В отличие от турбин с противодавлением у турбин с промежуточными регулируемыми отборами и конденсатором выработка э/э может вестись независимо от тепловой нагрузки.
Турбина с одним отбором.
1 - часть высокого давления (ЧВД);
2 - часть низкого давления ЧНД);
3 - генератор;
4 - конденсатор;
5 - тепловой потребитель;
6 - стопорный клапан;
7 - регулирующий клапан;
8 - регулирующий клапан ЧНД;
9 - предохранительный клапан;
10 - отсечной клапан;
11 - обратный клапан.
ЧВД и ЧНД представляют собой группы ступеней и могут быть расположены в одном или в разных цилиндрах, соответственно в цилиндре высокого давления (ЦВД) и в цилиндре низкого давления (ЦНД).
Свежий пар с параметрами Р о и t o , пройдя через клапаны 6 и 7, расширяется в ЧВД до давления Р п , которое поддерживается постоянным. После ЧВД поток пара разделяется на поток G п и G к . последний идет через 8 в ЧНД, где расширяется до давления в конденсаторе Р к .
Относительный внутренний КПД всей турбины:
Определим эл. мощность без учетов отборов пара на регенерацию: N э = η м ·η эг ·Ni .
Внутренняя мощность:
Для турбин с регулируемым отбором возможно
Конденсационные;
Теплофикационные.
Режим будет полностью конденсационным , если G п = 0 и турбина работает как турбина типа К. при этом клапан 8 полностью открыт, отсечной клапан 10 полностью закрыт, регулирование нагрузки производится клапаном 7. Отсечной клапан 10 не является регулирующим. Его возможное положение: полностью открыт или полностью закрыт.
Режим называется теплофикационным , когда G п > 0 и отсечной клапан 10 полностью открыт. Необходимые электрическая мощность при постоянной частоте тока и тепловая нагрузка обеспечиваются совместным регулированием степени открытия клапанов 7 и 8.
Как частный случай теплофикационного режима возможна работа с противодавлением , при этом клапан 8 закрыт, и весь пар направляется в регулируемый отбор. Но в ЧНД принудительно пропускается малое количество пара для отвода теплоты трения от ротора ЧНД. Этот пропуск пара называется вентиляционным . В режиме с противодавлением электрическая нагрузка полностью определяется величиной нагрузки теплового потребителя.
Предохранительный клапан 9 служит для предотвращения механических повреждений в случае неправильной работы системы регулирования и превышения давления пара в камере отбора сверх допустимого. Если при внезапном отключении генератора клапан 8 не закроется, то пар из паропровода отбора может пойти обратно и будет поступать в ЧНД и в конденсатор и может разогнать турбину до скорости, вызывающей её разрушение. Чтобы этого не произошло, установлен обратный клапан 11. Предусмотрено принудительное закрытие отсечного клапана 10.
Турбины с 2-мя промежуточными регулируемыми отборами пара.
4) генератор;
5) конденсатор;
6) потребитель низкопотенциальной теплоты (отопительный отбор);
7) производственный потребитель;
8) стопорный клапан;
9) 10) регулирующий клапан;
11) поворотная диафрагма.
Изобразим процесс расширения.
0-1 
– расширение пара в ЧВД;
1-2– дросселирование в клапане 10;
2-3– расширение в ЧСД;
3-4– дросселирование в диафрагме 11;
4-5– расширение пара в ЧНД.
Для таких турбин характерно еще большее разнообразие режимов работы по сравнению с турбинами с 1 отбором. Возможен:
Конденсационный режим (10 и 11 полностью открыты, а отсечные клапаны закрыты);
- 
один из отборов закрыт;
В ЧНД имеется лишь вентиляционный пропуск пара (эл. Мощность полностью определяется нагрузками тепловых потребителей).
Необходимые в каждый момент времени эл. мощность с постоянной частотой тока и тепловые нагрузки с заданными давлениями Р п
и Р т
обеспечиваются совместным регулированием степени открытия клапанов 9 и 10 и диафрагмы 11.
Клапаны 9 и 10 представляют собой клапаны с сервомоторным приводом.
