Спосіб регулювання температури сітьової води у теплофікаційних турбоустановках

Спосіб регулювання температури сітьової води у теплофікаційних турбоустановках, який здійснюють шляхом пропуску сітьової води через сітьо (19) 1 3 295 т / год. ≤ G0 ≤ 455 90789 3 tЗП т / год.;1000 4 т / год. ≤ GСВ ≤ 2300 220 tЗП т / год.; турбін Т-250/300-240, Т-260/300-240 465 - 58 t ЗП ≤ G0 ≤ 980 т / год.;1500 т / год. ≤ GСВ ≤ 2810 48 t ЗП Винахід належить до теплоенергетики і може бути використаний при експлуатації теплофікаційних турбоустановок, що модернізуються та проектуються знову з відборами пари на підігрівники сітьової води. У сучасній енергетиці значне місце посідають теплоелектроцентралі (ТЕЦ) з комбінованим виробленням електричної та теплової енергії. На електростанціях такого типу як паливо використовують дорогі газ і нафтопродукти (мазут), що імпортуються, тому підвищення економічності та ефективності експлуатації теплофікаційних турбін ТЕЦ є першорядним завданням. Основним способом забезпечення температурного графіка теплосіті є регулювання температури на виході теплофікаційної установки шляхом зміни тиску в опалювальних відборах турбіни з подачею сітьової води, нагрітої в підігрівниках сітьової води до заданої температури. Причому, зміна тиску в теплофікаційних відборах при перерозподілі теплового навантаження між сітьовими підігрівниками призводить до зміни витрат пари у відсіках проточної частини циліндрів середнього та низького тиску, що впливає на вироблення електричної енергії. Відомий спосіб регулювання температури сітьової води у теплофікаційних турбоустановках (з турбінами типу Т-50/60-130, Т-100/120-130, Т180/210-130 та Т-250/300-240, Т-260/300-240) (Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. - М.: «Энергия», 1976. - 264с.) шляхом пропуску сітьової води через сітьовий підігрівник нижнього ступеня, сітьовий підігрівник верхнього ступеня та байпасну лінію для перепуску сітьової води зі зворотної магістралі в пряму. Регульований тиск підтримують тільки в одному із двох відборів: у верхньому - при включених обох сітьових підігрівниках і в нижньому - при включеному одному підігрівнику сітьової води. При цьому тиск у верхньому та нижньому відборах, незалежно від температури зовнішнього повітря, регулюють для теплофікаційних турбін: Т-250/300240, Т-260/300-240 у межах 0,0589 0,1962 МПа на підігрівнику сітьової води верхнього ступеня та 0,0491 0,1472 МПа - на підігрівнику сітьової води нижнього ступеня; Т-100/120-130 - 0,06 0,25 МПа - у верхньому та 0,05 0,12 МПа в нижньому відборах; Т-180/210-140 - у верхньому - 0,059 0,294 , у нижньому 0,049 0,196 МПа . У відомому способі при одночасному виробленні теплової та електричної потужності зазначений механізм регулювання теплового та електричного навантажень турбіни з урахуванням температурного графіка теплосіті (залежно від т / год. температури зовнішнього повітря) призводить до нераціонального використання тепла в турбоустановці та недовиробітку електричної енергії. Відомий спосіб регулювання температури сітьової води у теплофікаційних турбоустановках (А.с. №1276839, F01D17/20, Бюл. №46 від 15.12.86), шляхом пропуску сітьової води через сітьовий підігрівник нижнього ступеня, сітьовий підігрівник верхнього ступеня та байпасну лінію для перепуску сітьової води із зворотної магістралі в пряму. Підвищення теплового навантаження у відомому способі здійснюють за допомогою подачі пари з вихлопу привідної турбіни на один з сітьових підігрівників, збільшуючи на нього витрату пари, а також впливаючи на паророзподільні органи головної турбіни для збереження електричного навантаження. Для зниження теплового навантаження зменшують витрату пари з вихлопу приводної турбіни в сітьовий підігрівник, збільшуючи витрату