Файл: Клапанов в системе парораспределения.docx

Турбиныспромежуточнымотборомпара.

Конденсационные турбины с регулируемыми отборами пара могут одновременно удовлетворять внешних потребителей электрической энергией и теплотой, поэтому они получили широкое распространение. В отличие от турбин с противодавлением у турбин с регулируемыми отборами пара выработка электрической энергии не зависит от тепловой нагрузки. Турбина с регулируемым отбором пара состоит из двух частей: группа ступеней (1), расположенных до отбора, называется ЧВД, а группа ступеней (2) от отбора до конденсатора (3) – ЧНД. Свежий пар подводится к турбине с давлением р0 и температурой t0 через стопорный (8) и регулирующий

(7) клапаны. В ЧВД пар расширяется до давления рп, которое поддерживается постоянным и определяется тепловым потребителем (9). Пройдя ЧВД, поток пара G0 разветвляется: часть пара Gп через отсечный (4) и обратный (5) клапаны идёт к тепловому потребителю (9), а часть пара Gк направляется через регулирующие органы (6) в ЧНД, где расширяется до давления рк в конденсаторе (3). РОУ (10) служит для снабжения паром теплового потребителя 9 в период останова турбины (1) (рис. 9.2).




Рис. 9.2. Принципиальная схема (а) и процесс расширения пара (б) в h, s-диаграмме турбинной установки с регулируемым отбором пара
Электрическая мощность турбины с одним регулируемым отбором пара (без учёта отборов на регенерацию) определяется из выражений:


Исключив из (9.3) расход пара в конденсатор Gк, получим выражение

---

для расхода свежего пара на турбину с отбором пара:



Турбины с регулируемым отбором пара обладают некоторыми особенностями, которые необходимо учитывать при их проектировании и эксплуатации.

1. 
   Для турбин с отбором пара характерным является многообразие возможных режимов работы. В зависимости от тепловой нагрузки принято различать две группы режимов: конденсационные и теплофикационные.
   
2. 
   Многообразие возможных режимов работы турбин с отбором пара определяет изменение в широком диапазоне количества пара, протекающего через ЧВД.
   

Поэтому в турбинах с отбором пара применяют сопловое парораспределение.

3. 
   В турбине с отбором пара (рис. 9.2) регулированию подвергаются потоки пара, поступающие как в ЧВД, так и в ЧНД, причем давление пара, отводимого к тепловому потребителю, поддерживается постоянным и не зависящим от мощности и расхода пара.
   
4. 
   К турбине с регулируемым отбором пара примыкает паропровод отбираемого пара, имеющий, как правило, большую емкость. Если при внезапном
   

отключении генератора не закроются регулирующие органы ЧНД, то пар из паропровода отбора может пойти обратно через ЧНД в конденсатор. При этом

пар, расширяясь в ЧНД, может разогнать турбину до скорости, вызывающей ее

разрушение. Для предохранения турбины от такого разгона на паропроводах

как регулируемых,

---

так и нерегулируемых отборов обязательно устанавливают

обратные клапаны (5). Кроме того, предусмотрено принудительное закрытие

отсечного клапана (4) и регулирующих органов (6) одновременно с закрытием

регулирующего (7) и стопорного (8) клапанов на линии подвода свежего пара в

турбину (рис. 9.2).

5. 
   Когда линия отбора пара питается от нескольких турбин, возможно существенное понижение давления в ней при аварийном останове одной из турбин..
   
   11. 
       Турбины с двумя регулируемыми отборами
       

Для одновременного обслуживания двух тепловых потребителей с различными параметрами пара значительное преимущество перед турбинами с противодавлением имеют турбины с двумя регулируемыми отборами пара (типа ПТ):

Принципиальная схема (а) и процесс расширения пара (б) в h,

s-диаграмме турбинной установки с двумя регулируемыми отборами пара.

