МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

 

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА

ПТ-60-90/13 (ВПТ-50-2) ТМЗ

 

 

 

 

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

МОСКВА 1979

 

 

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель начальника

Главтехуправления

____________________ В.И. ГОРИН

8 августа 1978 г.

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТУРБОАГРЕГАТА

ПТ-60-90/13 (ВПТ-50-2) ТМЗ

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА И ИНФОРМАЦИИ СОЮЗТЕХЭНЕРГО

МОСКВА 1979

Составлено Донтехэнерго с участием Московского головного предприятия «Союзтехэнерго»

Авторы инженеры В.М. ХАРАБАДЖИ и В.С. ЦВЕТКОВА

Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата ПТ-60-90/13 (ВПТ-50-2) ЛМЗ составлена на базе тепловых испытаний, проведенных МГП «Союзтехэнерго» на Курской ТЭЦ, Южтехэнерго на Красноярской ТЭЦ, Донтехэнерго на Краматорской ТЭЦ, и отражает технически достижимую экономичность при работе с расчетной тепловой схемой (график Т-1) и принятых исходных условиях.

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОАГРЕГАТА

Основные заводские данные турбоагрегата

Сравнение результатов испытаний с гарантийными данными (при номинальных значениях Р_о, t_о, t^в₁, W, F)

* Результаты испытаний, приведенные к гарантийным условиям.

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕТТО ТУРБОАГРЕГАТА

(Конденсационный режим, регуляторы давлений отключены)

Параметры и условия характеристики брутто график Т-2

Поправки (%) к расходу тепла нетто на изменение напора циркуляционных насосов на ±1 м вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I

ТИПОВАЯ ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТУРБОАГРЕГАТА ПТ-60-90/13 ЛМЗ (РЕЖИМ ПТ)

Условия: Р_о = 90 кгс/см², t_о = 535 °С, Р_п = 13 кгс/см², Р_т = 1,2 кгс/см², Р₂ = 0,05 кгс/см², G_п.в = D_о, t_п.в - график Т-21,  = 100 ккал/кг,  = 100 ккал/кг

Приложение II

ТИПОВАЯ ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТУРБОАГРЕГАТА ПТ-60-90/13 ЛМЗ (РЕЖИМ II)

Условия: Р_о = 90 кгс/см², t_о = 535 °С, Р_п = 13 кгс/см², Р_т = 0,05 кгс/см², G_п.в = D_о, t_п.в - график Т-21,  = 100 ккал/кг; регулятор давления в теплофикационном отборе отключен

Приложение III

ПОПРАВКА К МОЩНОСТИ N_т НА ИЗМЕНЕНИЕ ИСХОДНЫХ УСЛОВИЙ ОТ ПРИНЯТЫХ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ТИПОВЫХ ДИАГРАММ РЕЖИМОВ

I. Поправка на давление свежего пара DN_Ро (при D_о < 225 т/ч см. примечание к графикам I и II)

II. Поправка на температуру свежего пара DN_tо

III. Поправка на давление производственного отбора DN_Рп

Примечание к графикам I и II. Поправка DN_Ро определяется по графику I при D_о > 225 т/ч - для зоны работы двух и более регулирующих клапанов. При D_о < 225 т/ч (в зоне работы одного регулирующего клапана) определение DN_Ро производится по графику II для значения t_о = 535 - 0,45 (Р_о - 90).

Примечания к графикам III и IV.

1. Эти графики необходимы лишь при пользовании типовой диаграммой режимов при работе турбоагрегата с включенными регуляторами давления в отборах.

2. Если регулируемое давление производственного отбора Р_п больше или меньше 13 кгс/см², то для каждого заданного расхода свежего пара и пара производственного отбора по графику V определяется минимально-возможное давление в камере отбора - . Если регулируемое давление Р_п > 13 кгс/см², то:

а) при  < 13 кгс/см² поправка DN_Рп (график III) определяется по давлению Р_п;

б) при  > 13 кгс/см²: Р_п > . Поправка DN_Рп определяется как разность поправок, взятых при Р_п и ; Р_п < . Поправку вводить не надо.

3. Если регулируемое давление Р_п < 13 кгс/см², то:

а) при  < 13 кгс/см² поправка DN_Рп определяется по наибольшему из давлений Р_п или ;

б) при  ³ 13 кгс/см², поправку вводить не надо.

IV. Поправка на давление теплофикационного отбора DN_РТ

Примечание к графикам IV и VI. Если регулируемое давление теплофикационного отбора больше или меньше 1,2 кгс/см², то для каждого заданного расхода свежего пара и заданных величин производственного и теплофикационного отборов по графику IV определяется поправка к типовой диаграмме режимов. При этом, в зависимости от количества пара, выходящего из ЧСД, и величины теплофикационного отбора, по графику VI должно быть определено минимально возможное давление  в камере регулируемого отбора.