пари в частину низького тиску. Перерозподіл пари з вихлопу привідної турбіни між підігрівником сітьової води нижнього ступеня та потоком пари в ЦНТ при повному відкритті органів регулювання призводить до зниження потужності останнього та недовиробітку електричної енергії через значне зниження ККД проточної частини ЦНТ, а також відхилення від оптимальних режимів роботи котла та циліндрів головної турбіни. Крім того, перерозподіл тисків у проточній частині ЦСТ впливає на зміну осьового зусилля на опірний підшипник, що призводить до зниження надійності роботи турбоустановки. Відомий спосіб регулювання роботи у теплофікаційних турбоустановках (А. с. 1467222 А1F01D17/20 F01К13/00 від 13.07.87), шляхом пропуску сітьової води через сітьовий підігрівник нижнього ступеня, сітьовий підігрівник верхнього ступеня та байпасну лінію для перепуску сітьової води зі зворотної магістралі в пряму. Регулювання теплових навантажень у відомому способі здійснюють з використанням додаткового сітьового підігрівника, встановленого перед першим по ходу сітьової води підігрівником нижнього ступеня. При цьому третій по ходу сітьової води підігрівник працює як піковий за рахунок відбору пари із циліндра середнього тиску. Відомий спосіб забезпечення теплофікаційного навантаження із двоступінчастим підігрівом пари хоча і дозволяє трохи розширити діапазон теплофікаційного навантаження, однак навіть при невеликому об’ємі відбору з ЦСТ пари призводить до зниження потужності головної турбіни через недовиробіток потужності в ЦСТ внаслідок використання пікового сітьового підігрівника. 5 90789 6 Найбільш близьким до пропонованого за техспіввідношенням абсолютних тисків у конденсаторі нічним результатом є спосіб регулювання темпета першому за ходом сітьовому підігрівнику, що ратури сітьової води у теплофікаційних турбоустапризводить до збільшених вентиляційних втрат у новках (А. с. 956821 F01K7/44 Бюл. №33, 1981) ступенях частини низького тиску, зниження ККД шляхом пропуску сітьової води через сітьовий підіцих ступенів, тобто низької економічності турбоусгрівник нижнього ступеня, сітьовий підігрівник вертановки. хнього ступеня та байпасну лінію для перепуску В основу винаходу поставлено задачу ствосітьової води зі зворотної магістралі в пряму. рення способу регулювання температури сітьової Для регулювання теплового навантаження в води у теплофікаційних турбоустановках шляхом способі з використанням трьох камер відборів на регулювання температури сітьової води на змінних різних параметрах пари проводять перемикання режимах роботи турбоустановок з регульованими по парі сітьових підігрівників з камер високих відвідповідно до температурного графіка теплосіті борів на низькі і назад залежно від величини вивідборами пари, що дозволяє, виключивши перетрати пари через турбіну в межах необхідного тегріви та недогріви сітьової води на виході турбоусплового навантаження при заданій температурі тановки, одержати додаткову потужність, за рахупрямої сітьової води. Причому, при роботі турбіни нок чого досягнуте підвищення економічності за електричним графіком використовують відбори турбоустановки на теплофікаційному режимі. з більш низьким температурним потенціалом, а за Поставлена задача досягається тим, що в тепловим графіком - відбори з більш високим темспособі регулювання температури сітьової води у пературним потенціалом пари. Критерієм перемитеплофікаційних турбоустановках шляхом пропускання сітьових підігрівників з відборів пари більш ку сітьової води через сітьовий підігрівник нижньовисокого потенціалу на відбори більш низького є го ступеня, сітьовий підігрівник верхнього ступеня температура сітьової води на виході з останнього та байпасну лінію для перепуску сітьової води із по ходу сітьового