Турбина такого типа делится на три самостоятельных отсека (рис. 9.4, а); группа ступеней, расположенных до промышленного отбора, – ЧВД (1); группа ступеней, расположенных между отборами, – ЧСД

(13) и группа ступеней от теплофикационного отбора до конденсатора

– ЧНД (2). Свежий пар в количестве G0 и с параметрами р0, t0 расширяется в ЧВД до давления рп, при котором часть пара Gп отбирается для промышленного теплового потребителя (9). Далее пар в количестве G = G0 – Gп проходит

---

через регулирующие клапаны (14)

в ЧСД (13), где происходит его расширение до давления рт, при котором производится теплофикационный отбор Gт для низкопотенциального потребителя теплоты (12). Оставшаяся часть пара в количестве Gк = G0 – Gп – Gт поступает в ЧНД (2) и расширяется там до давления в конденсаторе рк.

Внутренняя мощность Ni, кВт, развиваемая турбиной с двумя регулируемыми отборами пара (без учета отборов пара на регенерацию), определяется как сумма мощностей всех её частей:


Решая относительно G0, получаем выражение для расхода пара на турбину с двумя регулируемыми отборами:

11. 
    Турбины с отопительными отборами пара при ступенчатом подогреве сетевой воды
    

Современные теплофикационные турбины мощностью 50 МВт и выше имеют два отопительных регулируемых отбора пара для ступенчатого подогрева сетевой воды, осуществляемого в нескольких последовательно расположенных подогревателях. Необходимое давление отбираемого пара определяется температурой воды на выходе из каждой ступени подогрева. Для подогрева сетевой воды

используют 70 – 80 % расхода пара на турбину, а температура подогрева составляет 40 – 50 °С. Принципиальная схема турбоустановки с двумя отопительными отборами представлена на рис. 9.5, а. Свежий пар в количестве G0 с параметрами р0 и t0 подводится к турбине через стопорный (8) и регулирующий (7) клапаны. В ЧВД (1) пар расширяется до давления в нижнем отопительном отборе (5) и затем через регулирующий орган (6)

---

направляется в ЧНД (2). В верхний отбор (4) пар с расходом G1 отбирается при давлении р1 и с энтальпией h1 (рис. 9.5, б), а в нижний – пар с расходом G2 при параметрах р2 и h2. Поскольку в турбине имеется только один регулирующий орган ЧНД, то регулируемое давление одновременно может поддерживаться только в одном из двух отопительных отборов пара: в верхнем – при включенных обоих отборах, в нижнем – при включенном нижнем отборе:



Принципиальная схема (а) и процесс расширения пара (б) в h,

s-диаграмме турбинной установки с двухступенчатым отбором пара.
Установка для подогрева сетевой воды состоит из двух подогревателей (бойлеров) (9) и (10) поверхностного типа. Требуемая

температура сетевой во[1]ды, направляемой тепловому потребителю, определяется давлением пара верх[1]него отбора. Распределение тепловой нагрузки между верхним и нижним отборами определяется температурами сетевой воды до и после сетевых подогревателей, расходом сетевой воды и электрической нагрузкой. Внутренняя мощность турбины Ni, кВт, с двумя отопительными отборами пара определяется из выражения (без учёта регенеративных отборов):


где G0, G1, G2 – расход пара на турбину, в верхний и нижний отопительные от[1]боры, кг/с; Hi ′, Hi ′′ , Hi ′′′ – использованные теплоперепады ступеней турбины до верхнего отбора, между отборами и ЧНД , кДж/кг. Тепловая нагрузка турбины Qт, кВт, составляет:


где Wс – расход сетевой воды, кг/с; св = 4,19 кДж/(кг⋅К) – теплоёмкость воды; t1c, t2c – температура воды на входе и выходе из подогревателей, °С; h1 и h2 – энтальпия пара в верхнем и нижнем отопительном отборах, кДж/кг; 1h′ и 2h′ – энтальпия конденсата

---