Регулирующим органом между ЧСД и ЧНД обычно служит поворотная диафрагма 11 из-за больших объемов расхода пара. При этом ЧСД и ЧНД расположены в ЦНД. В закрытом положении некоторая часть вентиляционного пара проходит в ЧНД через малые зазоры между лопатками и окнами диафрагмы.
12) сопловая решетка первой ступени ЧНД.
72912 Класс 14 с, 17 СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИ РЕТЕН ТЕЛ ЬСТВ Б, П. Тар ОМ ЕМЬ АРА РЕГУЛ И ВОДОМ ПАРОВАЯ ТУРБИН ИЛИЗаявлено 26 апреля 1945 г. за338319 в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССИзобретение направлено на устранение снижения к.п,д. турбины при изменениях давления отбора или подвода пара в широких пределах, Для этой цели отбор или подвод пара производится из нескольких выходов (входов) со специальным переключением одного выхода (входа) на другой.На чертеже изображена схема предлагаемой паровой турбины, у которой отбор состоит не из одного, а из нескольких, например 2, 3, 4, 5 и т. д., выходов за последовательно размещенными ступенями турбины, По мере снижения давления пара, необходимого потребителям, отбор переключается автоматически или вручную с выхода 2 на выходы 3, 4, 5 и т, д а при повышении этого давления производятся аналогичные переключения в обратном направлении. В результате таких переключений увеличивается или уменьшается число ступеней в предшествующей отбору части турбины и соответственно уменьшается или увеличивается их число в последующей части, благодаря чему, даже при весьма значительных изменениях давления регулируемого отбора, к.п.д, турбины не снижается, так как ступени ее всегда работают с устойчивыми, мало отклоняющимися от нормы теплоперепадами.Предлагается также ограничиться только одной регулирующей ступенью 1 и располагать ее в следующей за отоором или подводом пара части турбины. В этом случае отбор будет производиться не только из выхода 5, когда регулирующая ступень, как обычно, находится сразу за местом отбора, но при некоторых режимах также из выхода 4, 3 или 2, т, е. и в таких необычных условиях, когда последующая регулирующая ступень находится не в начале, а в середине следующей за отбором части турбины. В этих условиях регулируемость отбора также будет обеспечена.В турбине с несколькими регулируемьгми отборами могут быть выполнены переключаемыми как все отооры, так и некоторые из них и притом любые, Все сказанное выше применимо и к турбинам с регулируемыми промежуточными подводами пара, каждый из которых можно сделать переключаемым, применяя схему конструкции, анало72912гичную вышеописанной, Наряду со скачкообразными переключениями регулируемого отбора (подвода) с одного выхода на другой не исклю. чается возможность и более тонких изменений давления его в пределах работы на каждый из выходов путем обычной перестановки регулятора давления. Благодаря тому, что давления в соседних выходах различаются незначительно и отношения их близки к единице, при таких перестановках эффективность работы турбины почти не меняется.Осуществимо расширение границ изменения давления переключаемого регулируемого отбора (подвода) пара путем переключения его на соседние регулируемые отборы (подводы) или на выхлопной патрубок, причем давление в этих, последних также можно изменять перестановкой регулятора давления, а если они выполнены переключаемыми, то и путем переключений с одного выхода на другой,Предмет изобретения1. Паровая турбина с регулируемым отбором или подводом пара, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью устранения снижения к,п.д. турбины при изменениях давления отбора или подвода пара в широких пределах, отбор или подвод пара выполнен состоящим из нескольких выходов (входов) и переключается с одного выхода (входа) на другой таким образом, что при любом режиме отбор или подвод подключается к такому выходу (входу), при работе от которого теплоперепады предшествующих отбору или подводу пара и следующих за ним ступеней турбины остаются близкими к норме.2, Форма выполнения турбины по п. 1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что в следующей за отбором или подводом пара части турбины располагается только одна регулирующая ступень, размещенная за последним выходом (входом) переключаемого отбора или подбора пара.Подп. к печ. 30/1 - 62 г, Формат бум. 70 Х 108/иЗак. 150/11 Тираж 200ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытийпри Совете Министров СССРМосква, Центр, М, Черкасский пер., д. 2/6 Объем 0,26 изд. л. Цена 5 коп.
