСКВА 1976

Настоящая Типовая энергетическая характеристика разработана Южным отделением ОРГРЭС (инженеры П.С. АРХИПОВ, Ю.В. ФЛАК, Р.Е. МАСЛОВА)

* Графики Т-1а, Т-1б, Т-2а, Т-2б - см. вклейки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ составлена на базе испытания турбины № 5 Литовской ГРЭС и турбины № 1 Каширской ГРЭС. Характеристика распространяется на 36 турбин первых выпусков до заводского № 1198. После определения экономической эффективности мероприятий, выполненных заводом на турбинах, начиная с заводского № 1198, или после проведения модернизации проточных частей и тепловой схемы характеристика турбины должна быть скорректирована. Характеристика отражает среднюю экономичность вышедшего из капитального ремонта турбоагрегата, работающего по заводской расчетной тепловой схеме при следующих условиях (принятых в качестве номинальных):

- давление свежего пара перед автоматическими стопорными клапанами турбины - 240 кгс/см²*;

- температура свежего пара перед автоматическими стопорными клапанами турбины - 540 °С;

- температура пара после промперегрева перед защитными клапанами ЦСД - 540 °С;

- потери давления на участке от выхлопа ПВД до защитных клапанов ЦСД по отношению к давлению перед защитными клапанами составляют: в двухкорпусном режиме - 10,8 %**, в однокорпусном - 35,8 % (график Т-8);

* В тексте и на графиках приводится абсолютное давление.

** По данным ЛМЗ, потери давления при промперегреве в двухкорпусном режиме составляют 12,5 %. Но в эти потери завод включает потерю в защитных клапанах ЦСД и относит ее к давлению перед соплами ЦСД. После пересчета на условия характеристики потери при промперегреве будут равняться 10,8 %.

- давление отработавшего пара: для характеристики при постоянном давлении пара в конденсаторе - 0,035 кгс/см² (графики Т-2а и Т-2б), для характеристики при постоянных расходе и температуре охлаждающей воды (графики Т-1а и Т-1б) - в соответствии с тепловой характеристикой конденсатора 300-КЦС-1 ЛМЗ при W_охл = 36000 м³/ч и t^в₁ = 12 °С (график Т-11а);

- внутренняя мощность турбопривода питательного насоса - по графику Т-7а (соответствует работе турбоагрегата с питательным турбонасосом СВПТ-340-1000 ЛМЗ). На графике Т-7б представлена внутренняя мощность того же насоса при работе турбоагрегата на скользящем давлении свежего пара;

- потеря давления в регуляторе питания котла (РПК) постоянна и равна 20 кгс/см²;

- прирост энтальпии питательной воды в питательном насосе - график Т-8;

- впрыск во вторичный пароперегреватель отсутствует;

- система регенерации высокого и низкого давлений включена полностью, на деаэратор 7 кгс/см² подается пар IV и III отборов (в зависимости от нагрузки);

- расход питательной воды равен расходу свежего пара;

- температура питательной воды и основного конденсата турбины за подогревателями - график Т-6;

- КПД электрического генератора соответствует гарантийным данным завода-изготовителя;

- бойлерная установка отключена;

- пар на деаэрацию конденсата в деаэрационную приставку не подается;

- на концевые уплотнения питательных и бустерных насосов и охлаждение электродвигателя ПЭН подается основной конденсат в количестве 95 т/ч (определено экспериментальным путем);

- внешние потребители пара регенеративных отборов отключены.

Положенные в основу настоящей Типовой энергетической характеристики данные испытаний обработаны с применением «Таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара» (Издательство стандартов, 1969).

При составлении Типовой энергетической характеристики за основу принята заводская тепловая схема; характеристика конденсатора 300-КЦС-1 ЛМЗ (графики Т-11а и Т-11б) и сетка поправок на изменение давления отработавшего пара (график Т-12) взяты из «Нормативных характеристик конденсационных установок паровых турбин типа К» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1974).

