ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация режимов работы теплофикационных турбин из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " Для теплофикационных турбин, обеспечивающих выработку электрической и тепловой энергии, характерно очень большое число возможных режимов работы. Оно настолько велико, что их классификация весьма затруднительна и потому условна. [c.305] Конденсационные режимы — это режимы, при которых нет тепловой нагрузки (промышленные и теплофикационные отборы отключены). Пар, поступающий на турбину, проходит всю ее проточную часть (часть пара, естественно, уходит в систему регенерации) и поступает в конденсатор. Иными словами, эти режимы работы ничем не отличаются от режимов работы конденсационной турбины. В таких режимах теплофикационная турбина работает летом, когда небольшая тепловая нафузка (чаще всего, горячее водоснабжение) обеспечивается одним или несколькими турбоафегатами ТЭЦ, а остальные работают в конденсационном режиме. [c.305] Теплофикационные режимы — это режимы, при которых через отборы турбины осуществляется отпуск тепла для целей промышленного потребления или нагрева сетевой воды. В свою очередь, теплофикационные режимы можно разделить на две подфуппы режимы работы по тепловому фафику и режимы работы по электрическому фафику. [c.305] При работе по тепловому графику теплофикационная турбина работает как турбина с противодавлением она обеспечивает выработку тепла в заданном количестве и с заданными параметрами теплоносителя, попутно вырабатывая количество электроэнергии, определяемое расходом и параметрами свежего и отработавшего пара. При изменении машинистом или системой регулирования тепловой нафузки автоматически изменяется и электрическая нагрузка. Режим работы по тепловому графику часто называют просто теплофикационным режимом , режимом работы с противодавлением или режимом работы с закрытой диафрагмой (имеется в виду регулирующая диафрагма ЧНД). [c.305] Режимы работы по электрическому графику — это режимы, при которых тепловая и электрическая нафузки регулируются независимо (правильнее поэтому сказать, что это режимы работы по двум фа-фикам — электрическому и тепловому). При этом режиме в конденсатор поступает охлаждающая вода и через турбину протекает два потока пара теплофикационный и конденсационный. Первый из них обеспечивает использование тепла с наивысшей, а второй — с наинизшей экономичностью. Поэтому экономичность работы по электрическому фафику зависит от соотношения расходов этих потоков чем больше доля теплофикационного потока, тем более экономичной будет работа турбоустановки. [c.305] Заметим, что при работе по электрическому фафику в теплофикационной установке может работать разное число сетевых подогревателей. Например, типичный летний режим — это работа по электрическому фафику с подключенным к нижнему теплофикационному отбору сетевому подофевателю и закрытому верхнему теплофикационному отбору. [c.305] Переходный, или нестационарный режим работы — это процесс перехода от одного стационарного режима к другому. Поскольку параметры пара и температурное состояние деталей на различных стационарных режимах разные, то в процессе переходного периода параметры пара и температурное состояние деталей изменяются, что приводит к ряду новых явлений. Несмотря на то, что каждый из стационарных режимов не представляет для турбины непосредственной опасности, сам переходный процесс может быть очень опасным, провоцируя в некоторых случаях аварийную ситуацию. Особую опасность при переходных режимах вызывает изменение внутри турбины температуры неодинаковость во времени температурных расщирений вращающихся и неподвижных деталей вызывает опасность задеваний с тяжелой аварией возникающие температурные напряжения, не приводя к каким-либо опасным ситуациям в текущий момент, при циклическом повторении, часто спустя годы, приводят к появлению трещин малоцикловой усталости (см. гл. 17). [c.306] Стационарные режимы паровых турбин можно разделить на две больщие группы ординарные и специфические. [c.306] Режим номинальной нагрузки для теплофикационной турбины — это режим, при котором достигается мощность, указываемая в технических условиях на поставку, т.