підігрівника та, як наслідок, різворотної магістралі в пряму, регулювання темпевень тисків у камерах відборів. ратури сітьової води на виході теплофікаційної Використання камери відбору найбільш низьустановки з обводом підігрівника сітьової води кого потенціалу з нерегульованим відбором призверхнього ступеня частиною сітьової води з виховеде до недовиробітку або перевиробітку електду підігрівника нижнього ступеня, згідно з винахороенергії, оскільки кількість вироблюваного тепла дом, регулювання температури сітьової води на регулюється тільки зміною режимів блоку основної виході теплофікаційної установки здійснюють частурбіни. При роботі сітьових підігрівників від камер тиною від загальної витрати сітьової води Gcв , що відборів з більш високим потенціалом відбір часперепускається, залежно від витрати свіжої пари тини пари призводить до роботи частини ступенів G0 на турбоустановку для заданої температури проточної частини на зниженій витраті пари з недовиробітком електричної енергії як за рахунок зменшення через них витрати пари, так і за рахунок зниження ККД цих ступенів. При цьому в частину низького тиску турбіни завжди проходить незначна частина витрати пари, обумовлена співвід NT де: зовнішнього повітря t зп , a збільшення потужності теплофікаційних турбін Т-100/120-130, Т-250/300240 и Т-260/300-240 при зміні витрат Gcв і G0 визначають залежністю: a0 G0 a1 Gc.в а2 tн.в а3 G0 Gc.в а4 G0 tн.в а5 Gc.в tн.в а6 G0 Gc.в tн.в а7 МВт, NT - збільшення потужності турбіни, МВт; G0 - витрата свіжої пари - т/год; Gcв - витрата сітьової води, т/год; t зп - температура зовнішнього повітря, °С, при цьому, область режимів збільшення потужності NT визначається залежністю зміни витрати сітьової води від витрати свіжої пари при визначеній температурі зовнішнього повітря як Gсв b0 G0 b1 t зп b2 G0 t зп b3 , де ai i 0, 7 , bi i 0, 3 - коефіцієнти регресії, що залежать від діапазону зміни температури зовнішнього повітря і типу турбіни, а граничні значення витрати свіжої пари і витрати сітьової води теплофікаційних турбін в області збільшення їхньої потужності лежать в інтервалах: для діапазону зміни температур зовнішнього повітря 3,5 C t зп 10 С і турбін Т-100/120-130 295 т / год G0 436,7 0,8 t зп т / год ;1000 т / год турбін Т-250/300-240, Т-260/300-240 400 т / год G0 750,77 3,1t зп т / год ;1500 т / год для діапазону зміни температур зовнішнього повітря 295 т / год G0 5С Gсв Gcв 2934 ,62 61,5 t зп т / год ; t зп 3,5 С і турбін Т-100/120-130 455 3 t зп т / год ;1000 т / ч Gсв турбін Т-250/300-240, Т-260/300-240 2138 ,46 46,2 t зп т / год ; 2300 220 t зп т / ч; 7 90789 465 58 t зп 980 т / год ;1500 т / год G0 Здійснення регулювання температури сітьової води на виході теплофікаційної установки частиною від загальної витрати сітьової води Gcв , що перепускається, у залежності від витрати свіжої пари G0 на турбоустановку для заданої температури зовнішнього повітря t зп , дозволяє одержува NT де: 8 Gcв 2810 48 t зп т / год. ти додаткову потужність, тобто підвищувати економічність турбоустановки на змінних режимах без додаткових витрат палива. Визначення збільшення потужності теплофікаційних турбін при зміні витрат Gcв і G0 залежністю: a0 G0 a1 Gc.в а2 tн.в а3 G0 Gc.в а4 G0 tн.в а5 Gc.в tн.в а6 G0 Gc.в tн.