Тепловые испытания и корректировка энергетических характеристик турбоагрегата Т-100-130-3 ст.№ 7 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).

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.

Сведения об объекте:

Паровая турбина Т-100/120-130-3 производства ОАО «Турбомоторный завод» номинальной мощностью 100 МВт с регенеративной, теплофикационной и конденсационной установками предназначена для непосредственного привода турбогенератора (турбогенератор ТВФ-100-2), введена в эксплуатацию на ТЭЦ-9 ОАО «Иркутскэнерго» в 1980 году и имеет станционный № 7 (ст.№ 7). В 1988 г. на турбоагрегате была выполнена замена ротора высокого давления (РВД). По состоянию на 01.12.2005 г. (перед проведением тепловых испытаний) турбоустановка Т-100/120-130-3 ТМЗ ст.№ 7 отработала t_раб = 144 531 часов. Наработка РВД после замены составила 84 000 часов.

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 марте 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:

Длительность опытов составляла от 15 до 20 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-100-130-3 ст.№ 7.

Выполнен сбор исходных данных для корректировки энергетических характеристик турбоагрегата Т-100-130-3 ст.№ 7. 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 отличным от расчетного. Открытие II регулирующего клапана происходит при расходе свежего пара 350 т/ч против 390 т/ч согласно ТЭХ, относительная «перекрыша» не соответствует расчетному значению 5-8 %.

Потеря давления полностью открытых I и II регулирующих клапанов не превышает 6 кгс/см² или 5 % от номинального давления.

Давление пара в камере регулирующей ступени и камерах I÷IV и VII отборов пара выше нормативных значений, соответственно, в регулирующей ступени - 4,6 %; I отбора - 12,7 %; II - 5,5 %; III - 3,1 %; IV - 3,9 % и в камере VII отбора на 3,8 %.

Внутренний относительный КПД проточной части ЦВД при расходе свежего пара 330 т/ч находится на уровне 72 % (76÷78 % по данным испытаний головного образца). Снижение КПД обусловлено повышенным давлением на выхлопе (в I отборе) и длительным сроком эксплуатации турбины.

Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии при работе на конденсационном режиме при мощности турбины 100 МВт составляет 2141,4 ккал/(кВт·ч), что на 0,7 % выше удельного расхода теплоты по ТЭХ при параметрах свежего пара Р_о = 130 кгс/см², Т_о = 555 ^оС.

Удельный расход теплоты при работе турбины в режиме одноступенчатого подогрева сетевой воды при работе по тепловому графику (при Q_т = 120 Гкал/ч; N_т = 70 МВт и Р_нто = 1,5 кгс/см²) составляет 1192 ккал/(кВт·ч), что на 1,6 % выше удельного расхода теплоты по ТЭХ.

При работе турбины по электрическому графику в режиме двухступенчатого подогрева сетевой воды при отпуске теплоты 100 Гкал/ч и электрической нагрузке турбины N_т = 75 МВт, давление в ВТО = 1,1 кгс/см² удельный расход теплоты составляет 1306,9 ккал/(кВт·ч), что на 4 % выше значений по ТЭХ.

Регенеративная установка высокого давления обеспечивает подогрев питательной воды до нормативных значений, однако температурные напоры выше расчетных величин.

Температурные напоры имеют повышенное значение: ПВД-5 - до 5,5^оС; ПВД-6 - до 8^оС и ПВД-7 - до 5,5^оС.

Регенеративная установка низкого давления работает эффективно. Температурные напоры по результатам опытов по ПНД-4 лежат в диапазоне ((-0,5)-1) °С и не превышают допустимых значений, по ПНД-3 равны (2,5-4,5) °С, по ПНД-2 равны (3,5-4) °С, по ПНД-1 равны (3,5-4) °С и превышают нормативные значения.

Теплофикационная установка в период испытаний работала эффективно. Температурные напоры сетевых подогревателей при давлениях в отборе выше атмосферного не превышали нормативных значений, однако при снижении давления ниже атмосферного температурный напор ОБ-1 достигал 17 ^оС, что может быть следствием присосов воздуха или неэффективного удаления паровоздушной смеси. Присосы воздуха негативно сказываются на эффективности работы турбины.

Для повышения экономичности работы турбоагрегата в реальных условиях необходимо устранение повышенных присосов воздуха в теплофикационные отборы и основные бойлеры, нормализация работы схемы отсоса из них паровоздушной смеси.

По результатам проведённого теплового испытания получены тепловые характеристики турбоагрегата при работе для осуществления нормирования работы турбоагрегата.

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