Если Р_т > , поправка к типовой диаграмме режимов определяется по графику IV для давления Р_т. Если Р_т < , поправка определяется по графику IV для давления .

V. Минимально возможное давление в камере производственного отбора

VI. Минимально возможное давление в камере теплофикационного отбора

Приложение III а

УМЕНЬШЕНИЕ МОЩНОСТИ ТУРБОАГРЕГАТА ПРИ ПОДАЧЕ КОНДЕНСАТА ПАРА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОТБОРА В ДЕАЭРАТОР 6 кгс/см²

Приложение IV

I. УСЛОВИЯ СОСТАВЛЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Типовая характеристика турбоагрегата построена при следующих исходных условиях его работы, принятых в качестве номинальных:

- давление свежего пара перед стопорным клапаном Р_о = 90 кгс/см²*;

* В тексте и на графиках приводится абсолютное давление.

- температура свежего пара перед стопорным клапаном t_о = 535 °С;

- давление пара в камере производственного отбора Р_п = 13 кгс/см²;

- давление пара в камере теплофикационного отбора Р_т = 1,2 кгс/см²;

- давление пара в камерах нерегулируемых отборов ЦВД и ЧСД (графики Т-20 и Т-28);

- давление отработавшего пара в конденсаторе;

для характеристик при постоянном давлении - Р₂ = 005 кгс/см²; для характеристик при постоянном расходе и температуре охлаждающей воды (W_охл = 8000 м³/ч и = 20 °С) принято в соответствии с характеристикой конденсатора 50-КЦС-4 ЛМЗ (график Т-34);

- подача пара на концевые уплотнения, основной эжектор и эжектор ПС-50 осуществляется от деаэратора 6 кгс/см² в количестве соответственно 1,8; 0,7 и 0,45 т/ч;

- система регенерации высокого и низкого давлений включена полностью, деаэратор 6 кгс/см² питается паром III отбора; при работе турбоагрегата с нагрузками ниже 30 МВт в конденсационном режиме с отключенными регуляторами давлений питание деаэратора осуществляется из II отбора;

- расход питательной воды равен расходу свежего пара;

G_п.в = D_о;

- температура питательной воды и основного конденсата за подогревателями соответствует графикам Т-7, Т-21 и Т-29;

- прирост энтальпии питательной воды в питательном насосе - 5,3 ккал/кг;

- конденсат пара производственного и теплофикационного отборов с энтальпией 100 ккал/кг полностью возвращается в линию основного конденсата перед ПНД № 3;

- суммарные потери мощности турбоагрегата (электрические и механические) и электромеханический КПД - график Т-33; электрические потери генератора взяты по результатам тепловых испытаний; механические потери приняты равными 560 кВт в соответствии с заводскими данными;

- электрический генератор завода «Электросила» ТВФ-60-2 с водородным охлаждением, cos j = 0,8.

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

II. КОНДЕНСАЦИОННЫЙ РЕЖИМ С ОТКЛЮЧЕННЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ДАВЛЕНИЯ

1. Типовая энергетическая характеристика брутто турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ по расходу тепла на выработку электроэнергии при работе по конденсационному режиму с отключенными регуляторами давления производственного и теплофикационного отборов имеет следующие аналитические выражения:

- при постоянном давлении отработавшего пара в конденсаторе Р₂ = 0,05 кгс/см² (график Т-2)

Q_э = 13,44 + 2,063N_т + 0,04 (N_т - 29,5) + 0,24(N_т - 55) Гкал/ч;                     (1)

- при постоянных расходе (W_охл = 8000 м³/ч) и температуре ( = 20 °С) охлаждающей воды (график Т-3)

Q_э = 11,17 + 2,119 N_т + 0,055 (N_т - 29,8) + 0,26(N_т - 54,5) Гкал/ч.                    (2)

Нормативная температура питательной воды, отвечающая условиям работы турбоагрегата по конденсационному режиму, приведена на графике Т-7.

Характеристика конденсатора 50-КЦС-4, приведенная на графике Т-34, 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 = 0,65D_о + 13 т/ч.                                                            (3)

Поправка к мощности на выводах генератора (N_т) на изменение давления отработавшего пара в конденсаторе определяется по графику Т-35, для чего предварительно рассчитывается расход пара на входе в ЧНД

 » 0,77×D_о т/ч.                                                            (4)

В случае отклонения эксплуатационных условий работы турбоагрегата от принятых при построении типовой характеристики вносятся соответствующие поправки к удельному или полному расходу тепла и расходу пара на турбоагрегат (график Т-8). Эти поправки даны для перехода от условий построения типовой энергетической характеристики к эксплуатационным условиям при постоянной мощности. При наличии двух и более отклонений в условиях работы турбоагрегата от номинальных поправки алгебраически суммируются.