Заявка
Таранов Б. П
МПК / Метки
Код ссылки
Паровая турбина с регулируемым отбором или подводом пара
Похожие патенты
Познаку воздействия от регулятора 22к электроприводу 19 последний перемещает тягу и связанный с ней золотник 14 вверх, соединяя полость 8 подпоршнем 4 через трубопровод 9, окна10 и 11 со сливным трубопроводом 13,При необходимости быстрого закрытия клапана 1 подается управляющеевоздействие на электромагнит 31,Перемещение якоря электромагнита исвязанного с ним рычага 30 приводитк перемещению упора 28 и освобождению тарели 24 от усилия пружины 29,при этом воздействием усилий от давления рабочей жидкости в полости 8под поршнем 4 на выключающую тарель24 последняя перемещается, открываяслив рабочей жидкости иэ полости 8под поршнем 4. В результате под действием усилия пружины 3 поршень 4,шток 5, траверса 6 перемещаются вниз,закрывая...
И экономичностны. Лля этого измеряют величину расходапара к потребителю и изменение заданиярегулятору ведут при отклонении этой величины от заданного значения.Потребитель производственного парануждается, как правило, в стабилизациивеличины давления поступающего к немупара. Давление пара в линии (камере) отбора превышает эту величину на потеродавления в соединительных трубопроводах.Поэтому при изменении потери давления(из-за изменения расхода) следует менятьдавление, поддерживаемое регулятором навыходе из турбины.На чертеже приведена схема реализацииспособа,Паровая турбина имеет часть 1 высокого давления и часть 2 низкого давления,парораспределитсльные органы 8 и 4, управляемые регулятором 5 давления, линию6 отбора и...
Органов 12 и 13, установленных на трубопроводах подвода пара к остальным потребителям.Положение задатчика регулятора 5 давления определяется величиной расхода пара к потребителю 8 наибольшего расхода пара. Например, при увеличении расхода пара к732558 Формула изобретения Составитель А.Техред К. ШуфТираж 583И Государственногделам изобретениМосква, Ж - 35, РП Патент г. Ужг лашникч овКорректор Г ПодписноеСССР тий б., д. 4/5 Проектная,Редактор М. ВасильеваЗаказ691/25 Назаро ЦНИИП по 113035,илиал ППо комитет й и откраушская н о род, ул. потребителю 8 наибольшего расхода пара положение задатчика регулятора 5 давления изменится в направлении прибавить и регулятор 5 давления переместит парораспределительные органы 3 и 4 турбины таким...
Нагрузка турбины с противодавлением целиком определяется тепловым потребителем, поэтому, как отмечалось раньше, турбина с противодавлением обычно не может устанавливаться изолированно и должна работать параллельно с конденсационными турбинами. Кроме того, мощность самой турбины с противодавлением и связанного с ней электрического оборудования зачастую используется далеко не полностью, поскольку тепловое потребление или связано с зимним периодом, или зависит от числа смен, работающих в тенлонотребляющем производстве.
Значительно лучшее использование оборудования достигается в турбинах с промежуточным отбором пара, в которых мощность может изменяться в широких пределах независимо от нагрузки теплового потребителя.
В конденсаторе. Остальной поток пара Сп идет к тепловому потребителю. Таким образом, ЧВД турбины с отбором
представляет собой турбину с противодавлением, а ЧНД -конденсационную турбину.
При отсутствии отборов пара из ЧВД на регенерацию можно написать
Турбины с промежуточным от-
бором пара является суммой мощностей ЧВД и ЧНД:
Диаграмме. Если
принять обозначения рис. 9.4, то мощность ЧВД напишется так:
а мощность Ч НД:
Таким образом, внутренняя мощность всей турбины будет равна
Представляет собой использованный теплоперепад для потока пара, прошедшего в конденсатор через обе части турбины.
Из уравнения (9.4) можно найти расход свежего пара, если заданы мощность турбины и количество пара, отбираемого для теплового потребителя, и, кроме того, известны тепловые Перепады и КПД отдельных частей турбины:
Для того чтобы давление отводимого к тепловому потребителю пара поддерживалось на постоянном уровне, помимо клапанов, управляющих впуском пара в ЧВД, перед ЧНД турбины устанавливают также регулирующие клапаны. Изменения давления отбираемого пара воспринимаются регулятором давления.
