Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Промышленные электростанции

Выбор типа паровых турбин - Промышленные электростанции

Оглавление
Промышленные электростанции
Характеристика энергетического хозяйства
Характеристика топливно-энергетического баланса
Энергетический КПД промышленного производства
Вторичные энергетические ресурсы
Характеристика потребителей электроэнергии
Характеристика потребителей тепла
Характеристика систем энергоснабжения
Выбор системы энергоснабжения
Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования тепла отходящих газов, отходов
Энергетические ресурсы и топливный баланс
Выбор вида топлива
Классификация и характеристика электростанций
Паротурбинные электростанции
Применение газотурбинных электростанций
Применение парогазовых электростанций
Регенеративные подогреватели
Электрическая и тепловая мощность электростанции
Выбор типа паровых турбин
Обескремнивание и обессоливание воды
Назначение тепловой схемы электростанции
Тепловые схемы паротурбинных и парогазовых электростанций
Методика расчета тепловой схемы паротурбинной электростанции
Системы связи оборудования
Питательные установки паротурбинных электростанций
Расположение электростанции
Компоновка главного здания электростанций
Заключение

Принципу комбинированного производства электроэнергии и тепла в наибольшей мере отвечают турбины с противодавлением. ТЭЦ, оборудованные этими турбинами, наиболее дешевы, просты и вырабатывают электроэнергию с минимальными затратами топлива.
Однако вырабатываемая турбинами с противодавлением электрическая мощность непосредственно зависит  от режима теплового потребления, который оказывает решающее влияние и на экономику ТЭЦ, оборудованной этими турбинами. С увеличением числа часов использования тепловой нагрузки возрастает выработка электроэнергии турбинами с противодавлением, повышается экономичность их работы и уменьшается себестоимость электроэнергии.
Наиболее экономичной будет работа ТЭЦ, оборудованной турбинами с противодавлением, при постоянных в течение года производственных нагрузках. Чем меньше по абсолютной (величине и более устойчива тепловая нагрузка, тем больший эффект дает применение таких турбин по сравнению с турбинами c отбором пара.
На ТЭЦ с преобладающей отопительной нагрузкой установка турбин с противодавлением, работающих с малым числом часов использования, может оказаться экономически неоправданной вследствие относительно больших удельных капитальных затрат и эксплуатационных расходов, определяемых недоиспользованием оборудования в периоды пониженных тепловых нагрузок.
Применение турбин, работающих зимой с ухудшенным вакуумом, т. е. как турбины с противодавлением, при сниженной против номинальной электрической нагрузке, а летом на конденсационном режиме, позволяет повысить использование установленных турбин, но приводит к снижению тепловой экономичности ТЭЦ вследствие частичной конденсационной выработки электроэнергии. Существенно снижается эффективность применения турбин с противодавлением, когда на ТЭЦ при этом не удается использовать полностью в течение всего года горючие отходы и пар, полученный за счет вторичных энергетических ресурсов.
Практически установка только турбин с противодавлением обычно целесообразна на промышленных ТЭЦ, связанных с системой, обеспечивающей или резервирующей электроснабжение предприятия, при среднем использовании их установленной мощности более 4 000 ч в год, а отдельных турбин не менее 2 000 ч в год при возможности круглогодового использования горючих отходов и пара, полученного за счет вторичных энергетических ресурсов предприятия.
На изолированных ТЭЦ турбины с противодавлением устанавливаются для покрытия ими постоянной части теплового графика, когда изменения графика тепловых нагрузок не приводят к нарушению нормального электроснабжения потребителей и применение их экономически оправдано.
В отдельных случаях, когда

где N макс — максимальная электрическая нагрузка в течение года, тыс. кВт;
Qмин — минимальная тепловая нагрузка в течение года, Гкал,
возможна установка только турбин с противодавлением и на изолированных ТЭЦ.
Перевод конденсационных турбин на режим работы с ухудшенным вакуумом применяется для использования установленного оборудования действующих электростанций с целью увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении и повышения за этот счет экономичности электростанции. Для этой же цели применяют также на зимний период времени замену проточной части низкого давления конденсационной турбины частью вала и перевод ее зимой на работу с противодавлением. Конденсационные турбины с отбором пара обеспечивают выработку электроэнергии в пределах их номинальной мощности вне зависимости от изменений тепловых нагрузок и при установке их не ограничено использование на ТЭЦ горючих отходов и пара, полученного за счет вторичных энергетических ресурсов. В таких турбинах часть электроэнергии вырабатывается на конденсационном режиме, и поэтому тепловая экономичность ТЭЦ при работе турбин с номинальной нагрузкой будет ниже, чем при тех же условиях на ТЭЦ с турбинами с противодавлением.
Важнейшим фактором, определяющим экономичность работы турбин с отбором пара, является соотношение между выработками электроэнергии по теплофикационному и конденсационному циклам:

