Pagina 19 din 41
În balanța termică a unei centrale cu turbină cu abur, pierderea principală de căldură, care reprezintă 3/4 din căldura totală provenită din abur proaspăt, este pierderea de căldură cu apă de răcire. Utilizarea directă pentru încălzire sau producție este împiedicată de temperatura scăzută a apei (aproximativ 30 ° C) care iese din condensator. Prin urmare, este foarte recomandabil. turbine, a căror proiectare o permite, iar la acele stații unde există o rezervă în capacitatea instalată a turbinelor cu abur, să se transfere într-un regim de vid deteriorat. Schema stației care operează în acest mod este prezentată în Fig. 59.
Turbina 1 funcționează cu o presiune de refulare ridicată la 0,8-0,9 atm (pierderea vid), prin care temperatura apei de după condensator 2 se ridică la aproximativ 90 ° C și pompa de rețea 3 este ghidat într-o linie dreaptă la nevoile de producție, de căldură și de pompare a apei calde 4.
Fig. 59. Schema unei stații cu turbină cu vid deteriorat.
Temperatura apei de ieșire și, prin urmare, vidul din condensator, în prezența doar a încărcăturii de încălzire, se schimbă în timpul sezonului de încălzire, în conformitate cu graficul temperaturilor exterioare. In zilele reci, când temperatura aerului exterior este aproape de cel mai mic calculat, apa din aval al condensatorului înainte de intrarea în instalația de încălzire este încălzit suplimentar de abur de la turbinele pe suprafață (vârf), încălzitorul 5 la linia dreaptă de temperatura estimată (în fig. 59, de exemplu până la 130 ° C).
Dacă turbina vidului degradat funcționează cu aprovizionarea cu apă pentru necesități de producție (fabrici textile etc.), atunci în cursul anului transferul de căldură în rețea va fi uniform și gradul de utilizare a căldurii de către centrala va fi cel mai ridicat. Ciclul unei turbine cu un vid deteriorat, precum și o turbină de contrapresiune, este cel mai avantajos în comparație cu un ciclu de turbină cu aburi, cu eșantionare cu aburi și chiar cu o turbină cu parametri de abur ridicat.
Dacă turbinele de vid deteriorate funcționează nu numai pentru necesitățile de încălzire, ci și pentru alimentarea cu apă caldă menajeră sau industrială, atunci un nivel ridicat de utilizare a căldurii rămâne pe tot parcursul anului.
Consumul specific de combustibil pe o secțiune medie anuală este de 1 kwh la astfel de stații este redusă la 0,25 kg / kWh, în timp ce chiar și în centralele electrice moderne, cu parametrii de abur mai mare, este cu complicație considerabilă a echipamentului este puțin mai mică de 0, 5 kg / kW-h.
După cum arată studiile speciale, este mai ușor să transferăm turbine active de putere mică și medie, cu un număr mic de etape, până la regimul unui vid înrăutățit, fără dificultăți speciale.
Atunci când turbinele de condensare sunt transferate într-un vid afectat cu un flux constant de abur prin turbină datorită unei creșteri a contrapresiunii p2, pierderii de căldură h, eficienței interne relative a turbinei # 951; o # 943; și transferul de căldură utilizat hi. Puterea turbinei cade. Eficiența mecanică și electrică a turbogeneratorului scade.
Eficiența relativă la un vid agravat poate fi determinată din eficiența regimului normal conform formulei:
(65)
Când vidul se deteriorează la 0,8 ata, temperatura din coada turbinei se ridică la 130-170 ° C. Totuși, o astfel de creștere a temperaturii nu reprezintă, de obicei, o amenințare pentru turbinele cu turație redusă. Dacă se dorește, temperatura coapsei poate fi redusă semnificativ prin instalarea unei conducte perforate de condens în gâtul condensatorului.
Atunci când se transferă turbina pentru a lucra cu presiune sporită, este necesar să se verifice calculul lagărului axial, lamelor, diafragmelor în condiții noi; deoarece reacțiile apar pe lamele de umăr la care nu sunt calculate turbinele active. Într-un caz extrem, discurile de tip turbină, care nu are deschideri de descărcare, astfel de deschideri pot fi forate și conservate în unele mai vechi lagăre axiale turbine pieptene pot fi înlocuite cu lagăre axiale segmentelor oscilante. Atunci când se transferă într-un vid afectat, este necesar să se mărească controlul asupra temperaturii uleiului. Datorită schimbărilor în condițiile de temperatură, toate distanțele de montare din turbină sunt verificate.
În noul mod, condițiile de funcționare ale condensatorului devin mai grele. Datorită cantității scăzute de apă de răcire, viteza în tuburile de condensare scade și coeficientul de transfer de căldură scade. Prin urmare, atunci când transferați o turbină la un vid degradat, recomandați o adâncitură de 15-25% din toate conductele, ceea ce îmbunătățește simultan alimentarea cu abur a rândurilor inferioare ale tuburilor.