Для того чтобы проследить зависимость между расходом свежего пара, развиваемой турбиной мощностью и количеством отбираемого пара, построим диаграмму, которая связывает эти величины и называется диаграммой режимов.
Диаграммы на рис. 9.5.
Здесь по оси абсцисс отложен относительный пропуск пара
Зависит от расхода пара;
Пара, выходящего из ЧВД.
будет наименьшим из все возможных располагаемых теилоперепадов ЧНД.
неизменным и производя расчет
Через ЧНД.
Выраженная в долях
На который необходимо умножить полученную из диаграммы рис. 9.6 мощность ЧНД, зависит только от пропуска пара через ЧВД.
Для рассматриваемого нами примера эта кривая нанесена на диаграмме рис. 9.5.
От количества пара, идущего в конденсатор.
Имея все предварительные данные, можно построить окончательную диаграмму режимов. Для этого перенесем
Определяется на основании
Которая показывает изменение мощности турбины при постоянном пропуске пара через ЧНД.
Случай, когда
На диаграмме рис. 9.7.
Представит собой диаграмму возможных режимов турбины с одним регулируемым отбором пара.
На которую рассчитан электрический генератор.
Увеличение пропуска пара через ЧНД за счет повышения давления пара перед ней сопровождается некоторым снижением экономичности ЧНД, но позволяет в брлее широких пределах использовать мощность турбогенератора. Следует отметить, что повышение давления пара в камере регулируемого отбора уменьшает располагаемый теплоперепад ЧВД и его КПД, а следовательно, и мощность ЧВД. Допуская режимы с повышенным давлением пара перед ЧНД, в диаграмме режимов получаем дополнительную область, которая на рис. 9.7 заштрихована.
Клапаны ЧНД откроются полностью и дальнейшее увеличение пропуска пара через ЧНД достигается за счет роста давления в камере отбора пара. Очевидно, что корпус ЧВД и примыкающие к нему трубопроводы отбираемого пара должны быть рассчитаны на максимальное давление, которое может возникнуть в камере отбора; на это же давление должны быть настроены предохранительные клапаны камеры отбора пара. В части низкого давления прочность рабочих лопаток и промежуточных диафрагм должна быть также рассчитана в соответствии с нагрузками, которые возникают при максимальном пропуске пара.
и принимая за начало отсчета мощности линию 1 - 1, получаем
В том случае, если требуется построить диаграмму режимов для электрической мощности турбогенератора, надо при
суммировании мощностей ЧВД и ЧНД вычесть из суммарной внутренней мощности механические потери и потери в электрическом генераторе. Последние зависят от нагрузки генератора и, следовательно, могут быть построены в зависимости от внутренней мощности турбины.
Часто при построении диаграммы режимов по оси абсцисс откладывают мощность, а по оси ординат - расходы свежего пара. В таком случае она примет вид, представленный на рис. 9.8, где показана диаграмма турбины Т-110/120-12,8-3 ТМЗ при работе с одним регулируемым отбором пара. Иногда строится упрощенная диаграмма режимов с прямыми линиями (рис. 9.9). При этом связь между отбором пара, мощностью и расходом свежего пара может быть выражена аналитически достаточно просто:
Расход пара, необходимый для холостого хода;
Отношение использованных теплоперепадов части низкого давления и всей турбины.
На рис. 9.7)
турбина практически работает как турбина с противодавлением и при заданном расходе отбираемого пара мощность не может быть меньше той, которая соответствует мощности ЧВД.
в диаграмме режимов (рис. 9.7).
Во всех тех случаях, когда по условиям электрической нагрузки турбины от нее не может быть отобран достаточно большой расход пара, в линию теплового потребителя добавляется свежий редуцированный пар и, таким образом, практически достигается любой режим, требуемый тепловым и электрическим потребителями.
В турбинах с отбором пара обычно применяется система регенеративного подогрева питательной воды. Построение диаграммы режимов в этом случае становится более сложным, так как необходимо рассматривать переменный режим всей установки.