е. наибольшая мощность, которую может длительно развивать турбоагрегат на зажимах генератора при номинальных значениях тепловых отборов всех основных параметров (свежего пара, промежуточного перегрева, в отборах и конденсаторе) и при использовании нерегулируемых отборов пара для постоянных собственных нужд энергоблока и при полностью открытых регулирующих клапанах. [c.306] Несмотря на то, что номинальный режим при проектировании рассчитывается наиболее тщательно, явления, возникающие при его реализации, представляют для турбины определенную опасность. Как правило, номинальные режимы — это длительные режимы, при которых происходит накопление повреждений в деталях. Вследствие ползучести вырабатывается ресурс длительной прочности на расточках высокотемпературных роторов и ослабление затяжки фланцевых соединений. В вибрирующих рабочих лопатках накапливаются повреждения от усталости. В рабочих лопатках ЦНД, особенно в зоне фазового перехода, возникает коррозионная усталость. Диски ступеней, расположенных в зоне фазового перехода, подвержены коррозионному растрескиванию. Этот перечень можно продолжить для теплофикационной турбины, у которой регулируемыми параметрами являются электрическая мощность и давления в регулируемых отборах, диапазон режимов частичной нагрузки существенно больше. [c.306] Режимы частичной нагрузки могут относиться и к электрической мощности, и к отборам тепла, которые независимы в рамках диаграммы режимов турбины. [c.306] При частичных нагрузках условия работы некоторых элементов турбины облегчаются (например, рабочих лопаток последних ступеней), а части элементов усложняются (например, рабочих лопаток регулирующей ступени). Большое разнообразие частичных нагрузок теплофикационных турбин (электрической и тепловой) приводит к необходимости каждый раз конкретно анализировать изменение параметров пара, проходящего через ее отдельные отсеки, и решать вопрос об изменении условий ее работы. Например, конденсационный режим работы теплофикационной турбины, когда тепловая нагрузка равна нулю, может оказаться самым опасным для рабочих лопаток последних ступеней. [c.306] Режим максимальной мощности теплофикационной турбины — это режим, при котором мощность, которую турбина должна длительно развивать на зажимах генератора на конденсационном режиме или при определенных соотношениях расходов отбираемого пара (в соответствии с диаграммой режимов) и давлений пара в отборах или противодавления, при номинальных значениях других основных параметров. В частности, для турбины с противодавлением максимальная мощность развивается при полном расходе пара и минимальном противодавлении. [c.307] Отклонения начальных параметров пара, параметров пара промежуточного перегрева и за турбиной приводит к изменению состояния пара внутри турбины, расхода пара через ее проточную часть и, как следствие, к изменению напряженности рабочих лопаток, стенок корпусов, диафрагм фланцевых соединений, осевого усилия, воспринимаемого колодками упорного подшипника, к ускоренному исчерпанию ресурса ряда деталей, появлению вибрации и другим явлениям. Отклонение какого-либо из параметров обычно имеет комплексное воздействие на турбину, подвергая опасности целый ряд его элементов. Например, повышение давления пара перед турбиной при полностью открытых регулирующих клапанах приводит к увеличению расхода пара через турбину, следствием чего является возрастание напряжений изгиба в рабочих лопатках, особенно последней ступени, увеличение осевого усилия на сегменты упорного подшипника, увеличение прогиба диафрагм, напряжений в шпильках фланцевого соединения, корпусе турбины, сопловых коробках и подводящих паропроводах. [c.307] Поэтому отклонения параметров пара допускаются лишь в определенных сравнительно узких пределах, оговоренных инструкциями по эксплуатации. [c.307] Для теплофикационных турбин особенно опасными являются отклонения параметров пара сверх допустимых в камерах отборов. Например, чрезмерное уменьшение давления в камере отбора приводит к недопустимой перегрузке рабочих лопаток последней ступени отсека, расположенного перед отбором. [c.307] Холостым ходом называется работа турбины при номинальной частоте вращения с мощностью на зажимах генератора, равной нулю. Главная опасность при холостом ходе — сильный разогрев выходной части турбины и появление сильной вибрации из-за вертикального смещения нагретых корпусов встроенных подшипников и нарушения линии валопровода. Определенную опасность представляют и вибрационные напряжения в лопатках последних ступеней, увеличивающиеся при малых объемных расходах пара. [c.308] Режим нагрузки собственных нужд реализуется при расходе пара, обеспечивающем мощность, достаточную для электроснабжения всего оборудования энергоблока и общестанционного оборудования, необходимого для работы энергоблока электрическая энергия в сеть при этом режиме не отпускается. Расход пара при нагрузке собственных нужд несколько больше, чем при холостом ходе, однако опасности практически такие же, как и при холостом ходе. [c.308] Вернуться к основной статье