где ЭТ и Эк — выработки электроэнергии по теплофикационному и конденсационному циклам, кВт-ч.
Чем больше коэффициент хт, тем выше экономичность ТЭЦ, оборудованной турбинами с отбором пара. Значение хт будет увеличиваться с ростом отношения номинальной и фактической тепловой нагрузок турбин за год, при повышении начальных параметров пара и снижении давления в отборе.
На ТЭЦ с преимущественно производственным теплопотреблением устанавливаются турбины с регулируемым отбором пара при давлении его, определяемом требованиями потребителей и характеристиками турбин,
соответственно 4—6, 6—8 и 8—13 ата. Пар, необходимый для отопительных и бытовых потребителей, также отбирается от турбин и направляется к ним после дросселирования. На ТЭЦ с преобладающей отопительной нагрузкой применяются турбины с регулируемым отбором пара с давлением 0,6(0,8)—2,5 ата. В этом случае пар, необходимый производственным потребителям, отпускается непосредственно из котлов и дросселируется до требуемого давления. Дросселирование пара на ТЭЦ уменьшает возможную выработку электроэнергии на тепловом потреблении, т. е. вызывает энергетические потери, и поэтому допустимо при малом отпуске его.
Для того чтобы избежать дросселирования значительного количества пара, необходимого для производственных или отопительных потребителей, на промышленных ТЭЦ, например, заводов черной металлургии, нефтеперегонных и химических, устанавливают турбины с двумя регулируемыми отборами пара — производственным и отопительным. Однако такое решение приводит к снижению экономичности работы ТЭЦ при режимах, отличных от номинальных, для данных турбин. Например, турбина высокого давления
ПТ-25-90/10 летом при выключенном отопительном отборе и работе с номинальной электрической нагрузкой и максимальном производственном отборе имеет удельный расход тепла на производство электроэнергии по конденсационному циклу ~2,6 Гкал/тыс. кВт-ч, т. е. приближается по экономичности к турбинам среднего давления такой же мощности, теряя преимущества, связанные с применением высоких начальных параметров пара.
Очевидно, в ряде случаев при значительном производственном потреблении и наряду с этим больших отопительных нагрузках целесообразна установка на ТЭЦ одновременно разнотипных специализированных турбин с одним отопительным и производственным отбором пара или турбин с отбором пара и противодавлением.

Примечание. Температура охлаждающей воды 20° С


Примечания. 1. Температура охлаждающей воды 20° С; 2. Кроме указанных в таблице в настоящее время изготавливаются турбины:


Тип турбины

Мощность, тыс. кВт

Начальное давление и температура, ата, °С

Давление в отборе, ата

Противодавление, ата

Р

1,5

35; 435

 

3; 5; 10

Р

2,5

35; 435

11; 15

Р

4

35; 435

5; 15

Р

6

35; 435

3

Р

25

130; 565

18

Р

50

130; 565

13

ПР

6

35; 435

5; 10; 10; 15

1,2; 1,2; 5; 5

ПР

25

90; 535

10

0,9


Снята с производства.
В настоящее время изготавливаются КТЗ при несколько другом расходе

Основное и существенное преимущество турбин с отбором пара — независимость выработки электроэнергии от тепловой нагрузки — определило широкое применение их на промышленных электростанциях. На изолированных ТЭЦ турбины с отбором пара обычно являются основными агрегатами; на ТЭЦ, связанных с системой, применение турбин с отбором пара оправдывается во многих случаях при значительном колебании тепловых нагрузок, когда технико-экономические показатели по отпуску электроэнергии от ТЭЦ в летний период не ниже соответствующих показателей электростанций системы, а также при необходимости использования на ТЭЦ в течение всего года значительного количества горючих отходов и пара, полученного за счет вторичных энергетических ресурсов. Чисто конденсационные турбины устанавливаются в исключительных случаях только на изолированных электростанциях при отсутствии сколько-либо значительного теплового потребления и целесообразность их применения должна быть специально обоснована.
Характеристика турбогенераторов, выпускаемых в настоящее время и устанавливаемых на промышленных электростанциях, приведена в табл. 9-1.
Как видно из сказанного, экономичность работы ТЭЦ существенно зависит от ряда факторов, определяемых режимом ее работы, и поэтому окончательный выбор типа турбин должен производиться для каждой ТЭЦ на основе сопоставления и анализа возможных вариантов.



 
« Прокладка силовых кабельных линий   Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.