в а7 МВт, NT - збільшення потужності турбіни, МВт; G0 - витрата свіжої пари - т/год; Gcв - витрата сітьової води, т/год; t зп - температура зовнішнього повітря, °С, дає можливість при заданій електричній потужності побудувати простий алгоритм визначення очікуваного збільшення потужності ТФУ за рахунок керування витратою сітьової води на теплофікаційному режимі, що дозволить підвищити економічність турбоустановки без додаткових витрат палива. Дотримання границь режимів визначених залежністю (зміни витрати сітьової води від витрати свіжої пари при визначеній температурі зовнішнього повітря) Gсв b0 G0 b1 t зп b2 G0 t зп b3 , 295 т / год G0 де ai i 0, 7 , bi i 0, 3 - коефіцієнти регресії, які залежать від діапазону зміни температури зовнішнього повітря і типу турбіни, дає можливість звузити діапазон пошуку позитивних значень NT ., що дозволяє спростити визначення інтервалів у яких неодмінно відбуватиметься збільшення потужності турбіни при відомих витраті свіжої пари та температурі зовнішнього повітря. Дотримання граничних значень витрати свіжої пари та витрати сітьової води теплофікаційних турбін в області збільшення їхньої потужності в інтервалах: для діапазону зміни температур зовнішнього повітря 3,5 C t зп 10 С і турбін Т-100/120-130 436,7 0,8 t зп т / год ;1000 т / год Gсв 2138 ,46 46,2 t зп т / год ; турбін Т-250/300-240, Т-260/300-240 400 т / год G0 750,77 3,1t зп т / год ;1500 т / год для діапазону зміни температур зовнішнього повітря 295 т / год G0 5С Gcв 2934,62 61,5 tзп т / год ; t зп 3,5 С і турбін Т-100/120-130 3 t зп т / год ;1000 т / ч Gсв 2300 980 т / год ;1500 т / год Gcв 2810 455 220 t зп т / год ; турбін Т-250/300-240, Т-260/300-240 465 58 t зп G0 дозволяє швидко знаходити області (інтервали) здійснення регулювання температури сітьової води, що надходить у пряму магістраль, (запропонованим способом) для збільшення потужності турбіни та підвищення економічності турбоустановки без додаткових витрат палива. Тобто для регулювання температури сітьової води, що надходить із сітьового підігрівника верхнього ступеня в пряму магістраль відповідно до температурного графіка, використовується сітьова вода, нагріта в сітьовому підігрівнику нижнього ступеня, що перепускається через з’єднувальний трубопровід і частину байпасного трубопроводу в кількості, при якій разом із забезпеченням необхідної температури сітьової води в прямій магістралі забезпечується вироблення додаткової потужності в головній турбіні, величина якої залежить від температури зовнішнього повітря, витрати свіжої пари на головну турбіну і теплового наванта 48 t зп т / год , ження на сітьові підігрівники. Таке регулювання температури сітьової води на виході з останнього сітьового підігрівника дозволяє при роботі на змінних режимах турбоустановки підвищити економічність роботи теплофікаційної установки із двома опалювальними відборами, з яких нижній регульований, а верхній нерегульований, залежно від температури зовнішнього повітря. На Фіг.1 зображено принципова теплова схема турбоустановок Т-250/300-240-3 і Т-260/300-240 з двосхідчастим нагріванням сітьової води в теплофікаційній установці; на Фіг.2 - принципова схема теплофікаційної установки на турбінах серії Т; на Фіг.3 - графіки зміни потужності турбіни залежно від способу регулювання температури сітьової води; на Фіг.4 - графіки збільшення потужності турбіни при регулюванні сітьової води за графіком теп 9 90789 10 ломережі; Регулювання витрати сітьової води перепусна Фіг.5 - графік зміни границь застосування ком через байпас 29 здійснюється шляхом прикпропонованого способу. риття засувок 32, 33, відкриття засувки 31, закритСпосіб регулювання температури сітьової вотя засувки 35 доти, поки температура сітьової ди реалізовано у теплофікаційній турбоустановці. води в точці змішування потоків 38 не досягне Пара з котла 1 з номінальними параметрами пезначення, що відповідає температурі води в пряред турбіною (тиск свіжої пари 23,5МПа, темперамій магістралі, яка визначається з урахуванням тура свіжої пари і пари промперегріву 540°С) надтемператури зовнішнього повітря t зп , витрати ходить паропроводами свіжої пари 2 у циліндр сітьової води на вході в пряму магістраль Gcв і високого тиску (ЦВТ) 3, з якого по