Тепловые испытания и разработка энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-130/13 ст.№ 1 Пермской ТЭЦ-14 ОАО «ТГК-9»

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).

Цели работы:

• проведение тепловых испытаний для определения фактической экономичности турбоагрегата;
• построение диаграммы режимов и проверка эффективности работы отдельных элементов турбоустановки;
• разработка индивидуальных нормативных 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-60-130/13 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 с водородным охлаждением.

Турбоустановка ПТ-60-130/13 ЛМЗ введена в эксплуатацию в 1966 году и имеет станционный № 1 (ст.№ 1).

По состоянию на 01.04.2010 г. (перед проведением тепловых испытаний) турбоустановка ПТ-60-130/13 ст.№ 1 отработала t_раб = 341 133 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 марте 2010 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 и данных по реконструкции. Определен и согласован с котло-турбинным цехом перечень подготовительных работ. Согласована с подразделениями и утверждена главным инженером рабочая программа по испытаниям турбоагрегата.

В апреле-мае 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. Регуляторы давления отключены;
• конденсационный режим. ПВД включены. Отборы на теплофикацию и производство отключены. Регуляторы давления включены;
• опыты с производственным отбором (Т-отбор отключен);
• опыты с теплофикационным отбором (П-отбор отключен);
• снятие характеристик ЦНД;
• опыты с производственным и теплофикационным отборами;
• определение изменения мощности турбины от изменения тепловой нагрузки.

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-60-130/13ст.№ 1.

Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-130/13 ст.№ 1. Подбор и изучение необходимых паспортных данных, результатов проведённых испытаний, 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:

По результатам проведенных испытаний экономичность турбоагрегата на конденсационном режиме ниже данных ТЭХ на 4,9 %.

Фактическое значение внутреннего относительного КПД ЦВД при расходах свежего пара более 300 т/ч соответствует данным ТЭХ (при расходе на турбину 317 т/ч составляет 79,9 %), при расходах ниже 300 т/ч КПД ниже данных типовой характеристики на 2,0-2,5 %.

Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды и работает достаточно эффективно.

Имеют место повышенные температурные напоры в ПВД-5, -6. Причиной высоких температурных напоров в ПВД-5, -6 может быть неудовлетворительная организация отсоса паровоздушной смеси из подогревателей, нарушение плотности глухих перегородок в коллекторах, кожуха пароохладителя.

Конечный подогрев основного конденсата и температурные напоры ПНД говорят об удовлетворительной работе подогревателей низкого давления.

Во время опытов открывались первый и второй клапаны ЦВД, данные по работе третьего клапана ЦВД отсутствуют из-за неисправности импульсной линии измерения давления. Рекомендуется произвести полную ревизию импульсных линий и первичной запорной арматуры каналов измерения давления за регулирующими клапанами парораспределения ЦВД.

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

Максимальная нагрузка турбины с учётом поправок на отклонение опытных условий от номинальных на конденсационном режиме составила 48,8 МВт.

По результатам испытаний были проанализированы измерения расходов свежего пара на турбину и основного конденсата за ПНД-4. Среднее отклонение между замеренным и расчётным значениями расхода пара составило по всем опытам - 7,6 %. Рекомендуется выполнить ревизию (замену) вварных сужающих устройств расхода свежего пара.

Мощность ЦНД ниже по сравнению с типовой характеристикой, что обусловлено износом проточной части и отсутствием 28 ступени.

Результаты испытаний были использованы для разработки энергетической характеристики турбоагрегата.