Тепловые испытания и разработка энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-12-35/10 ст.№ 3 ОАО «УралАЗ-Энерго»

Общие сведения:

Работа выполнена для определения фактической экономичности турбоагрегата и получения данных для составления энергетических характеристик 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).

Цель работы:

• проведение тепловых испытаний для определения фактической экономичности турбоагрегата;
• построение диаграммы режимов и проверка эффективности работы отдельных элементов турбоустановки;
• получение данных для составления энергетических характеристик.

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.
• Разработка нормативных характеристик турбоагрегата.

Сведения об объекте:

Паровая турбина типа ПТ-12-35/10М номинальной мощностью 12 МВт с двумя регулируемыми отборами пара (на производство и теплофикацию) предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа Т-12-2.

Турбоустановка ПТ-12-35/10М КТЗ изготовлена в 1993 г., введена в эксплуатацию в 2007 г. и имеет заводской номер № 75123, станционный № 3 (ст.№ 3). После ввода в эксплуатацию в марте 2007 г. были проведены тепловые испытания турбоагрегата.

Турбина рассчитана на работу с параметрами свежего пара перед стопорным клапаном: давление - 35 кгс/см², температура - 400 °C. Номинальная температура циркуляционной воды на входе в конденсатор 20 °C.

Объем работ и основные технические решения:

В ноябре-декабре 2006 г. выполнены предварительные работы. Проведён контроль штатных средств измерений расходов, давлений, температур, их достоверность и надёжность. Составлен перечень необходимых дополнительных врезок по расходам, давлениям и температурам. Выполнен сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его заводских данных. Определены и согласованы с турбинным цехом места дополнительных врезок. Согласована с подразделениями и утверждена главным инженером рабочая программа по испытаниям турбоагрегата.

В марте 2007 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. ПНД отключен. Тарировочные опыты.
• Конденсационный режим. ПНД включен.
• Опыты с производственным отбором (Т-отбор отключен).
• Опыты с теплофикационным отбором (П-отбор отключен).
• 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.

Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-12-35/10М ст.№ 3, 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.

Результаты испытаний:

Давление пара в камере регулирующей ступени и отборах пара на регенерацию соответствуют расчётным значениям.

Внутренний относительный КПД проточной части ЧВД при расходе свежего пара равного 107,3 т/ч находится на уровне 73,3 % (73,6 % по данным КТЗ), что свидетельствует о хорошем состоянии проточной части и уплотнений.

Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии при работе на конденсационном режиме при мощности турбины 12 МВт составляет 2783,2 ккал/(кВт·ч), что ниже удельного расхода теплоты по данным пересчёта характеристик турбоагрегата ПТ-12-35/10М КТЗ на параметры свежего пара 29 кгс/см², 400 ^оС.

По результатам испытаний в теплофикационных режимах с отпуском теплоты в производственный и теплофикационные отборы, фактический удельный расход пара на выработку электроэнергии ниже при максимальной загрузке отборов.

Подогреватель низкого давления обеспечивает нагрев основного конденсата. Температурный напор ПНД не превышает допустимые значения при открытом отборе из турбины, при работе подогревателя только на паре с уплотнений значения температурного напора имеют повышенные значения.

При работе ПНД только на паре с уплотнений температура основного конденсата ниже, чем при работе с открытым регенеративным отбором турбины, это объясняется более низким давлением пара с уплотнений и повышенным температурным напором. Таким образом, основной конденсат догревается в деаэраторе более высокопотенциальным паром, что является менее экономичным режимом.

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