Турбины с двухступенчатым отопительным отбором пара

Принципиальная схема турбоустановки и процесс расширения в турбине с двумя отопительными отборами водяного пара показаны на рис. 16.9. Подогрев сетевой воды осуществляется в последовательно включенных подогревателях 9 и 10. Для подогрева сетевой воды используется 70…80% расхода пара G ₀ в турбину. При этом подогрев воды составляет 40…50⁰С. Требуемая температура сетевой воды, направляемой тепловому потребителю, определяется давлением пара верхнего отбора. Второй (нижний) отбор пара производится при меньшем давлении, что благоприятно сказывается на экономичности турбоустановки в сравнении с одноступенчатой схемой подогрева сетевой воды. Регулирование давления пара в отборах осуществляется регулирующим органом 6 ЧНД (рис. 16.9, а). При этом давление одновременно может поддерживаться только в одном из двух отопительных отборов: в верхнем – при включенных обоих отборах; в нижнем – при включенном нижнем отборе. В ряде установок используется трехступенчатая схема с применением встроенного в конденсатор пучка подогрева сетевой воды.

      а)                                                                                        б)

Рис. 16.9. Схема турбоустановки с двумя отопительными отборами (а)

и процесс расширения водяного пара в h, s - диаграмме для турбины (б)

Внутренняя мощность турбины с двумя отопительными отборами пара определяется по следующему выражению (рис.16.9, б):

    N_i = G ₀ H_i^I + (G ₀- G ₁) H_i^II + (G ₀- G ₁- G ₂) H_i^III.                       (16.5)

Тепловая нагрузка турбины Q _т, кВт, составляет:

                          Q _т = W _c c_в (t_{2 c} – t_{1 c}) = G ₁(h₁ – h₁¹) + G ₂(h₂ – h₂¹),                 (16.6)

где W _с – расход сетевой воды, кг/с; с_в =4,19 кДж/(кг×К) – теплоемкость воды; t_1с, t_2с – температуры воды на входе и выходе из подогревателей, ⁰С; h₁, h₂ - энтальпии пара в верхнем и нижнем отопительных отборах, кДж/кг; h₁¹, h₂¹ – энтальпии конденсата греющего пара в подогревателях 9 и 10 (рис. 16.9, б).

Турбины с двухступенчатым отбором могут иметь разнообразные теплофикационные режимы работы в зависимости от соотношения тепловой и электрической нагрузок. При работе турбины по электрическому графику возможны независимые изменения тепловой и электрической нагрузок. Диаграмма режимов турбины с двумя отопительными отборами пара показана на рис. 16.10.

Рис. 1.10. Диаграмма режимов турбины Т-180/220-12,8 ТМЗ

              с двумя отопительными отборами водяного пара

Например, требуется определить при заданной тепловой нагрузке Q_Т=840 ГДж/ч и температуре прямой сетевой воды t_пр =90 ⁰С в условиях работы по тепловому графику расход свежего пара и электрическую мощность. В нижнем квадранте при пересечении линий Q_Т и t_пр находим точку Б. Вертикаль на ось абсцисс в точке В определяет мощность N_Э =126 МВт. Продолжение линии БВ до линии, соответствующей температуре t_пр =90 ⁰С в верхнем квадранте дает точку Г, определяющую расход G₀=535 т/ч.

При режимах работы по тепловому графику с заданной тепловой нагрузкой Q _т регулирующий орган перед ЧНД закрыт. При этом мощность турбины определяется тепловой нагрузкой, а расход пара в ЧНД ограничивается вентиляционным пропуском пара G _{к, min}, определяемым условиями надежной работы турбины.