Техническое описание и тепловая схема турбоустановки ПТ-135/165-130

Турбина ПТ-135/165-130 – теплофикационная паровая турбина с регулируемыми одним производственным и двумя теплофикационными отборами пара для нужд производства, отопления и горячего водоснабжения. Принципиальная тепловая схема турбоустановки приведена на рис.1.

Номинальная мощность турбоустановки равна 135 МВт при следующих значениях параметров одного из режимов, гарантируемых заводом-изготовителем:

Свежий пар перед стопорными клапанами турбины:
давление12,75 МПа 
температура 555 0С
расход208,3 кг/с
Пар производственного отбора:
давление1,47 МПа
расход 88,9 кг/с
тепловая нагрузка теплофикационных отборов 128 МВт
Охлаждающая вода конденсатора: 
расход3,44 м3
температура 20 0С
минимальное количество пара, поступающего в конденсатор при закрытой нижней поворотной диафрагме4,2 кг/с

 

Максимальная величина производственного отбора при отсутствии теплофикационных отборов состовляет 108,3 кг/с при мощности на клеммах генератора 135 МВт и 133,3 кг/с при мощности 110 МВт.

Максимальная электрическая мощность турбоустановки 165 МВт достигается при величине расхода производственного отбора 62 кг/с и отключенных теплофикационных отборах.

Номинальная мощность турбоустановки в конденсационном режиме (производственный и теплофикационные отборы отключены) составляет 120 МВт.

Предусмотрен нерегулируемый отбор пара после 7-ой ступени при давлении около 3,43 МПа. Разрешается отбор пара для внешнего потребления после 16-ой ступени в количестве 20,8 кг/с сверх расхода на регенеративный подогреватель П4 (см.рис.2).

Теплофикационные отборы могут использоваться как  для подогрева сетевой воды в сетевых подогревателях (бойлерах), так и для подогрева добавочной воды в станционных теплообменниках.

Система автоматического регулирования позволяет одновременно и Независимо друг от друга регулировать генерируемую электрическую мощность, производственный отбор и два теплофикационных отбора. При этом удовлетворяются графики электрической и трех тепловых нагрузок.

Принципиальная схема турбоустановки ПТ-135-130

Рис.1. Принципиальная схема турбоустановки ПТ-135-130

 

Схема потоков пара в цилиндрах и в концевых уплотнениях турбины ПТ-135-130

Рис.2. Схема потоков пара в цилиндрах и в концевых уплотнениях турбины ПТ-135-130

 

Турбина состоит из двух цилиндров: цилиндра высокого давления ЦВД и цилиндра среднего-низкого давления ЦСНД. ЦВД – двухстенный, противоточный. Внутренний корпус подвешен в наружном корпусе на четырёх лапах. В левом потоке, ноправленном в сторону переднего подшипника, расположены одновенечная регулирующая ступень и шесть ступеней давления. Пар после ЦВД направляется на производство по четырем паропроводам диаметром 350 мм и к регулирующим клапанам ЦСНД по четырём перепускным трубам диаметром 350 мм. ЦВД турбины ПТ-135/165-130 унифицирован с ЦВД турбин Р-100-130 и Т-175-130.

В ЦСНД имеются: семь ступеней части среднего давления ЧСД (до камеры верхнего теплофикационного отбора), две ступени промежуточного отсека ПО (между камерами теплофикационных отборов) и три ступени части низкого давления ЧНД. Общее число ступеней в турбине – 25, в том числе четыре одновенечных регулирующих ступени (первые ступени в ЦВД, ЧСД, ПО и ЧНД).

В конденсатор К поступает отработавший в турбине пар. Конденсатор-двухпоточный, с встроенным пучком. Через встроенный пучок, поверхность которого составляет 18% поверхности конденсатора, пропускается циркуляционная (охлаждающая) или подпиточная вода. Номинальный расход подпиточной воды через встроенный пучок составляет 0,42 м3/с и 0,84 м3/с при включении соответственно в четыре и два хода. Технические условия на турбину не предусматривают пропуск через встроенный пучок сетевой воды.

Конденсатор снабжен пароохладителем для снижения температуры в выхлопном патрубке турбины на режимах с малым пропуском пара в конденсатор. Конденсат на впрыск пароохладителя подводится от напорной линии конденсатных насосов в количестве 8,3 кг/с. Через пароохладитель предусмотрен также ввод химочищенной воды в количестве не более 11,1 кг/с.

Конструкция конденсатора позволяет ему работать как на полной поверхности охлаждения, так и на части поверхности, в том числе при режимах работы турбины по тепловому графику на одном встроенном пучке с охлаждением его либо циркуляционной, либо подпиточной водой.

Основной эжектор и эжектор уплотнений имеют встроенные теплообменники ПЭО и ПЭУ для конденсации и утилизации теплоты паровоздушной смеси, отсасываемой соответственно из конденсатора и последних камер концевых уплотнений турбины. Часто теплообменники ПЭО и ПЭУ называют холодильниками эжекторов ЭО и ЭУ соответственно.

Сальниковый подогреватель ПС предназначен для отсоса и конденсации пара из промежуточных камер концевых уплотнений турбины и использования теплоты этого пара для подогрева основного конденсата.

