Тепловые испытания и составление энергетических характеристик турбоагрегата Т-50-130 ст.№ 5 ТЭЦ-9 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;
• определение фактической установленной мощности.

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.
• составление нормативных характеристик турбоагрегата.

Сведения об объекте:

Паровая турбина типа Т-50-130 номинальной мощностью 50 МВт с двумя регулируемыми отборами пара (на теплофикацию) предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВФ-60-2 с водородным охлаждением.

Турбоустановка Т-50-130 ТМЗ введена в эксплуатацию в 1966 году и имеет станционный № 5 (ст.№ 5). В 2010 г. в период капитального ремонта силами ЗАО «Уральский турбинный завод» была выполнена реконструкция турбины с целью увеличения номинальной электрической и тепловой нагрузки за счет увеличения расхода свежего пара на турбину.

По состоянию на 01.12.2010 г. (перед проведением тепловых испытаний) турбоустановка Т-50-130 ТМЗ ст.№ 5 отработала t_раб = 253 739 часов.

Турбина рассчитана на работу с параметрами свежего пара перед стопорным клапаном: давление - 130 кгс/см², температура - 555 °C. Номинальная температура циркуляционной воды на входе в конденсатор - 20 °C.

Объем работ и основные технические решения:

В августе 2010 г. выполнены предварительные работы. Проведён контроль штатных средств измерений расходов, давлений, температур, их достоверность и надёжность. Выполнен сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его заводских данных. Согласована с подразделениями и утверждена зам. технического директора по эксплуатации рабочая программа технических испытаний турбоагрегата.

В декабре 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. ОБ-1, ОБ-2 отключены. Тарировочные опыты;
• конденсационный режим. ПВД включены. ОБ-1 и ОБ-2 отключены. Регуляторы давления отключены;
• тепловой график (одноступенчатый режим);
• тепловой график (двухступенчатый режим);
• электрический график (одноступенчатый режим);
• электрический график (двухступенчатый режим);
• определение поправки к мощности (одноступенчатый режим);
• определение поправки к мощности (двухступенчатый режим).

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 Т-50-130 ст.№ 5.

Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик турбоагрегата Т-50-130 ст.№ 5. Подбор и изучение необходимых паспортных данных, результатов проведённых испытаний и других исходных данных по турбоагрегату для составления энергетических характеристик.

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

Результаты испытаний:

Реконструкция турбины позволила увеличить ее номинальную электрическую мощность с 50 до 60 МВт, при максимальной мощности 65 МВт.

Потеря давления в полностью открытом I и II клапанах не превышает расчетных значений. Относительные перекрыши I клапана соответствует расчетному значению, равному 5 - 8 %, относительные перекрыши II клапана соответствует расчетному значению.

Давление в камере регулирующей ступени, давления в верхних отборах отличаются от ТЭХ турбины Т-50-130 в связи увеличением максимального расхода пара на турбину, при неизменном максимальном давлении в камере регулирующей ступени.

Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии при работе на конденсационном режиме при мощности турбины 50 МВт составляет 2283 ккал/кВт∙ч и сопоставим с действующими энергетическими характеристиками аналогичной турбины ст.№ 6.

По результатам испытаний в теплофикационных режимах при одно- и двухступенчатом подогреве сетевой воды фактический удельный расход пара на выработку электроэнергии незначительно отличаются (от 1,88 % в конденсационном до - 2,42 % в одноступенчатом режиме) от данных, предоставляемых в нормативных характеристиках аналогичной турбины ст.№ 6.

Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды до нормативных значений. Температура питательной воды при номинальной нагрузке турбины (на 2 ^оС) выше заводских значений. Это объясняется повышенным давлением в 1 отборе на ПВД-7.

Регенеративная установка низкого давления обеспечивает нагрев основного конденсата. Температурные напоры ПНД-1 соответствуют данным ТЭХ, но несколько превышают нормативные значения при увеличении расхода пара на подогреватель, ПНД-2, ПНД-3 и ПНД-4 имеют повышенные значения, что свидетельствует об ухудшенном теплообмене в этих подогревателях. Количество отглушенных трубок в ПНД не превышает нормативных значений (5 %).

По результатам проведённых тепловых испытаний получены тепловые характеристики турбоагрегата и отдельных его узлов для осуществления нормирования работы турбоагрегата. Результаты испытаний показывают, что характеристики соответствуют заводским характеристикам турбоагрегата Т-60/65-130.

Также были произведены аттестационные испытания в соответствии с требованиями Системного Оператора. По результатам аттестации была произведена перемаркировка турбины.