холодних нитках вироблюваної турбоустановкою електричної потупромперегреву 4 направляється в пароперегрівник 5. Перегріта пара по нитках гарячого промперегріжності Ne . ву 6 надходить у перший циліндр середнього тиску Наявність байпасної лінії 29 і перемички 30 із (ЦСТ-1) 7, здійснивши роботу в якому, пропускнизасувкою 31 дозволяє регулювати також темперами паропроводами 8 надходить у другий циліндр туру за підігрівником 25 (ПС-1) шляхом змішування середнього тиску (ЦСТ-2) 9, а потім пропускними потоків сітьової води на виході з підігрівника 25 паропроводами 10 - у циліндр низького тиску (ПС-1) у точці 37 із частиною води зі зворотної (ЦНТ) 11. Після ЦНТ пар надходить у конденсатор магістралі при роботі одного підігрівника нижнього К, конденсуючись у якому у вигляді основного конступеня, з керуванням засувками 35 і 31. Конденденсату конденсатним насосом (КН) 12 направлясат з сітьових підігрівників 25, 26 подається насоється в регенеративну систему підігріву конденсасами 27, 28 у магістраль основного конденсату. ту, що включає конденсатори основного ежектора Як доказ працездатності запропонованого (ОЕ) 13, ежектора ущільнень (ЕУ) 14, підігрівники способу регулювання температури сітьової води низького тиску (ПНТ) 15-19, деаератор (Д) 20. Жинаведені результати дослідження для ідентичних вильна вода, що пройшла деаерацію, живильним за тепловим та електричним навантаженням ретурбонасосом (ЖТН) 21 через підігрівники високожимів роботи турбоустановок Т-100/120-130, Тго тиску (ПВТ) 22-24 накачується в котел енерго250/300-240, отримані при різних способах регублоку 1. Для східчастого підігріву сітьової води лювання температури на виході з теплофікаційної використовують опалювальні відбори пари - верхустановки (ТФУ). ній (7) з регульованим тиском 0,0589 0,1962 МПа , Регулювання температури сітьової води на і нижній (8) - з тиском 0,0491 0,1472 МПа . Після вході в пряму магістраль проводилося двома способами. ЦСТ-2 9 частина пари направляється в нижній Перший спосіб (традиційний) полягав в регуопалювальний відбір, а остатня двома паропроволюванні температури на виході із ТФУ традиційдами 10 у ЦНТ 11. ЦНТ турбіни двопоточний, у ним для теплофікаційних турбін способом за рахукожному потоці по 3 ступеня, включаючи регулюнок зміни тиску пари в нижньому опалювальному вальний. Пропуск пари в кожний потік ЦНТ регувідборі (на ПС-1 25) при одноступінчастому підігрілюється поворотними діафрагмами. ві сітьової води, коли температура сітьової води на Забезпечення споживача (ТС) тепловою енервиході з теплофікаційної установки визначалася гією здійснюється при подачі пари нижнього опарівнем тиску в 8-му відборі турбоустановки Тлювального відбору (8), розташованого у вихідній 250/300-240, температура сітьової води на вході в частині ЦСТ-2 9, у підігрівник 25 сітьової води ниПС-1 25 приймалася відповідно до температурножнього ступеня (ПС-1), пара (з більше високими го графіка централізованого регулювання відпуску параметрами, ніж у ПС-1) з верхнього опалювальтепла (див. Фіг.3,а); ного відбору (7), розташованого за 26-м і 35-м стуДругий спосіб регулювання температури поляпенями в ЦСТ-2 надходить у підігрівник 26 сітьової гав в обводі ПС-2 26 частиною сітьової води, узяводи верхнього ступеня (ПС-2). Причому, в існуютої на виході із ПС-1 25, при двоступінчастому підічих способах регулювання сітьову воду через сігріві сітьової води, коли температура на вході і тьові підігрівники 25, 26 нижнього та верхнього виході з теплофікаційної установки ідентична темступенів підігріву пропускають послідовно та в одпературі сітьової води при роботі турбоустановки в наковій кількості. попередній схемі з одноступінчастим підігрівом Відповідно до запропонованого способу сітьосітьової води. ва вода