Основной конденсат из конденсатора турбины подается в систему регенеративного подогрева конденсатными насосами КН. Основной конденсат подогревается в теплообменнике основного эжектора ПЭО, в теплообменнике эжектора уплотнений ПЭУ, в сальниковом подогревателе ПС, в четырех подогревателях низкого давления П1, П2, П3, П4, в деаэраторе Д повышенного давления (0,59 МПа) и в трёх подогревателях высокого давления П5, П6, П7. Типоразмеры подогревателей приведены в табл.1.

Трёхступенчатый теплообменникосновного эжектора ПЭО допускает пропуск основного конденсата в количестве не менее 19 кг/с и не более 56 кг/с. Гидравлическое сопротивление ПЭО по водяной стороне составляет соответственно 200-470 кПа.

Двухступенчатый ПЭУ рассчитан на пропуск основного конденсата в количестве от 50 до 125 кг/с. Гидравлическое сопротивление по водяной стороне составляет соответственно 200-780 кПа.

Номинальный расход основного конденсата через сальниковый подогреватель равен 111 кг/с. Гидравлическое сопротивление ПС равно 100 кПа.

Конденсат ПЭО и ПС сливается через гидрозатворы в конденсатор. Конденсат ПЭУ сливает в атмосферный расширитель. На трубопроводе основного конденсата между сальниковым подогревателем и регенеративным подогревателем П1 установлен клапан рециркуляции типа КУР-4-110/80-1. Клапан рециркуляции обеспечивает возврат в конденсатор части основного конденсата для сбора его в конденсатосборнике конденсатора и поддержания минимально допустимого по техусловиям расхода основного конденсата  через ПЭО, ПЭУ, ПС при малых расходах пара в конденсатор. Максимальный допустимый расход конденсата по линии рециркуляции равен 69,4 кг/с.

Таблица 1.

Теплообменное оборудование турбоустановки ПТ- 135/165- 130/15 

Наименование оборудования  Обозначение  Количество, шт.  Заводизго-товитель  
по рис. 1.1 типоразмера 
Конденсатор с дополнительным встроенным пучкомК
(с ВП)
К2-6000-11ТМЗ
Подогреватели низкого давленияП1
П2
П3
П4
ПН-350-16-7-1
ПН-350-16-7-П
ПН-400-26-7-П
ПН-400-26-7-У
1
1
1
1
СЗЭМ
СЗЭМ
СЗЭМ
СЗЭМ
ДеаэраторДДП-5002Сибэнер-гомаш
Подогреватели высокого давления П5
П6
П7
ПВ-800-230-14
ПВ-800-230-21
ПВ-800-230-32
1
1
2
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
Подогреватели сетевой водыПСГ1
ПСГ2
ПСГ-1300-3-8-1
ПСГ-1300-3-8-1
1
1
ТМЗ
ТМЗ
Вспомогательные пароводяные теплообменники и
воздухо-отсасывающие устройства
ПС
ЭО
ЭУ 
ПН-250-16-7-П св
ЭП-3-2А
ЭУ-120-1
1
2
1
СЗЭМ
ТМЗ
ТМЗ

 

Дренажи регенеративных подогревателей П1 и П2 сливаются самотеком в конденсатосборники сетевых подогревателей ПСГ1 и ПСГ2 соответственно.

Дренажи сетевых подогревателей ПСГ1 и ПСГ2 дренажными насосами ДН1 и ДН2 направляются в линию основного конденсата соответственно перед подогревателями П1 и П3 (Смесители С1 и С2).

Дренаж подогревателя П4 каскадно сливается в П3 и далее дренажным насосом ДН3 направляется в линию основного конденсата перед П4 (смеситель С3).

Гидравлическое сопротивление (по воде) каждого подогревателя низкого давления на номинальном режиме равно 0,05 МПа. Подогреватели низкого давления не имеют охладителей пара и дренажа.

Из подогревателя П4 основной конденсат направляется в деаэратор. Греющий пар в деаэратор забирается из линии отбора на подотор. Греющий пар в деаэратор забирается из линии отбора на подогреватель П5. В деаэратор направляются также возвращаемый конденсат пара производственного отбора, дренаж подогревателей высокого давления, протечки пара из первого перехвата уплотнений штоков регулирующих клапанов ЦВД и ЦСНД.

Электронный регулятор поддерживает в деаэраторе давление 0,59 МПа путем воздействия на дроссельный клапан, установленный на линии отбора пара в деаэратор. Предусмотрена линия переключения деаэратора на греющий пар регенеративного отбора ЦВД более высокого давления.

 Из парового пространства бака деаэратора пар подается на эжекторы ЭО и ЭУ и в уравнительный трубопровод деаэраторов ТЭЦ. Из уравнительного трубопровода пар подается в коллектор уплотнений, а из коллектора – в промежуточные камеры концевых уплотнений турбины. Пар на уплотнения подается с температурой не менее 130С и давления около 0,11МПа.