Турбины с регулируемым отбором пара наиболее распространены па современных ТЭЦ, так как эти турбины в широком диапазоне режимов удовлетворяют запросам потребителей электроэнергии и теплоты и при этом полно используется оборудование независимо от времени года.
Однако нельзя забывать, что универсальность использования турбины с промежуточным отбором пара достигается ценой некоторого снижения экономичности при отдельных режимах. В самом деле, например, при конденсационном режиме такой турбины при полной нагрузке часть высокого давления оказывается незагруженной по пропуску пара, в то время как часть низкого давления перегружена. Такой режим турбины с отбором, очевидно, менее экономичен, чем режим конденсационной турбины. Понижение экономичности скажется особенно сильно, если при неполных нагрузках и конденсационном режиме или режиме с малыми отборами пара включено в работу регулирование давления промежуточного отбора. В этом случае возникают дополнительные потери дросселирования пара, перетекающего в часть низкого давления.
Точно так же при работе с большими отборами пара турбина с промежуточным отбором оказывается в менее благоприятных условиях, чем турбина с противодавлением, потому что при малом пропуске пара через часть низкоге давления последняя работает с низким КПД или даже потребляет мощность.
Очевидно, что наибольшая экономичность турбины с промежуточным отбором пара достигается при тех режимах, когда через каждук часть протекает оптимальный, обычно расчетный, расход пара.
Если режимы, при которых в основном будет эксплуатироваться турбина, известны наперед, то при проектировании можно так выбрать расчетные пропуски пара, чтобы обеспечить наибольшую экономичность при длительной эксплуатации. Так, например, если известно, что при чисто конденсационном режиме турбина должна развивать лишь небольшую мощность и что электрическая нагрузка турбины возрастает с ростом отбора пара, то расчетный пропуск через ступени низкого давления может быть выбран так, чтобы при чисто конденсационном режиме турбина принимала лишь частичную нагрузку или значительные нагрузки осуществлялись при существенном снижении экономичности. Это позволит сократить размеры лопаток ступеней низкого давления, удешевит трубину и сократит дополнительные потери при ограниченном пропуске пара в ЧНД. Наоборот, если от турбины требуется лишь небольшой отбор пара, то ступени низкого давления рассчитываются на пропуск пара, отвечающий конденсационной работе с полной мощностью, а ступени части высокого давления - на пропуск пара, лишь незначительно превышающий эту величину.
Для турбин с отопительным отбором пара, у которых в летнее время отбор пара существенно сокращается, обычно приходится рассчитывать ступени низкого давления на полный конденсационный пропуск пара. Следует учесть, что при этом несколько повышается давление в конденсаторе, что объясняется, с одной стороны, высокой температурой охлаждающей воды, с другой - большей нагрузкой конденсатора.
Выбор расчетных режимов теплофикационных турбин подробно описан в .
Обычно в основу этого выбора закладываются следующие положения.
1. Максимальная конденсационная мощность турбин с ото пительным отбором пара обеспечивается при полном расходе пара через турбину. Это позволяет полностью использовать оборудование ТЭЦ при конденсационном режиме, а в ото пительный период получить дополнительную электрическую мощность, если ограничить тепловую нагрузку. В то же время для турбин с производственным отбором пара, который, как правило, мало меняется в течение всего года, целесообразно, чтобы конденсационная мощность была равна или даже меньше номинальной, а не больше ее, что характерно для турбин с отопительными отборами пара.
Расходы пара в конденсатор невелики, то и технико-экономически целесообразно снизить стоимость конденсаторов и системы водоснабжения. Увеличение выходных потерь при конденсационном режиме, характерном для летнего времени, будет незначительным. Из-за больших отборов и соответственно малых массовых расходов пара в конденсаторе в зимний период сокращение общей кольцевой площади будет благоприятно и но экономичности и по надежности, что рассмотрено в § 7.4. Следует учитывать, что при том же расходе пара, что и в конденсационных турбинах, но и меньшем числе потоков в ЦНД через каждый поток проходит больший массовый расход и последние лопатки испытывают большие изгибающие напряжения.