через підігрівники 25, 26 нижнього і верхДля обґрунтування доцільності запропонованього ступенів пропускається послідовно. При ного способу регулювання температури сітьової цьому необхідна температура сітьової води на води в турбоустановках виконане розрахункове виході із другого по ходу підігрівника 26 (ПС-2) у дослідження теплових і електричних навантажень вузлі 38 забезпечується байпасуванням за доподля турбін Т-100/120-130 і Т-250/300-240 з урахумогою трубопроводу 29 з перепуском частини сіванням конструктивних особливостей як самих тьової води, взятої на виході з першого по ходу турбоагрегатів, так і їхніх теплових схем з викориспідігрівника 25 з урахуванням виконання температанням розробленого в ІПМаш НАНУ комплексу турного графіка тепломережі, витрати сітьової комп'ютерних програм. води і вироблюваної заданої електричної потужноУ процесі дослідження змінювалися режимні сті. Це дозволяє знизити витрату нагрівальної папараметри: витрата свіжої пари на турбіну, витрари на другий сітьовий підігрівник 26, за рахунок та сітьової води на підігрівники. Розрахункові досчого знижується витрата пари через чотири останлідження проведені для двоступінчастих схем нані ступені ЦСТ і збільшується потужність турбоусгрівання сітьової води в широкому діапазоні зміни тановки. 11 90789 12 теплового навантаження, що відповідає технічним 1 - Gcв 1500 т / год , QT 54,2 МВт , t зп 10 С ; характеристикам теплофікаційних турбоустановок 2 - Gcв 1500 т / год , QT 61,1МВт , t зп 3,5 С; і ТФУ для діапазону зміни температури зовнішньо3 - Gcв 3560 т / год , QT 124,4 МВт , t зп 10 С ; 25 С tн.в 10 С , що відповідає тего повітря мпературному графіку 150/70°С. 4 - Gcв 3100 т / год , QT 126,3 МВт , t зп 3,5 С ; Як кінцева цільова функція визначалося збі5 - Gcв 1500 т / год , QT 71,6 МВт , t зп 0 С ; льшення електричної потужності турбін, одержу6 - Gcв 2800 т / год , QT 133,7 МВт , t зп 0 С ; ваної при оптимальному регулюванні температури прямої сітьової води за допомогою запропонова5 С; 7 - Gcв 1500 т / год , QT 85,8 МВт , t зп ного способу з визначенням границь застосування 5 С; 8 - Gcв 3000 т / год , QT 172 МВт , t зп способу по основних характеристиках регулювання: витраті свіжої пари на турбіни, витраті сітьової Величина збільшення потужності турбіни заводи при певних значеннях температури зовнішлежить від витрати сітьової води та температури нього повітря. зовнішнього повітря t зп , з якою взаємозв'язана За результатами розрахункового дослідження температура прямої сітьової води і витрата тепла на Фіг.3 наведені графіки зміни потужності турбін на теплопостачання. Т-100/120-130 (Фіг.3 а) і Т-250/300-240 (Фіг.3,б) при Як обмеження при оцінці збільшення потужнозміні витрати свіжої пари на турбіну G0 для різних сті прийнята умова, що температура прямої сітьової води не перевищує 100°С. У цьому випадку витрат сітьової води Gcв заданій витраті теплової збільшення потужності турбін Т-100/120-130 може енергії QT на теплофікацію. Як виходить з наведосягати 8,7МВт (Фіг.4,а), а турбін Т-250/300-240 дених графіків, використання запропонованого 14,8МВт (Фіг.4,а), тобто 8,7% і 5,9% відповідно від способу регулювання (штрихові лінії) у порівнянні їхньої номінальної потужності. При цьому теплофііз традиційним Застосовуваним способом (суцільні каційне навантаження для турбіни Т-100/120-130 лінії) дозволяє одержати збільшення потужності змінювалося в діапазоні від 36 до 110МВТ, для турбіни. турбіни Т-250/300-240 - від 54,2 до 172МВт, а елеОтримане збільшення потужності турбін залектричне - від 67 до 120МВт і від 103 до 300МВт жно від температури зовнішнього повітря проілюсвідповідно. тровано при таких параметрах: для турбін ТПроведена обробка результатів розрахунково100/120-130 (Фіг.4,а): го