Деаэратор устанавливается в главном корпусе ТЭЦ на высоте (отметке) +21 или +12 м в зависимости от типа питательного насоса. Для создания номинальной величины давления свежего пара котла питательный насос развивает давление около 20 МПа (в зависимости от типа устанавливаемого котла и схемы трубопроводов давления насоса уточняется).

Подогреватели высокого давления имеют встроенные охладители пара и конденсата греющего пара. Дренаж подогревателей сливается каскадно. Гидравлические сопротивления подогревателей П5, П6, П7 при номинальном расходе питательной воды составляют соответственно 0,15, 0,11, и 0,12 МПа.

Возврат конденсата пара производственного отбора возможен также в линию основного конденсата перед подогревателем П3.

Теплофикационная установка состоит из двух горизонтальных сетевых подогревателей ПСГ1 и ПСГ2. Каждый подогреватель рассчитан на номинальную теплопроизводительность 64 МВт. При работе с одним нижним теплофикационным отбором сетевой подогреватель ПСГ1 может обеспечивать номинальную тепловую нагрузку турбоустановки, равную 128 КВт.

Номинальный расход сетевой воды при ее средней температуре +75С равен 0,639 /с, а максимальный равен 0,833/с. Гидравлическое сопротивление ПСГ соответственно равно 0,052 и 0,086 МПа.

Для дегазации воды, восполняющей потери конденсата основного цикла, применяют вакуумный деаэратор типа ДВ – 400. Добавочная вода из вакуумного деаэратора перекачивающими насосами подается в линию основного конденсата перед П1. На подводящем трубопроводе устанавливается регулирующий клапан, управляемый электронным регулятором уровня конденсата в основном деаэраторе.

Оптовая цена турбоустановки 1,6 млн.руб. (в ценах 1987г.).

Таблица 2.

Регулировочные возможности верхней и нижней поворотной диафрагмы турбины ПТ- 135/165 — 130/15

Наименование отбора турбины ПТ- 135 — 130 Максимально допустимое давление, МПа Минимально допустимое давление, МПа Неравномерность регулирования, МПа 
Верхний теплофикационный0,2450,0833 не более 0,049
Нижний теплофикационный0,118 0,0392 не более 0,034
Производственный2,060 1,177 не более 0,147

 

Примечание. При работе с двумя регулируемыми теплофикационными отборами давление в верхнем отборе должно превышать давление в нижнем не менее, чем на 0,05 МПа.

Нечувствительность регулирования давления теплофикационных отборах не превышает 0,005 МПа, а в производственном – 0,01 МПа. Регулировочные возможности верхней поворотной диафрагмы используются при повышенных уровнях температур сетевой воды, т.е. при низких температурах наружного воздуха.

Графики изменения величин протечек пара через камеры концевых уплотнений турбины

Рис.3. Графики изменения величин протечек пара через камеры
концевых уплотнений турбины (обозначения параметров см. на рис.2)

 

Графики зависимости энтальпии пара в камерах теплофикационных отборов от расхода пара на входе в ЦСНД при различном давлении пара

Рис.4. Графики зависимости энтальпии пара в камерах теплофикационных отборов
от расхода пара на входе в ЦСНД при различном давлении пара:
а –в камере верхнего отбора; б- в камере нижнего отбора

 

Таблица 3.

Термодинамические параметры пара и конденсата в турбоустановке ПТ-135/165-130/15


п/п  
Параметры
среды 
Ед.
измер. 
Элементы тепловой схемы (условные обозначения приведены на рис.1.1)
          
П7П6П5ДП4П3П2П1ПСГ2ПСГ1К
Греющий пар
1Давление в отбореМПа3,154 2,161,4720,5890,4710,2680,1180,0450,118 0,045 0,00628
2Энтельпия в отборекДж/кг 3147306429822982279627012588250625882506 
3Давление в подогревателеМПа 2,9822,0251,3800,5890,4600,2620,1110,0410,1070,041 
4Температура насыщения в подогревателе°С233,5213,0194,0158,0148,7129,0102,576,4101,576,25 
Дренаж греющего пара
5Недоохлаждение°С8,09,510,00,00,00,00,00,00,00,00,0
6Температура°С219,0200,0172,0158,0148,0129,0102,576,4101,576,25 
7ЭнтальпиякДж/кг939,3852,6728,2 626,5542,0429,62319,81425,39319,20154,92
Нагреваемая среда на выходе
8Давление МПа17,6217,7417,851,241,301,351,400,600,65 
9Недогрев°С1,52,03,50,01,71,25,05,04,05,0 
10Температура°С232,0211,0190,5158147,0127,897,571,497,571,25 
11ЭнтельпиякДж/кг1003,0908,2817,5667,3619,73537,65409,5299,9408,9288,7 
12Коэффициенты рассеивания теплоты подогревателя в окружающую среду (принимаются) 1,0081,0071,0061,0051,0041,0031,0031,0031,0031,003 

 

График процесса расширения пара в h,s-диаграмме в турбине ПТ-135-130

Рис.5. График процесса расширения пара в h,s-диаграмме в турбине ПТ-135-130

Техническое описание и тепловая схема турбоустановки ПТ-135/165-130: 1 комментарий

Добавить комментарий