2. Типовая энергетическая характеристика нетто турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ для условий работы в конденсационном режиме рассчитана на основе характеристики брутто при постоянном давлении отработавшего пара в конденсаторе Р₂ = 0,05 кгс/см² и соответствует следующим эксплуатационным условиям:

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

- расход циркуляционной воды через конденсатор турбины - 8000 м³/ч, в целом на турбоагрегат - 8300 м³/ч;

- КПД циркуляционного насоса - 86 %;

- КПД электродвигателя циркуляционного насоса - 95 %;

- расход, тепла на собственные нужды турбоагрегата составляет 0,14 Гкал/ч (0,1 % расхода тепла на турбоагрегат при номинальной мощности);

- расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата учитывает затраты мощности на привод насосов: циркуляционных, конденсатных, сливного ПНД № 2, бака низких точек, газоохладителей генератора, а также 3 % потерь в трансформаторах собственных нужд. Общецеховые расходы (освещение, собственные нужды электроцеха и прочие) в расход электроэнергии на собственные нужды турбоагрегата не включены.

Расход тепла нетто на турбоагрегат определяется следующим аналитическим выражением:

Q¢_э = 14,24 + 2,068 + 0,04 ( - 29,1) + 0,237( - 54,56) Гкал/ч.               (5)

При отличии напора, развиваемого циркуляционными насосами, от принятого за номинальный (10 м вод. ст.), к расходу тепла нетто вводится поправка, приведенная в «Типовой энергетической характеристики нетто турбоагрегата».

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  = 50 МВт и напоре циркуляционных насосов

Н_ц.н = 20 м вод. ст.:

1) по уравнению (5) определяется расход тепла нетто при Н_ц.н = 10 м вод. ст.

Q¢_э = 118,476 Гкал/ч;

2) определяется поправка к расходу тепла нетто

lQ¢_э = 10×0,051 = 0,51 %;

3) искомый расход тепла нетто при Н_ц.н = 20 м вод. ст.

(Q¢_э)^пр = Q¢_э (1 + ) = 118,476(1 + ) = 119,08 Гкал/ч.

III. КОНДЕНСАЦИОННЫЙ РЕЖИМ С ВКЛЮЧЕННЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ДАВЛЕНИЯ

Зависимость расхода тепла от электрической нагрузки турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ при работе в конденсационном режиме с включенными регуляторами давления производственного и теплофикационного отборов имеет следующие аналитические выражения:

- при постоянном давлении отработавшего пара в конденсаторе Р₂ = 0,05 кгс/см² (график Т-9)

Q_э = 21,22 + 1,896N_т + 0,098 (N_т - 31) + 0,324 (N_т - 54,4) Гкал/ч;                (6)

- при постоянных расходе (W_охл = 8000 м³/ч) и температуре ( = 20 °С) охлаждающей воды (график Т-10)

Q_э = 19,01 + 1,955 N_т + 0,107 (N_т - 31,2) + 0,331 (N_т - 53,84) Гкал/ч.          (7)

IV. РЕЖИМЫ РАБОТЫ С ОТПУСКОМ ТЕПЛА ИЗ РЕГУЛИРУЕМЫХ ОТБОРОВ

Для условий работы турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ с отпуском тепла из регулируемых отборов в приложении I приведена Типовая диаграмма режимов работы турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ с включенными регулируемыми производственным и теплофикационным отборами (режим ПТ), а в приложении II - Типовая диаграмма режимов работы турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ с включенным производственным отбором (режим II). На диаграммах указаны условия их построения и приведены правила пользования.

Для использования типовых диаграмм режимов турбоагрегата в эксплуатационных условиях, в приложении III приведены вспомогательные графические зависимости, позволяющие определить поправки к мощности на выводах генератора на возможные отклонения условий работы турбоагрегата от принятых при построении типовых диаграмм режимов.

Типовые диаграммы режимов позволяют непосредственно определять для принятых исходных условий (N_т, D_п, D_т, Р_п, Р_т) расход пара и тепла на турбоагрегат. Используя вспомогательные графики, можно подсчитать также полный и удельный расходы тепла на производство электроэнергии по формулам:

Q_э = Q_о - Q_п - Q_т Гкал;                                                     (8)

q_т = ×103 ккал/(кВт×ч),                                                (9)

где Q_п - отпуск тепла из производственного отбора

Q_п = D_п (i_п - 100)×10³ Гкал/ч;                                             (10а)

Q_т - отпуск тепла из теплофикационного отбора

Q_т = D_т(i_т - 100)×103 Гкал/ч.                                              (10б)

Для целей планирования энтальпия пара производственного отбора i_п определяется по графику Т-14.