Пар на деаэратор 7 кгс/см² подается из IV отбора. При нагрузках турбоагрегата ниже 230 МВт давление в камере IV отбора становится ниже 8 кгс/см² и пар на деаэратор подается из III отбора.

Дренажи подогревателей высокого давления сливаются каскадно - из ПВД № 8 в ПВД № 7, из ПВД № 7 в ПВД № 6, из ПВД № 6 весь дренаж подается в деаэратор. При давлении пара в камере III отбора ниже 10 кгс/см² дренаж ПВД № 7 переводится в деаэратор, а дренаж ПВД № 6 переключается в ПНД № 4.

Пиковый и основной подогреватели сетевой воды подключаются соответственно к V и VI отборам турбины. Дренаж пикового подогревателя подается в основной подогреватель и далее поступает в расширитель, который по пару соединен с VII отбором, а по воде - с линией дренажа из ПНД № 2.

Испаритель в тепловой схеме не предусматривается, так как на блоках с турбинами данной модификации испарители не устанавливались.

2. В состав турбоагрегата наряду с турбиной входит следующее оборудование:

- генератор ТВВ-320-2 завода «Электросила» с водородно-водяным охлаждением;

- четыре подогревателя низкого давления ПН-400-26; ПНД № 4 имеет устройство для снятия перегрева греющего пара, ПНД № 3 снабжен выносным охладителем дренажа ОВ-40;

- шесть ПВД, размещенных в двух параллельно работающих группах (по три ПВД в каждой группе); ПВД № 6 и 8 - типа ПВ-450-380, ПВД № 7 - ПВ-600-380. Все ПВД снабжены устройствами для снятия перегрева греющего пара, а также встроенными охладителями дренажа;

- поверхностный двухходовой конденсатор 300-КЦС-1 ЛМЗ с поверхностью охлаждения 15400 м² присоединяется к трем выхлопным патрубкам турбины;

- два основных водоструйных эжектора ЭВ-4-1400;

- охладитель уплотнений ПС-115, включенный в линию основного конденсата перед ПНД № 1;

- питательный турбонасос СВПТ-340-1000 ЛМЗ с турбоприводом ОР-12ПМ Калужского турбинного завода; на него подается пар III отбора турбины; из выхлопа турбопривода пар направлен в VI отбор; кроме питательного турбонасоса, предусмотрен пускорезервный питательный насос СВПЭ-320-550 с электроприводом и гидромуфтой и три бустерных насоса 12-ПД-8 с электродвигателем мощностью 500 кВт (постоянно в работе находятся два насоса, один насос в резерве);

- три конденсатных насоса I ступени КСВД-475-75/3 с приводом от электродвигателя мощностью 200 кВт (постоянно в работе находятся два насоса, один насос в резерве);

- три конденсатных насоса II ступени 16КСВ10´5 с приводом от электродвигателя мощностью 500 кВт (постоянно в работе находятся два насоса, один насос в резерве);

- два сливных насоса ПНД 10КСВ9´6; мощность электродвигателя 250 кВт (постоянно в работе один насос, один насос в резерве).

3. Полный расход тепла брутто в зависимости от мощности на выводах генератора аналитически выражается следующими уравнениями.

При постоянном давлении пары в конденсаторе (Р₂ = 0,035 кгс/см²):

а) в работе питательный турбонасос (график Т-2а):

- при работе с двумя корпусами котла

Q_о = 34,79 + 1,846N_т Гкал/ч;

- при работе с одним корпусом котла

Q_о = 31,84 + 1,897N_т, Гкал/ч;

б) в работе питательный электронасос (график Т-2б):

- при работе с двумя корпусами котла

Q_о = 31,00 + 1,796N_т Гкал/ч;

- при работе с одним корпусом котла

Q_о = 30,65 + 1,819N_т Гкал/ч.

