Заказчик:
ОАО «Иркутскэнерго», ТЭЦ-11
Партнёр (Заказчик по договору):
ООО «ЕвроСибЭнерго-инжиниринг»
Сроки:
2004-09 - 2005-04
Стадия:
завершен
Другие проекты для ОАО «Иркутскэнерго», ТЭЦ-11
Услуги, оказанные для ООО «ЕвроСибЭнерго-инжиниринг»

Тепловые испытания и корректировка энергетических характеристик турбоагрегата Т-100-130-1 ст.№ 8 ТЭЦ-11 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:

Одновальная паровая турбина типа Т-100-130-1 номинальной мощностью 100 МВт и двумя регулируемыми отопительными отборами пара изготовлена на Уральском турбомоторном заводе (ТМЗ) и предназначена для непосредственного привода генератора типа ТВФ 100-2 с водородным охлаждением.

Турбоустановка введена в промышленную эксплуатацию 27.06.1971 г. Заводской номер № 26546. Наработка турбины на 01.09.2004 г. перед проведением тепловых испытаний составила 171 778. Количество пусков с начала эксплуатации составляет 176.

Турбина была рассчитана для работы с параметрами свежего пара 130 кгс/см2, 565 оС, измеренными перед стопорным клапаном. Номинальная температура охлаждающей воды на входе в конденсатор - 20 оС.

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 сентябре 2004 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 установок бобышек (термометрических гильз).

В ноябре 2004 г. выполнен монтаж схемы экспериментального контроля параметров работы турбоагрегата.

В ноябре-декабре 2004 г. были проведены тепловые испытания турбоагрегата (экспериментальная часть работы) в соответствии с утверждённой рабочей программой в следующем объеме:

№ п.п.

Наименование опыта

Количество опытов

1

Тарировочные опыты

5

2

Конденсационный режим (К-режим)

6

3

К-режим с поддержанием давления в ВТО и НТО

7

4

Одноступенчатый режим. Тепловой график. Рнто = 1,5 кгс/см2

5

5

Одноступенчатый режим. Тепловой график. Рнто = 0,8 кгс/см2

2

6

Одноступенчатый режим. Тепловой график. Рнто = 1,9 кгс/см2

5

7

Одноступенчатый режим. Электрический график. Рнто = 1,4 кгс/см2

2

8

Одноступенчатый режим. Электрический график. Рнто = 0,6 кгс/см2

3

9

Одноступенчатый режим. Электрический график. Рнто = 1,0 кгс/см2

6

10

Двухступенчатый режим. Электрический график. Рнто = 1,2 кгс/см2

5

11

Двухступенчатый режим. Электрический график. Рвто = 1,4 кгс/см2

3

12

Двухступенчатый режим. Тепловой график. Рвто = 1,4 кгс/см2

5

13

Двухступенчатый режим. Тепловой график. Рвто = 1,6 кгс/см2

5

14

Двухступенчатый режим. Тепловой график. Рвто = 1,8 кгс/см2

2

15

Двухступенчатый режим. Тепловой график. Ухудшенный вакуум. Рвто = 1,3 кгс/см2

4

16

Двухступенчатый режим. Тепловой график. Ухудшенный вакуум. Рвто=1,9 кгс/см2

4

17

Одноступенчатый режим. Тепловой график. Ухудшенный вакуум. Рнто = 1,7 кгс/см2

4

18

Одноступенчатый режим. Тепловой график. Ухудшенный вакуум. Рнто = 0,8 кгс/см2

4

19

Определение поправки к N на изменение Рнто. Одноступенчатый режим. ПВД отключены. Gо = 270 т/ч

5

20

Определение поправки к N на изменение Рнто. Одноступенчатый режим. ПВД отключены. Gо = 345 т/ч

6

21

Определение поправки к N на изменение Рвто Двухступенчатый режим. ПВД отключены. Gо = 405 т/ч

4

22

Определение поправки к N на изменение Рвто Двухступенчатый режим. ПВД отключены. Gо = 290 т/ч

4

Длительность опытов составляла от 20 до 40 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 Т-100-130-1 ст.№ 8.

Выполнен сбор исходных данных для корректировки энергетических характеристик турбоагрегата Т-100-130-1 ст.№ 8. 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.

Расчетные параметры свежего пара указанные в расчёте сужающего устройства свежего пара (давление 139 кгс/см2 и температура 560 °С) не соответствуют фактическим параметрам (давление 130 кгс/см2 и температура 545 °С) что приводит к завышению расхода на 2,4 % регистрируемого на вторичном приборе, по которому ориентируется оперативный персонал. Для исключения несоответствия необходимо произвести пересчёт сужающего устройства на фактические параметры

На линии основного конденсата за ПНД-4 отсутствует штатный расходомер. Для контроля расхода основного конденсата через ПНД-3 и ПНД-4 на деаэратор и в целом материального баланса турбоустановки необходимо установить стационарный расходомер.