Энтальпия пара теплофикационного отбора i_т определяется по графику Т-27а.

i_т = i¢_т + , ккал/кг,                                                          (11)

где i¢_т - исходная энтальпия пара теплофикационного отбора при i_п = 730 ккал/кг и различных давлениях Р_п в камере производственного отбора;

 - поправка к i¢_т на отклонение фактического i_п от принятого 730 ккал/кг.

В случае эксплуатации турбоагрегата с давлением в камере производственного отбора Р_п = 13 кгс/см² энтальпию пара теплофикационного отбора удобно находить по графику Т-27б.

При отклонении давления пара в теплофикационном отборе от 1,2 кгс/см² к энтальпии пара i_т вносится поправка по графику Т-27а.

Электрическая мощность, развиваемая по теплофикационному циклу за счет отпуска тепла из регулируемых отборов, определяется из выражения

N_т.ф = (Q_п + Q_т)×10^-3 МВт,                                         (12)

где  и  - удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу при отпуске тепла соответственно из производственного и теплофикационного отборов, (кВт×ч)/Гкал (графики Т-36 и Т-37).

Электрическая мощность, развиваемая по конденсационному циклу определяется как

N_кн = N_т - N_тф МВт.                                                    (13)

Нормативные значения удельного расхода тепла брутто при номинальных условиях работы турбоагрегата в зависимости от электрической и тепловой нагрузок приведены на графике Т-39.

V. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ТИПОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Типовые энергетические 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.

На отдельных электростанциях эксплуатация турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ осуществляется с подачей возврата конденсата пара производственного отбора в деаэратор 6 кгс/см².

При проведении анализа технико-экономических показателей турбоагрегата оценка снижения его экономичности из-за работы с подачей конденсата пара производственного отбора в деаэратор могут быть использованы следующие данные.

В приложении IIIа приведено уменьшение мощности турбоагрегата при подаче конденсата пара производственного отбора в деаэратор 6 кгс/см². Эта поправка должна вводиться к мощности получаемой по типовым диаграммам режимов (приложения I и II). Следует отметить, что при подаче конденсата пара производственного отбора в деаэратор расход пара на входе в ЧСД определяется по графику Т-30 по линии D_п = 0.

Удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу паром производственного отбора уменьшается на величину (D)^ЧСД и, таким образом,  = ()^ЦВД.

VI. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВНОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛА БРУТТО НА ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ УСЛОВИЯХ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ОТ ПРИНЯТЫХ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ТИПОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Конденсационный режим с отключенными регуляторами давления пара производственного и теплофикационного отборов.

Исходные данные: мощность на выводах генератора N_т = 50 МВт, давление отработавшего пара Р₂ = 0,06 кгс/см². Параметры свежего пара - номинальные.

В табл. 1 приводится последовательность расчета.

Таблица 1

2. Режим с отпуском тепла и производственного и теплофикационного отборов (режим ПТ).

На этом примере рассмотрен принцип расчета, присущий как режиму ПТ, так и режиму П.

Исходные данные: N_т = 50 мВт, D_п = 100 т/ч, Р_п = 16 кгс/см², D_т = 50 т/ч; Р_т = 1,6 кгс/см², Р₂ = 0,06 кгс/см².

Тепловая схема - расчетная, параметры свежего пара - номинальные.

В табл. 2 приводится последовательность расчета.

Таблица 2

В случае, когда заданы N_т, Q_п, Q_т при измененных параметрах производственного и теплофикационного отборов - порядок определения нормативного удельного расхода тепла брутто следующий:

1) определяются расходы пара D¢_п и D¢_т по формулам

D_п =  т/ч; D_т =  т/ч,

где в первом приближении (i_п - 100) и (i_т - 100) можно принять соответственно равным примерно 620 и 530 ккал/кг;

2) по значениям D¢_п, D¢_т, N_т определяется расход свежего пара на турбоагрегат D¢_о (приложение I);

3) по приложению III находятся поправки на отклонение Р_п и Р_т;

4) по фиктивной мощности  = N_т - (DN_Рп + DN_Рт) и D¢_п, D¢_т определяется новое значение D²_о;

5) уточняются по D²_о значения i_п, i_т и расходы пара в отборы D_п и D_т;

6) по уточненным значениям D_п, D_т и  находится действительное значение D_о.

Дальнейший порядок расчета аналогичен вышеизложенному в табл. 2 (определение Q_о, Q_э и q_т).

VII. ПРИНЯТЫЕ ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