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 ПТ-65/75-130/13 ст.№ 3 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:

Паровая турбина типа ПТ-65/75-130/13 (до замены ЦВД турбоустановка имела маркировку ВПТ-50-3) номинальной мощностью 65 МВт с двумя регулируемыми отборами пара (на производство и теплофикацию) предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока завода «Электросила» типа ТВ-60-2 с водородным охлаждением.

Турбоустановка введена в промышленную эксплуатацию в 1961 г. Заводской номер № 647. В 1992 году выполнена замена ЦВД и включена в работу 30.11.1992 г. Количество пусков с начала эксплуатации составляет 290.

Турбина рассчитана на работу свежим паром при давлении 130 кгс/см2 и температуре 555 °C перед стопорным клапаном. Номинальная температура циркуляционной воды на входе в конденсатор 20°C.

Теплофикационная установка состоит из двух основных (БО-550-5) и одного пикового (ПСВ-500-14-23) бойлера. В феврале 2003 г. на БО-3А выполнена трубная система.

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. Конденсационный режим. ПВД отключены. ПНД-2, -3, -4 включены.

7

2

П-режим (опыты по определению характеристики ЦВД).

4

3

Т- режим, Ррто=0,9 кгс/см2 (изб.) (опыты по определению характеристики ЧНД).

6

4

Т- режим, Ррто=0,5 кгс/см2 (изб.) (опыты по определению характеристики ЧНД).

5

5

ПТ-режим (опыты по определению характеристики ЧСД).

5

6

Конденсационный режим.

6

7

Конденсационный режим. Регуляторы давления П- и Т- отборов включены

6

8

Определение поправки к мощности от изменения давления в теплофикационном отборе. G0=190 т/ч.

5

9

Определение поправки к мощности от изменения давления в теплофикационном отборе. G0=150 т/ч.

6

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 ПТ-65/75-130/13 ст.№ 3.

Выполнен сбор исходных данных для корректировки энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-65/75-130/13 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.

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 в соответствии с заводской расчётной характеристикой. Открытие II, III и IV клапанов происходит при расходах свежего пара 150, 300 и 385 т/ч. 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 ≈ 400 т/ч находится на уровне 84 %, что свидетельствует о хорошем состоянии проточной части и уплотнений ЦВД.

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии при работе на конденсационном режиме при мощности турбины 50 МВт составляет 2580 ккал/(кВт·ч), что выше удельного расхода тепла по ТЭХ и нормативным характеристикам.

По результатам испытаний в теплофикационных режимах с отпуском тепла в производственный отбор, удельный расход пара на выработку электроэнергии ниже, чем в типовой характеристике, а при отпуске тепла в только теплофикационный выше, что объясняется хорошим состоянием ЦВД.

Среднее значение относительного сопротивления трубопроводов отборов пара достигает к ПВД-7 - 4,4%, к ПВД-6 - 6,8% и не превышает расчётного значения, а у отбора на ПВД-5 - 10,8%, что превышает расчётное значение 5-7 %.

Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды до нормативных значений. Но температура питательной воды при номинальной нагрузке турбины ниже, чем в типовой энергетической характеристике. Это объясняется отличием фактических температурных напоров ПВД от температурных напоров ТЭХ. Значения фактических температурных напоров не превышают допустимых, принятых для подогревателей высокого давления.

Регенеративная установка низкого давления обеспечивает нагрев основного конденсата. Температурные напоры ПНД-4 не превышают допустимые значения, ПНД-2 и ПНД-3 имеют повышенные значения, что свидетельствует об ухудшенном теплообмене в этих подогревателях.

Теплофикационная установка в период испытаний работала достаточно эффективно (БО-3А), что подтверждает эффективность замены трубной системы подогревателя. Температурные напоры БО-3А в опытах ниже расчётных значений, что значительно повышает эффективность работы турбины в режиме отпуска тепла из теплофикационного отбора.

Правая половина конденсатора турбины постоянно работает на осветлённой воде (левая на циркуляционной), что положительно сказывается на экономичности работы турбоустановки, так как происходит дополнительный отпуск тепла из конденсатора и соответственно снижает 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 960-1470 т/ч с температурой на входе в конденсатор 1-1,5 ºС). Левая половина 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.

Подогреватель основного конденсата ПНД-1 исключён из тепловой схемы турбоустановки по причине низкой надёжности трубной системы, в случае разрывов которой необходимо выводить турбину в останов. Влияние его работы на экономичность турбоустановки в условиях ТЭЦ-11 минимальна, так как большую часть времени работы диафрагма ЦНД закрыта и в конденсатор поступает минимальное количество пара.

В весенне-осенний период для поддержания вакуума левая половина полностью работает на циркуляционной воде (циркуляционный насос включен), правая половина 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 (рис. 52). В условиях работы ТЭЦ-11 фактическое давление пара в конденсаторе может существенно отличаться от номинального, что значительно влияет на экономичность работы турбоустановки. Так как в правую и левую половину конденсатора подаётся разный расход воды и с разной температурой (разность температур достигала 20ºС в проведённых опытах), то значение номинального давления пара в конденсаторе не достаточно точно определяется по типовой характеристике конденсатора. В связи с этим, для определения номинального давления пара в конденсаторе, при различных расходах осветлённой и циркуляционной воды, необходимо выполнить испытания конденсатора, которые позволят определить номинальное давление в зависимости от расхода пара из турбоагрегата, и соответственно более точное отклонение мощности турбоагрегата при отклонении давления в конденсаторе.

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