Парораспределение турбины настроено с небольшими отличиями от заводских данных. Открытие II, III и IV клапанов происходит при расходах свежего пара 155, 330 и 390 т/ч (по заводской характеристике 125, 310 и 430 т/ч соответственно). Потеря давления в полностью открытых клапанах не превышает расчетных значений. Имеет место отличие в относительных перекрышах I и II 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 ≈ 460 т/ч находится на уровне 78 %, что свидетельствует о хорошем состоянии проточной части и уплотнений ЦВД.

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии при работе на конденсационном режиме выше удельного расхода тепла по ТЭХ и нормативным характеристикам. Отклонение от типовой энергетической характеристики составляет 4%, в теплофикационных режимах - до 2%.

По результатам испытаний в конденсационном режиме и в режиме работы по электрическому графику, экономичность турбоустановки ниже, по сравнению с типовой характеристикой, что объясняется отсутствием двух ступеней в проточной части ЦНД.

Среднее значение относительного сопротивления трубопроводов отборов пара к ПВД-7, ПВД-6, ПВД-5 не превышает расчётного значения (5-7) %.

Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды до нормативных значений. Фактические температурные напоры ПВД отличаются от температурных напоров ТЭХ. Значения фактических температурных напоров не превышают допустимых, принятых для подогревателей высокого давления.

Регенеративная установка низкого давления обеспечивает нагрев основного конденсата, но температурные напоры ПНД-4 и ПНД-3 превышают допустимые значения, что свидетельствует об ухудшенном теплообмене в этих подогревателях, температурные напоры ПНД-1 и ПНД-2 соответствуют ТЭХ. Увеличение недогрева в ПНД-3 и ПНД-4 снижает экономичность работы турбоустановки (величина перерасхода топлива при увеличении недогрева воды на 1 оС всей группы регенеративных подогревателей низкого давления теплофикационной турбины составляет (75-90) тут/год).

Теплофикационная установка в период испытаний работала эффективно (БО-8А, БО-8Б) при давлении пара в подогревателе БО-8А выше атмосферного. Температурные напоры БО-8А в опытах выше расчётных значений, максимальное превышение составило 3,8 оС. При работе подогревателя БО-8А под давлением пара ниже или близким к атмосферному, температурные напоры значительно повышались, что понижает эффективность работы турбины в режимах с отпуском тепла из теплофикационного отбора. Причиной повышения температурных напоров БО-8А, а соответственно и ухудшения теплообмена, являлись повышенные присосы воздуха из-за недостаточной плотности корпуса сетевого подогревателя. Температурные напоры БО-8Б находились на уровне расчётных значений. Рассчитанный коэффициент загрязненности обоих подогревателей ниже 30 %, что свидетельствует об удовлетворительном состоянии поверхности теплообмена.

Встроенный пучок конденсатора турбины постоянно работает на осветлённой воде, что положительно сказывается на экономичности работы турбоустановки, так как происходит дополнительный отпуск тепла из конденсатора и соответственно снижается удельный расход тепла на выработку электроэнергии. В зимние месяцы работы (при низкой температуре осветлённой воды) для поддержания вакуума в конденсаторе достаточно подачи в конденсатор только осветлённой воды (в условиях проведённых опытов расход осветлённой воды составлял ≈ (1000-1100) т/ч с температурой на входе в конденсатор (15-20) ºС). Левая и правая половины конденсатора в этом случае охлаждается минимальным пропуском обратного тока циркуляционной воды без включения циркуляционного насоса, что приводит к снижению расхода электроэнергии на циркуляционные насосы. Фактически турбоагрегат работает с постоянно закрытой диафрагмой ЦНД (по тепловому графику), т.е. в конденсатор поступает минимальный расход пара, что и объясняет достаточность расхода осветлённой воды.

В условиях работы ТЭЦ-11 фактическое давление пара в конденсаторе может существенно отличаться от номинального, что значительно влияет на экономичность работы турбоустановки. В весенне-осенний период для поддержания вакуума конденсатор работает на циркуляционной воде (циркуляционный насос включен), встроенный пучёк на осветлённой воде. При этом вакуум в конденсаторе имеет пониженное значение, в этом случае необходимо учитывать изменение мощности турбины по сетке поправок на отклонение давления пара в конденсаторе от номинального.

По результатам проведённого теплового испытания получены тепловые характеристики турбоагрегата и отдельных его узлов для осуществления нормирования работы турбоагрегата.