При постоянных расходе (W = 36000 м³/ч) и температуре (t^в₁ = 12 °С) охлаждающей воды:

а) в работе питательный турбонасос (график Т-1а):

- при работе с двумя корпусами котла

Q_о = 19,71 + 1,908N_Т Гкал/ч;

- при работе с одним корпусом котла

Q_о = 18,54 + 1,950 N_Т Гкал/ч;

б) в работе питательный электронасос (график Т-16):

- при работе с двумя корпусами котла

Q_о = 17,90 + 1,846N_Т Гкал/ч;

- при работе с одним корпусом котла

Q_о = 17,52 + 1,870N_Т Гкал/ч.

Зависимость расхода свежего пара от нагрузки в ряде режимов имеет криволинейный характер. Поэтому она представлена только графически.

Характеристика составлена при работе генератора с собственным возбудителем. В случае работы с резервным возбудителем мощность турбоагрегата брутто определяется как разность между мощностью на выводах генератора и мощностью, потребляемой резервным возбудителем.

4. Расход тепла и пара для заданной мощности в условиях эксплуатации определяется по соответствующим зависимостям характеристики с последующим введением необходимых поправок (графики Т-13а и Т-13б); эти поправки учитывают отклонения эксплуатационных условий от условий характеристики.

Поправки даны при постоянной мощности на выводах генератора. Пользование системой поправочных кривых поясняется следующими примерами.

1) При эксплуатации турбоагрегата с включенными подогревателями сетевой воды к данным характеристики вносятся поправки, которые определяются по графикам Т-13а, п.л и Т-13б, п.л соответственно часовым отпускам тепла основным (работающим от VI отбора) и пиковым (работающим от V отбора) подогревателями сетевой воды, вычисленным по формулам:

 = G_сет( - )×10^-3 Гкал/ч;

 = G_сет( - )×10^-3 Гкал/ч;

где  и  - соответственно часовые расходы тепла, отпущенного основным и пиковым подогревателями сетевой воды тепловому потребителю, Гкал/ч;

G_сет - расход сетевой воды через теплофикационную установку, замеренный по станционному расходомеру, т/ч;

 и  - энтальпия сетевой воды на входе в основной подогреватель и выходе из него, ккал/кг;

 и  - энтальпия сетевой воды на входе в пиковый подогреватель и выходе из него, ккал/кг.

2) Турбоагрегат работает с нагрузкой 250 МВт при номинальных условиях, соответствующих данной Типовой энергетической характеристике. Из II и V отборов решено отбирать сверх нужд регенерации тепло в количестве соответственно 8 и 4 Гкал/ч.

Требуется определить в новом режиме удельный расход тепла (q¢) и расход свежего пара (D¢_о):

а) по графику Т-1а соответственно мощности N_т = 250 МВт находятся при условиях характеристики q_т = 1987 ккал/(кВт×ч) и D_о = 783,0 т/ч;

б) по графикам Т-13а, п.п и Т-13б, п.о соответственно мощности N_т = 250 МВт и величинам отбора тепла определяется поправка к q_т:

- на II отбор в количестве 8 Гкал/ч: - 0,0495×8 = -0,396 %,

- на V отбор в количестве 4 Гкал/ч: - 0,0945×4 = -0,378 %.

Суммарная поправка: - 0,774 %

и поправка к D_о:

- на II отбор:         + 0,199×8 = +1,592 %

- на V отбор:         + 0,108×4 = +0,432 %

Суммарная поправка: +2,024 %

в) удельный расход тепла и расход свежего пара в новых условиях:

q¢ = q_т× = 1987×0,9923 = 1972 ккал/(кВт×ч);

D¢_о = D_о× = 783×1,0202 = 798,8 т/ч.

При наличии двух и более отклонений в условиях работы турбоагрегата от номинальных поправки алгебраически суммируются.

Система поправочных кривых, охватывающая практически весь диапазон возможных отклонений условий эксплуатации турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ от номинальных, обеспечивает возможность планирования и нормирования его работы в условиях электростанции.