3. В некоторых энергосистемах, в которых относительная мощность ТЭС невелика, приходится использовать ТЭЦ для регулирования электрической нагрузки. Для этого в отопитель ный период применяются различные способы, требующие сохранения тепловой нагрузки: отключение ПВД со снижением расхода свежего пара; повышение давления отопительного отбора с перепуском части сетевой воды помимо сетевых подогрева гелей в целях сохранения заданной температуры подогрева сетевой воды. Все эти методы, так же как ис пользование свежего пара для подогрева сетевой воды в обвод ЦВД, ведут к снижению экономичности турбоустановки, а в ря де случаев и собственно турбины и, главное, уменьшают удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении (см. § 1.4) и тем самым не используются экономически; весьма большие преимущества комбинированной выработки теплоты и электрической энергии.
На диаграмме строятся линии постоянной тепловой нагрузки, в общем случае равной
Расход сетевой воды.
Для частного случая одного сетевого подогревателя
Энтальпия насыщения при давлении отбора.
Турбины с регулируемым отбором пара могут выполняться как с промежуточным перегревом, так и без него. Промежуточный перегрев, как было проанализировано в § 1.3, повышает КПД цикла, КПД собственно турбины и надежность ступеней низкого (уменьшается эрозия лопаток ЦНД) и среднего давления (зона насыщения, чреватая неприятностями, вызываемыми коррозией под напряжением, благоприятно сдвигается в область пониженного давления).
МПа отсутствие промперегрева
может привести к недопустимо большой конечной влажности.
Может быть предложена следущая классификация паровых турбин:
А. В зависимости от характера теплового процесса паротурбинной установки.
1.Турбины конденсационные
а). турбины конденсационные без отборов пара
б). турбины конденсационные с промежуточными отборами пара
1.с нерегулируемыми отборами
2.с регулируемыми отборами
3.как с регулируемыми, так и нерегулируемыми отборами
в). турбины с промежуточным подводом пара
г). турбины мятого пара
2.Турбины с повышенным давлением на выхлопе
а). турбины с ухудшенным вакуумом
б). турбины с противодавлением
в). турбины предвключенные
Б. В зависимости от давления пара, поступающего в турбину: низкого, среднего, высокого и сверхкритического.
Турбины конденсационные без отборов пара
В этих турбинах всё количество подводимого свежего пэра, пройдя турбину и расширившись в ней до давления, меньшего, чем атмосферное (обычно 0,0035 – 0,005 МПа), направляется в кон-денсатор, где тепло отработавшего пара отдается охлаждающей воде и полезно не используется.
Турбины конденсационные с нерегулируемыми отборами
Нерегулируемые отборы пара, называемые также регенеративными, предназначены для по-догрева питательной воды, поступающей затем в парогенераторы. Количество регенеративных отборов зависит от начальных параметров пара в турбоустановке и составляет от 5 до 8 (рис.10). Свое название (нерегулируемые) они получили от того, что давление пара в них не остается постоянным, а изменяется самопроизвольно, в зависимости от расхода пара на турбоагрегат.
Турбины с регулируемыми отборами
Регулируемыми называются отборы, в которых давление отбираемого пара на всех режимах работы турбоагрегата автоматически поддерживается постоянным или же регулируется в заданных пределах с тем, чтобы потребитель получал пар определенного качества. Существует два вида тепловых потребителей: промышленные, где требуется пар с давлением до 1,3 1,5 МПа (производственный отбор) и отопительные, с потребным давлением 0,05 0,25 МПа (теплофикационный отбор) (Рис.11а). Если требуется пар как производственного, так и отопительного назначения, то в одной турбине могут быть осуществлены два регулируемых отбора: промышленный и теплофикационный (рис11б).
Турбины с регулируемыми и нерегулируемыми отборами
В таких турбинах предусмотрены как регенеративные, так и регулируемые. Отборы (рис.12, а). и б).). Как правило, из камеры регулируемого отбора часть пара направляется на подогрев питательной воды, а остальное количество (по потребности) – тепловым потребителям.
Турбины с промежуточным подводом пара (турбины двух давлений)
В этих турбинах в промежуточную ступень подводится пар, имеющий достаточный потенциал (давление), отработавший где-либо в технологических процессах, т.е., пар с производства, который по каким-то причинам не может быть рационально использован на самом производстве (рис.13).
