Тепловые испытания и корректировка энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-90/13 ЛМЗ ст.№ 1 ТЭЦ-10 ОАО «Иркутскэнерго»

Общие сведения:

Работа выполнена для оценки соответствия существующих энергетических характеристик фактическим показателям работы турбоустановки и для их последующей корректировки в соответствии с требованиями:

• «Методических указаний по тепловым испытаниям турбин» (МУ 34-70-093-84);
• «Методических указаний по составлению и содержанию энергетических характеристик оборудования тепловых электростанций» (РД 153-34.09.155-93).

Цели работы:

• проведение тепловых испытаний для определения фактической экономичности турбоагрегата;
• сопоставление фактических показателей турбоагрегата с существующими нормативными характеристиками. Корректировка нормативных характеристик турбоагрегата на основе проведённых испытаний.

Выполненные работы:

• сбор исходной информации и подготовительные работы:
  • ознакомление с документацией на турбоагрегат;
  • осмотр тепловой схемы в натуре;
  • составление перечня подготовительных работ на оборудовании турбоагрегата;
  • подготовка парка штатных приборов к испытаниям (поверка, калибровка). Установка временных дополнительных приборов.
• проведение экспериментальной части работ:
  • подготовка схемы экспериментального контроля;
  • проведение испытаний;
  • демонтаж схемы измерений;
  • поверка приборов после испытаний.
• проведение расчётов и выпуск технического отчёта по тепловым испытаниям.
• корректировка нормативных характеристик турбоагрегата.

Сведения об объекте:

Паровая турбина типа ПТ-60-90/13 ЛМЗ номинальной мощностью 60 МВт с двумя регулируемыми отборами пара (на производство и теплофикацию) предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВ-60-2.

Турбоустановка ПТ-60-90/13 ЛМЗ введена в эксплуатацию в 1959 году и имеет станционный № 1 (ст.№ 1). На турбоустановке из-за дефектов отключены ПВД-7, ПНД-1, ПНД-4.

По состоянию на 01.11.2010 г. (перед проведением тепловых испытаний) турбоустановка ПТ-60-90/13 ст.№ 1 отработала t_раб = 357 750 часов.

Турбина рассчитана на работу с параметрами свежего пара перед стопорным клапаном: давление - 90 кгс/см², температура - 535 °C. Номинальная температура циркуляционной воды на входе в конденсатор - 20 °C.

Объем работ и основные технические решения:

В сентябре 2010 г. выполнены предварительные работы. Проведён контроль штатных средств измерений расходов, давлений, температур, их достоверность и надёжность. Составлен перечень необходимых дополнительных работ, которые необходимо провести на оборудовании до начала тепловых испытаний. Выполнен сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его заводских данных и данных по реконструкции. Определен и согласован с котло-турбинным цехом перечень подготовительных работ. Согласована с подразделениями и утверждена главным инженером техническая программа по испытаниям турбоагрегата.

В ноябре 2010 г. выполнен монтаж схемы экспериментального контроля и проведены тепловые испытания турбоагрегата (экспериментальная часть работы) в соответствии с утверждённой рабочей программой в следующем объеме:

• конденсационный режим. ПВД отключены. Отборы на теплофикацию и производство отключены. Тарировочные опыты;
• конденсационный режим. ПВД включены. Отборы на теплофикацию и производство отключены;
• опыты с производственным отбором (Т-отбор отключен);
• опыты с теплофикационным отбором (П-отбор отключен);
• снятие характеристик ЦНД;
• опыты с производственным и теплофикационным отборами.

Длительность опытов составляла от 30 до 60 минут без учёта стабилизации режима и выбиралась в зависимости от стабильности записываемых параметров.

Данные, полученные в результате испытаний, сведены в сводную таблицу, расчёты представлены в виде графиков.

Составление энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-90/13 ст.№ 1.

Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-90/13 ст.№ 1. Подбор и изучение необходимых паспортных данных, результатов проведённых испытаний и других исходных данных по турбоагрегату для корректировки энергетических характеристик.

Рассчитаны и построены основные нормативные графики характеристики турбоагрегата, которые сопоставлялись с фактически достигнутыми показаниями, после чего было проведено уточнение нормативных характеристик.

Результаты испытаний:

По результатам проведенных испытаний экономичность турбоагрегата на конденсационном режиме ниже данных ТЭХ на 10,8 %, отклонение от данных предыдущих испытаний 0,5 %. Это обусловлено отключенными ПВД-7, ПНД-1, ПНД-4.

Фактическое значение внутреннего относительного КПД ЦВД при расходах свежего пара более 350 т/ч ниже данных ТЭХ (при расходе на турбину 350 т/ч составляет 79,4 %), в среднем диапазоне нагрузок КПД ЦВД ниже значений типовой энергетической характеристики на 0,5-1 %.

Регенеративная установка высокого давления не обеспечивает нагрев питательной воды до проектной температуры. Имеют место повышенные температурные напоры в ПВД-5. Причиной высоких температурных напоров в ПВД-5 является недостаточное эффективное регулирование уровня конденсата греющего пара в подогревателе.

Температурные напоры ПНД-3, ПНД-2 имеют повышенные значения по сравнению с расчетными, что свидетельствует о недостаточно эффективном теплообмене в подогревателях.

Работа конденсационной установки не эффективна. Фактические температурные напоры и гидравлическое сопротивление конденсатора превышают расчётные значения, что приводит к ухудшению вакуума и снижению экономичности турбоустановки в целом. В ремонтный период необходимо произвести чистку трубной системы конденсатора.

Максимальная нагрузка турбины в однокотловом режиме работы блока с учётом поправок на отклонение опытных условий от номинальных на конденсационном режиме составила 41,1 МВт.

Отсутствие в схеме регенерации турбоустановки ПВД-7 и ПНД-4 существенно снижает экономичность турбоустановки по сравнению с ТЭХ. Рекомендуется восстановить ПВД-7 для обеспечения нагрева температуры питательной воды до проектных значений.

Мощность ЦНД ниже по сравнению с типовой характеристикой, что обусловлено износом проточной части и отсутствием 28 ступени. Рекомендуется восстановить 28 ступень турбины для повышения мощности ЦНД.

Результаты испытаний использованы для разработки энергетической характеристики турбоагрегата.