În turbinele cu condensatoare separate, comutarea apei de rețea din trecerea paralelă a jumătăților condensatorului la o serie de condensatoare (Figura 60) mărește debitul de apă la jumătate.
La una din termocentralele Mosenergo, într-un condensator de turbină care funcționează cu un vid afectat, înainte de efectuarea acestui eveniment simplu, vitezele de apă în tuburi nu depășeau 0,15-0,18 m / s. Acest lucru a dus la formarea de clustere de bule de aer și depuneri mecanice pe pereții conductelor. Prin condensator, în acest sens, a fost trecut peste 20 t / h de exces de apă, care nu a fost folosit și a fost descărcat în râu, luând cu el cantități mari de căldură. Pentru a elimina depozitele mecanice, condensatorul a fost spălat de mai multe ori pe săptămână.
Fig. 60. Schimbarea modelului de curgere a apei prin condensator pentru a crește viteza.
Transferul condensatorului în operarea secvențială a ambelor jumătăți a eliminat toate problemele asociate vitezelor scăzute ale apei din tuburi.
Atunci când se transferă într-un vid afectat, temperatura tuburilor crește, ceea ce determină o creștere a lungimii și necesită o îmbunătățire a consolidării acestora în cuiburile plăcilor tubulare. O bună rulare a ambelor capete ale tuburilor sa justificat pe deplin atunci când turbina funcționează cu un vid afectat. Atunci când presiunea apei din rețea crește pe plăcile cu tuburi, în comparație cu funcționarea în condiții normale de vid, plăcile tubulare trebuie verificate pentru deformare, iar camerele din fontă ale condensatorului trebuie testate pentru rezistență. Cu o creștere semnificativă a deviației plăcilor tubulare, rosturile de rulare funcționează mai rău decât garniturile de etanșare ale tuburilor condensatoarelor. Placile de țeavă care, în noile condiții, au o deformare crescută, este de dorit să le înlocuiți cu cele mai rigide, iar camerele din fontă ale condensatorului la presiuni înalte în rețeaua de căldură conectată trebuie înlocuite cu oțel sudate.
Pentru a menține o epuizare eficientă a aerului din condensator, răcirea amestecului de abur și aer în ejectorii cu abur trebuie să fie transferată de la condensul relativ fierbinte la apa rece care trece la răcitorul de ulei și la răcirea generatorului.
Pompa de condens începe să pompeze condensul cu o temperatură mărită la 90 ° C, cu o deteriorare a vidului. Pompele condensate bine condensate, amplasate sub nivelul condensului din condensator, nu sunt perturbate în practică și pe apa caldă. Într-o serie de cazuri, este necesară o aprofundare suplimentară a instalării pompei de condens.
Transferul turbinelor de condensare la un vid afectat este o măsură foarte eficientă pentru a economisi combustibil. Putem presupune că, în timpul sezonului de încălzire, economia de combustibil la transferarea turbinelor într-un vid este de 1-2 tone pe kilowatt de capacitate turbină instalată.
Fig. 61. Diagrama funcționării secvențiale a doi condensatori.
Acest lucru se plătește foarte repede pentru costurile asociate cu conectarea consumatorilor de căldură la centrala electrică.
În timpul verii, utilizarea turbinelor în regimul de vid deteriorat nu se oprește dacă apa circulantă este utilizată în scopuri de apă caldă. În vara, cererea de căldură este redusă, astfel încât este posibilă recomandarea apei de răcire care curge în serie: mai întâi printr-un condensator turbină care funcționează sub vid normal și apoi printr-un condensator care funcționează într-un mod de vid degradat. Unitatea de pompare a celei de-a doua turbine poate fi oprită în același timp, ceea ce reduce consumul pentru nevoile proprii ale magazinului.
În Fig. 61 prezintă diagrama schematică (TPP Ivanovskaya) a comutării secvențiale a două condensatoare în timpul funcționării primului turbogenerator în modul normal, iar al doilea în modul cu vid deteriorat.
Apa din fântâna de recepție circulă printr-o pompă de circulație: (CN # 1) este pompată prin primul condensator și trimisă sub presiunea aceleiași pompe de către fluxul principal prin al doilea condensator. Cu un debit mic de apă fierbinte, se trece parțial la al doilea condensator pentru a reseta primul condensator.
Apa caldă din cel de-al doilea condensator (o turbină care funcționează în modul de vid deteriorat) printr-un rezervor de distribuție cu o pompă de rețea specială (CH) este furnizată pentru producție și apă caldă.
Valoarea cantitatea necesară de apă pentru apă caldă și trecându-l prin al doilea condensator este atins sau reglabil manual, printr-un semnal de la nivelul apei calde din rezervor sau poate fi realizat în mod automat pe poziția acestui nivel, evitând preaplin apă caldă în canalizare.
Teoria mai detaliată și practica traducerii turbinelor într-un vid afectat sunt prezentate în lucrări speciale [19].