Тепловые испытания и корректировка энергетических характеристик турбоагрегата Р-50-130/13 ст.№ 4 ТЭЦ-6 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).
Целью работы являлось:
-
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 Р-50-130-1 (заводской номер № 1268) Ленинградского металлического завода (ЛМЗ) номинальной мощностью 50000 кВт при 3000 об/мин с противодавлением представляет собой одноцилиндровый агрегат, предназначенный для привода электрического генератора переменного тока типа ТВФ-63-2 ст.№ 4 (заводской номер № 158) завода «Электросила» с водородным охлаждением.
Турбоустановка выпущена и введена в промышленную эксплуатацию в 1972 г.
В связи с уменьшением потребления пара 13 кгс/см2 основным промышленным потребителем и для ликвидации дефицита пара для нужд теплофикации в 2005 г. турбоустановка ст.№ 4 была реконструирована и переведена на работу с пониженным давлением пара в противодавлении в диапазоне (1,5-3,0) кгс/см2.
Наработка турбины к началу испытаний составила 198 344 часов. Количество пусков с начала эксплуатации - 99 шт.
Турбина по проекту рассчитана на работу свежим паром при давлении 130 кгс/см2 и температуре 565 °C перед стопорным клапаном; возможный диапазон давления пара за турбиной - (8-21) кгс/см2.
Объем работ и основные технические решения:
На подготовительном этапе с Заказчиком согласована и утверждена программа проведения работ, а также разработана и согласована рабочая программа тепловых испытаний.
В декабре 2005 г. выполнены предварительные работы. Проведён контроль штатных измерений температур, их достоверность и надёжность. Составлен перечень необходимых дополнительных врезок по расходам, давлениям и температурам. Согласованы с ЦТАИ и КТЦ места установки дополнительных приборов.
В январе - феврале 2006 г. выполнен монтаж схемы экспериментального контроля и были проведены тепловые испытания турбоагрегата (экспериментальная часть работы) в соответствии с утверждённой рабочей программой в следующем объеме:
№ п.п.
|
Наименование опыта
|
Количество опытов
|
1
|
Давление пара в противодавлении 2,0 кгс/см2. ПВД отключены.
|
6
|
2
|
Давление пара в противодавлении 13,0 кгс/см2. ПВД отключены
|
6
|
3
|
Давление пара в противодавлении 13,0 кгс/см2. ПВД включены
|
7
|
Длительность опытов составляла от 20 до 30 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.
Корректировка энергетических характеристик турбоагрегата Р-50-130/13 ст.№ 4.
Выполнен сбор исходных данных для корректировки энергетических характеристик турбоагрегата Р-50-130/13 ст.№ 4. 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, после чего было проведено уточнение нормативных характеристик.
Дополнительно рассчитывались графики поправок к основным показателям нормативных характеристик на отклонение условий работы и внешних факторов от принятых в характеристиках.
Результат:
В результате испытаний были сделаны следующие выводы.
Парораспределение турбины настроено несколько отлично от заводской расчётной характеристики. Открытие II, III и IV клапанов происходит при расходах свежего пара 125, 310 и 385 т/ч). Потеря давления в полностью открытых клапанах не превышает расчетных значений. Имеет место отличие в относительных перекрышах I, II и III клапанов.
Давление пара в камере регулирующей ступени и отборах пара на регенерацию соответствуют расчётным значениям.
Внутренний относительный КПД проточной части ЦВД при расходе свежего пара равного ≈ 407 т/ч находится на уровне 80,7 %, что свидетельствует о хорошем состоянии проточной части и уплотнений ЦВД.
Среднее значение относительного сопротивления трубопроводов отборов пара к ПВД-3 - 1,2 %, к ПВД-2 - 1,1 %, к ПВД-1 - 4,1 % и не превышает расчётного значения (5-7) %.
Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды до нормативных значений. Температура питательной воды за ПВД-1 и ПВД-2 ниже значений по типовой характеристике, это объясняется отличием фактических температурных напоров ПВД-1 и ПВД-2, которые превышают допустимые значения. Значения фактических температурных напоров ПВД-3 не превышают допустимых, принятых для подогревателей высокого давления.
Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении при работе турбоустановки на противодавлении 2 кгс/см2 (реконструированная схема) значительно выше (увеличение на величину более 25 %), чем для проектной схемы (при противодавлении 13 кгс/см2). Таким образом, выполненная реконструкция турбоустановки обеспечивает более экономичную и эффективную её работу.
Для увеличения экономичности на противодавлении 2,0 кгс/см2 необходимо разработать схему утилизации конденсата греющего пара ПВД и включить в тепловую схему турбоустановки группу ПВД.
По результатам проведённого теплового испытания получены тепловые характеристики турбоагрегата и отдельных его узлов для осуществления нормирования его работы.