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):
Ni = G 0 HiI + (G 0- G 1) HiII + (G 0- G 1- G 2) HiIII. (16.5)
Тепловая нагрузка турбины Q т, кВт, составляет:
Q т = W c cв (t2 c – t1 c) = G 1(h1 – h11) + G 2(h2 – h21), (16.6)
где W с – расход сетевой воды, кг/с; св =4,19 кДж/(кг×К) – теплоемкость воды; t1с, t2с – 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 QТ=840 ГДж/ч и температуре прямой сетевой воды tпр =90 0С в условиях работы по тепловому графику расход свежего пара и электрическую мощность. В нижнем квадранте при пересечении линий QТ и tпр находим точку Б. Вертикаль на ось абсцисс в точке В определяет мощность NЭ =126 МВт. Продолжение линии БВ до линии, соответствующей температуре tпр =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.