дослідження з визначення збільшення потужно1 - Gcв 1000 т / год , QT 36 МВт , t зп 10 С ; сті турбін, отриманих у всьому дослідженому масиві розрахункових значень витрати свіжої пари, 2 - Gcв 1000 т / год , QT 40,6 МВт , t зп 3,5 С ; витрати сітьової води при діапазоні зміни темпе3 - Gcв 2600 т / год , QT 93,6 МВт , t зп 10 С ; ратури зовнішнього повітря від -25°С до 10°С, показала, що при виконанні запропонованого спосо4 - Gcв 2300 т / год , QT 93,6МВт , t зп 3,5 С ; бу регулювання температури прямої сітьової води 5 - Gcв 1000 т / год , QT 47,8 МВт , t зп 0 С; для турбін серії Т з двоступінчастим підігрівом сітьової води залежність збільшення потужності 6 - Gcв 2300 т / год , QT 109,8 МВт , t зп 0 С ; турбіни від G0 , Gcв , t зп може бути описана рів5 С; 7 - Gcв 1000 т / год , QT 57,2 МВт , t зп нянням регресії вигляду: для турбін T-250/300-240, T-260/300-240 (Фіг.4,б): NT де: a0 G0 a1 Gc.в а2 tн.в а3 G0 Gc.в NT - збільшення потужності турбіни,МВт; G0 - витрата свіжої пари, т/год; Gcв - витрата сітьової води, т/год; t зп - температура зовнішнього повітря, °С. При цьому область збільшення додаткової потужності за рахунок регулювання параметрів сітьової води є взаємозалежною з інтервалами зі зміною витрат свіжої пари і сітьової води. Границі області збільшення додаткової потужності турбіни описуються рівнянням вигляду: Gсв b0 G0 b1 t зп b2 G0 t зп b3 (2) де ai i 0, 7 , bi i 0, 3 - коефіцієнти, що залежать від діапазону зміни температури зовнішнього повітря і обумовлені для конкретного виду турбіни при використанні однотипної двоступінчастої теплофікаційної установки, застосовуваної на турбінах серії Т. Отримані рівняння регресії для турбін Т100/120-130 і Т-250/300-240 з коефіцієнтами ре а4 G0 tн.в а5 Gc.в tн.в а6 G0 Gc.в tн.в а7 (1) гресії ai, bi дозволяють при заданих значеннях витрати свіжої пари G0 (що характеризує режим вироблення електричного навантаження), витрати сітьової води Gcв (що характеризує режим відпустки тепла в теплову сіть) і температурі зовнішнього повітря t зп на даний момент визначити збільшення потужності NT (електричної потужності турбоагрегату Ne NT г , де г - ККД електрогенератора) за рахунок регулювання температури прямої сітьової води. Одержання за рахунок регулювання додаткової потужності NT дозволяє при рівній витраті палива видати в енергомережу додаткове електричне навантаження, або при заданому електричному навантаженні істотно знизити витрати палива (природного газу), споживаного енергоблоками ТЕЦ. 13 90789 14 За умовами виконання температурного графізбільшення NT не відбувається. ка t1 t зп , t 2 t зп із зламом при t зп 3,5 С , збільЗначення коефіцієнтів регресії a i рівняння (1) шення потужності NT залежно від температури для турбін Т-100/120-130 і Т-250/300-240 наведені зовнішнього повітря можна очікувати в границях в табл. 1. діапазонів 5 С t зп 3,5 С . При t зп нижче -5°С Таблиця 1. Температурний діапазон 5С Коефіцієнти t зп 3,5 С 3,5 C t зп Тип турбоагрегата Т-250/300-240 Т-100/120-130 -10,7446x10-3 -0,01636 10 С a0 Т-100/120-130 -9,4945x10-3 a1 1,3649х10-3 4,0574x10-3 1,0618x10-4 1,8482x10-3 a2 1,0242 -1,6135 -0,1015 0,0863 -7 a3 -6 -2,1977x10 -6 -1,0404x10-7 -4 2,8155х10 -1,8769x10 -3 Т-250/300-240 -0,0145 -3 a4 -4,6989x10 -0,2397x10 2,4231х10 -1,0769x10-4 a5 -1,6470x10-3 0,1626x10-3 5,5795х10-5 -1,1511х10-4 a6 3,9560x10-6 -0,2118х10-6 -2,2862x10-7 1,1365х10-7 a7 6,8509 8,6993 6,7264 8,2476 Значення коефіцієнтів b i для турбіни Т-100/120-130 наведені в табл. 2, турбіни Т-250/300-240-у табл. 3. Таблиця 2 5С Коефіцієнти Температурний діапазон 3,5 C t зп 3,5 С t зп 10 С Границі b0 І 0 II 8,3871 III 65 І 0 II 37,9487 III -23,5892 IV 0 b1 0 1990,88 3145 0 -453,85 2392,31 46,1538 b2 0 -4,0368 7 0 1,5385 -5,6411 0 b3 1000 -1474,19 -27275 1000 -10195 11476,92 2138,46 Таблиця 3 Температурний діапазон 5С Коефіцієнти t зп 3,5 С 3,5 C t зп 10 С Границі II III I II III b0 I 2,5743 130 9,445 -5,8966 b1 668,96 4030 -180 391,81 b2 -0,8488 -4 0,4502 -0,5953 b3 1500 302,95 -124600 1500 -2278,13 6113,9 Вибір коефіцієнтів b i пов'язаний з визначенням номера границі, що виділяє область позитивних значень збільшення потужності (у табл. 2 і 3 позначені римськими цифрами І, II, III, IV). Форма області позитивних збільшень потужності NT для турбін Т-100/120-130 і Т-250/300240 наведена на Фіг.5а й 5б з урахуванням грани чних значень температури зовнішнього повітря t зп (зазначені цифрами 1-4). Значення витрати сітьової води для границі І визначені технологічними умовами експлуатації сітьових підігрівників. Позитивні величини збільNT перебувають усередині шення потужності області визначення. 15 90789 16 Для оцінки діапазону зміни регулюючого па465 58 t зп G0 980 т / год ; раметра Gcв у розглянутих діапазонах зміни темдіапазон зміни витрати сітьової води складе ператури зовнішнього повітря відповідно до гра1500 т / год Gcв 2810 48 t зп т / год. ниць визначення NT , наведеними на Фіг.5, для Таким чином, запропонований спосіб регулютурбін Т-100/120-130 і Т-250/300-240 були отримавання температури сітьової води за рахунок прані залежності витрати сітьової води від температувильного вибору її витрати при заданій темперари зовнішнього повітря при діапазоні зміни витрати турі зовнішнього повітря і навантаженні свіжої пари, що забезпечує позитивний приріст енергоблоку, обумовленому витратою свіжої пари на турбіну в зазначених діапазонах, дозволяє одеNT . ржати додатково збільшення потужності турбіни, Для турбін Т-100/120-130 у температурному тобто забезпечити додатково вироблення електдіапазоні 3,5 C t зп 10 С при зміні витрати свіроенергії в турбоустановках з турбінами Т-100/120жої пари в діапазоні 130 і Т-250/300-240, що мають двоступінчасту теплофікаційну установку без збільшення витрати 295 т / год G0 436,7 0,8 t зп т / год ; палива. діапазон зміни витрати сітьової води для регуВикористання запропонованого способу регулювання теплового навантаження приймає вид лювання температури сітьової води в теплофікарегресійної залежності ційних установках протягом опалювального періо1000 т / год Gсв 2138 ,46 46,2 t зп т / год ; ду з урахуванням зміни температури зовнішнього у температурному діапазоні 5 С t зп 3,5 С і повітря від -5°С до 10°С, і наявності негативних температур у зимовий час дозволяє, в порівнянні діапазоні зміни витрати свіжої пари із традиційним регулюванням температури сітьо295 т / год G0 455 3 t зп т / год ; вої води, заощаджувати на турбоагрегатах з турбідіапазон зміни витрати сітьової води складе нами Т-100/120-130 до 6668,3т/діб. умовного па1000 т / ч Gсв 2300 220 t зп т / год ; лива, а з турбінами Т-250/300-240 - 10481,6т/діб умовного палива, що еквівалентно економії приДля турбін Т-250/300-240 у діапазоні зміни теродного газу для енергоблоків із цими турбінами в мператури зовнішнього повітря 3,5 C t зп 10 С і об'ємі 5,695млн.нм3 і 8,951млн.нм3 відповідно. діапазоні зміни витрати свіжої пари Перевірка працездатності запропонованого 400 т / год G0 750,77 3,1t зп т / год ; способу регулювання температури сітьової води на турбінах Т-100/120-130 енергоблоків станційний діапазон зміни витрати сітьової води складе №1 і №2 Харківської ТЕЦ-5, проведена в осінньо1500 т / год Gcв 2934 ,62 61,5 t зп т / год ; зимовий період, підтвердила доцільність його виу діапазоні зміни температури зовнішнього покористання. вітря 5 С t зп 3,5 С і діапазоні зміни витрати свіжої пари 17 90789 18 19 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 90789 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601