5. Типовая энергетическая характеристика нетто турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ рассчитана на основе характеристики брутто этого турбоагрегата при давлении пара в конденсаторе 0,035 кгс/см² и соответствует следующим условиям его эксплуатации:

- параметры и тепловая схема установки - график Т-2а;

- напор, развиваемый циркуляционными насосами, - 10 м вод. ст.;

- расход циркуляционной воды через конденсатор турбины - 36000 м³/ч, в целом на турбоагрегат - 40000 м³/ч;

- КПД циркуляционного насоса - 80 %;

- расход тепла на собственные нужды турбоагрегата составляет 0,59 Гкал/ч (0,1 % расхода тепла турбоагрегатом при номинальной мощности);

- расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата учитывает работу насосов (циркуляционных, конденсатных, сливного из ПНД № 2, системы регулирования, газоохладителей генератора, системы смазки и маслоснабжения, дренажного бака, основных эжекторов, водяного охлаждения статора генератора), а также 3 % потерь в трансформаторах собственных нужд.

При расчете расхода электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата принято, что при нагрузке ниже 210 МВт в работе находится один, а при нагрузке свыше 210 МВт - два конденсатных насоса.

При определении мощности нетто () из мощности на выводах генератора (N_т) вычиталась мощность, затраченная на собственные нужды турбоагрегата ():

 = N_т -  МВт.

Расход тепла нетто на выработку электроэнергии определялся с включением затрат тепла на собственные нужды () и исключением тепла, затраченного на привод ПТН ():

Q¢_э = Q_о -  +  Гкал/ч.

Здесь Q_о - тепло брутто, затраченное на турбоагрегат;

 =  q_т Гкал/ч,

где q_т =  ккал/(кВт×ч).

Типовая энергетическая характеристика нетто по расходу тепла аналитически выражается уравнением

Q¢_э = 40,63 + 1,782 Гкал/ч.

Удельный расход тепла нетто на выработку электроэнергии определяется по выражению

 =  ккал/(кВт×ч).

При работе на скользящем давлении к удельному и общему расходам тепла (графики Т-1 и Т-2) вносится поправка, представленная на графике Т-13 а, п. о и вычисленная при постоянной мощности на выводах генератора.

При режиме на скользящем давлении мощность (), удельный и полный расходы тепла нетто ( и ) определяются следующим образом:

1) при заданной мощности на выводах генератора (N_т) по графику Т-2а находятся Q_о, q_т и D_о, по графику Т-13а, п. о - поправка к полному расходу тепла (a), равная поправке к удельному расходу тепла (a), а по графику Т-7б (по D_о = G_п.в) находится внутренняя мощность турбопривода при скользящем давлении ();

2) полный расход тепла брутто при скользящем давлении

 = Q_о(1 + );

3) расход тепла нетто на выработку электроэнергии при скользящем давлении

 =  -  + ,

где  =  при этом

 = ;

4) мощность нетто при скользящем давлении

 = N_т - ;

5) удельный расход тепла нетто на выработку электроэнергии при скользящем давлении

 = .

При отклонении напора, развиваемого циркуляционными насосами, от принятого в качестве номинального (10 м вод. ст.) к расходу тепла нетто, определенному по уравнению для заданной мощности нетто, вводится поправка.

Пользование характеристикой нетто и поправками к расходу тепла нетто на изменение напора циркуляционных насосов поясняется на следующем примере.

Определить расход тепла нетто при мощности нетто турбоагрегата  = 300 МВт и напоре циркуляционных насосов Н_цн = 20 м вод. ст.:

1) по уравнению характеристики нетто (Q¢_э) определяется расход тепла нетто при Н_цн = 10 м вод. ст.

Q¢_э = 575,23 Гкал/ч;

2) определяется поправка к расходу тепла нетто

aQ¢_э = +0,48 %;

3) искомый расход тепла нетто при Н_цн = 20 м вод. ст. и неизменной мощности нетто (300 МВт) определяется как

Q¢_{э пр} = Q¢_э (1 + ) = 575,23(1 + ) = 577,99 Гкал/ч.

При определении с помощью Типовой энергетической характеристики нормы расхода топлива помимо поправок на отклонение условий работы турбоагрегата от номинальных вводится допуск на ухудшение состояния оборудования в межремонтный период. Величина этого допуска принимается в соответствии с «Положением о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).