Турбины мятого пара
Эти турбины применяются для использования пара низкого давления, отходящего с производства после технологических процессов, который по каким-либо причинам не может быть использован для отопительных или технологических нужд. Давление такого пара обычно несколько выше атмосферного, и он направляется в специальную конденсационную турбину, называемую турбиной мятого пара.
Турбины с ухудшенным вакуумом
Турбины с ухудшенным вакуумом имеют давление на выхлопе ниже атмосферного, но в 15 – 20 раз выше, чем обычные конденсационные, т.е., 0,05 -0,09 МПа. Отработавший пар, соответст-венно, имеет значительную температуру – до 90 °С. Вместо конденсатора здесь ставится бойлер, через который прокачивается сетевая вода, используемая далее для отопительных, бытовых или агрономических целей.
Турбины с противодавлением
У этих турбин отсутствует конденсатор. Отработавший пар, имеющий давление выше атмосферного, поступает в специальный сборный коллектор, откуда направляется к тепловым потребителям, отопительным или производственным.
Давление на выхлопе (и в коллекторе) поддерживается в соответствии с требованиями объекта теплоснабжения, (рис.14).
Предвключенные турбины
Предвключенными называются турбины с противодавлением, отработавший пар которых направляется далее в обычные конденсационные турбины для глубокого расширения. В таком варианте предусматриваются два электрогенератора (рис.15), т.е., турбоагрегат является единым по паровому потоку, но с раздельной выработкой электроэнергии.
1 вопрос Объясните на каких станциях (теплофикационный отбор пара) из турбины
Регулируемый отбор пара из турбины, используемый для снабжения потребителей тепловой энергией.
ТЭЦ отборы пара
Производственный Теплофикационный отбор пара из турбины, используемый для производственных целей
Конденсационные турбины.
Вероятно, этот тип турбин самый распространённый (маркировка К). В комплекте с самой такой турбинной обязательно есть ещё устройство для сбора отработавшего пара конденсатор. Весь отработавший пар в такой турбине поступает в конденсатор.
Конденсационные паровые турбины предназначены для выработки электричества. Т.е. такие турбины ставят наГРЭС. На ТЭЦ ставят, в основном, другого типа турбины. Весь пар с котла поступивший в такую турбину совершает работу для получения электроэнергии. Тепловую энергию с таких турбин не получают, за редкими исключениями.
Теплофикационные турбины.
Турбины типа Т. Этот вид турбин устанавливают на ТЭЦ, т.е. там, где помимо выработки электричества, ещё нужно получать тепловую энергию отопление и горячее водоснабжение.
У теплофикационных турбин существуют регулируемые теплофикационные отборы пара. Регулировка осуществляется поворотной диафрагмой. Пар с такого отбора поступает в сетевые подогреватели теплообменники, где пар передаёт своё тепло сетевой воде.
Теплофикационные турбины, как правило, могут работать и в конденсационном режиме, например, в летнее время. В таком случае пар на сетевые подогреватели не поступает, а весь используется для выработки электричества.
Теплофикационные турбины с промышленным отбором пара.
Маркировка таких турбин ПТ.
Промышленный отбор пара означает то, что часть пара с таких турбин уходит на какое-либо стороннее производство (завод, фабрику и т.д.). Пар может возвращаться обратно на электростанцию в виде конденсата, а может и полностью теряться.
Такие турбины в настоящее время практические не устанавливают. В советское время их устанавливали на ТЭЦ вблизи крупных промышленных предприятий химических комбинатов, деревообрабатывающих заводах и т.д..
Противодавленческие турбины.
Противодавленческие турбины имеют маркировку Р. В составе таких турбин отсутствует конденсатор, а весь отработавший пар идёт с каким-либо небольшим давлением стороннему потребителю.
Этот тип турбин в настоящее время, как и турбины ПТ, не находит применение за редким исключением. После распада Советского Союза многие такие турбины «пылились» без дела, так как отсутствовал внешний потребитель отработавшего пара. Без потребителя пара невозможна и их эксплуатация, а значит и выработка электричества.
2 вопрос Схема Узо
Каждое защитно-отключающее устройство в зависимости от параметра, на который оно реагирует, может быть отнесено к тому или иному типу, в том числе к типам устройств, реагирующих на напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение фазы относительно земли, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, оперативный ток и др. Ниже в качестве примера рассмотрено два типа таких устройств.
Защити отключающие устройства, реагирующие на напряжение корпуса относительно земли, имеют назначение устранить опасность поражения током при возникновении на заземленном или запуленном корпусе повышенного напряжения. Эти устройства являются дополнительной мерой защиты к заземлению или занулению.
Принцип действия быстрое отключение от сети установки, если напряжение ее корпуса относительно земли окажется выше некоторого предельно допустимого значения Uк.доп, вследствие чего прикосновение к корпусу становится опасным.
Принципиальная схема защитно-отключающего устройства, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли: 1 корпус; 2 автоматический выключатель; НО катушка отключающая; H реле напряжения максимальное; R3 сопротивление защитного заземления; RB сопротивление вспомогательного заземления
3 вопрос Допустимые режимы работы трансформаторов в нормальных условиях и в аварийных ситуациях в энергосистеме
Нормальными режимами работы считаются такие, на которые рассчитан трансформатор и при которых он может длительно работать при допустимых стандартами или техническими условиями отклонениях основных параметров (напряжение, ток, частота, температура отдельных элементов) и нормальных условиях работы (климат, высота установки над уровнем моря). Номинальные значения основных параметров трансформатора указаны на его щитке и в паспорте
Эксплуатация трансформатора допускается только при условии защиты его обмоток вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжения,
Нейтрали обмоток высшего напряжения трансформаторов напряжением 110 кВ, с неполной изоляцией со стороны нейтрали, должны быть заземлены наглухо, за исключением случаев, обусловленных в п.7.1.5. Трансформаторы напряжением до 35 кВ могут работать с изолированной нейтралью, заземленной через дугогасящую катушку (дугогасительный реактор). При суммарном токе дугогасящих катушек более 100 А присоединять их к одному трансформатору следует по согласованию с заводом изготовителем.
Длительная работа трансформатора допускается при мощности не более номинальной при превышении напряжения, подводимого к любому ответвлению обмотки ВН, СН и НН, на 10 % сверх номинального напряжения данного ответвления обмотки. При этом напряжение на какой либо обмотке трансформатора на должно превышать наибольшего рабочего напряжения для данного класса напряжения
Нагрузочные режимы
В зависимости от характера суточного или годового графика нагрузки и температуры охлаждающей среды допускаются систематические и аварийные перегрузки трансформатора. Допустимые систематические перегрузки превышают номинальную нагрузку трансформатора, однако они не вызывают сокращение срока его службы, так как при этом износ витковой изоляции не превышает нормального. Допустимые аварийные перегрузки трансформатора вызывают повышенный, в сравнении с нормальным, износ витковой изоляции, что может привести к сокращению установленного срока службы трансформатора, если повышенный износ со временем не будет компенсирован нагрузкой с износом витковой изоляции ниже нормального.
Такие перегрузки допустимы при всех системах охлаждения независимо от предшествующего режима, температуры охлаждающего воздуха и места установки трансформаторов при условии, что температура масла в верхних слоях не выше 115°С. Помимо этого, для маслонаполненных трансформаторов, работающих с коэффициентом начальной нагрузки К1 < 0,93, допускается перегрузка на 40 % сверх номинального тока не более 5 суток на время максимумов нагрузки общей продолжительностью не более 6 ч в сутки при принятии всех мер для усиления охлаждения трансформатора.
При переменной нагрузке на подстанцию с несколькими трансформаторами необходимо составить график включений и отключений параллельно работающих трансформаторов с тем, чтобы добиться экономичных режимов их работы.
В реальных условиях приходится несколько отклоняться от расчетного режима с тем, чтобы число оперативных переключений каждого трансформатора не превышало десяти в течение суток, т. е. не приходилось бы отключать трансформаторы менее чем на 2 - 3 ч.
При параллельной работе трансформаторов суммарная нагрузка на трансформаторную подстанцию должна обеспечить достаточную нагрузку каждому из них, о чем судят по показаниям соответствующих амперметров, установка которых для трансформаторов номинальной мощностью 1000 кВА и выше обязательна.