автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Расширение регулировочного диапазона турбоагрегатов ТЭЦ при несинхронных изменениях графиков тепловой и электрической нагрузок

гч.

О

^ На правах рукописи

I

ЛОМАКИН Борис Владимирович

РАСШИРЕНИЕ РЕГУЛИРОВОЧНОГО ДИАПАЗОНА ТУРБОАГРЕГАТОВ ТЭЦ ПРИ НЕСИНХРОННЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ ГРАФИКОВ ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗОК

Специальность 05.04.12 - Турбомашины и комбинированные

турбоустановки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997 г.

Работа выполнена в Московском энергетическом институте (техническом университете) на кафедре "Паровые и 1азовые турбины" и в Учебно-научно-производственном центре.

Научный руководитель: доюгор технических наук Куличихин В.В. Официальные оппоненты:

член-корр. РАН, доктор технических наук, профессор Филиппов Г.А. кандидат технических наук Созаев A.C.

Ведущая организация - НПО ЦКТИ

Защита диссертации состоится CCIQ-HJL 1997 r в

совета К.053.16.05 Московского энергетического института (технического университета) по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная, дом 17.

Отзывы на автореферат ( в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная, дом 14, Ученый Совет МЭИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

час. в аудиторииО у^у на заседании диссертационного

Автореферат разослан

1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к н.т., с.н.с.

Jh —

А. И Лебедева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: В настоящее время установленная мощность плофикационных турбин в России превышает 47% при доле выработки ¡ектроэнергии, превышающей 50%, что объясняется спадом производства и >ъективными преимуществами комбинированной выработки тепла и юктроэнергии. Как известно, наиболее экономичным для теплофикационных рбоагрегатов является режим работы по тепловому графику при практически крытой регулирующей диафрагме ЦНД. Однако использование этого режима :язано с двумя важными и трудноразрешимыми проблемами: наличием гсткой связи между выработкой тепла и электроэнергии и необходимостью »еспечения надежной работы ЦНД с закрытой регулирующей диафрагмой.

Указанные проблемы известны давно, и в их решении в конкретных ловиях состава оборудования ТЭЦ и требований графиков тепловой и юктрической нагрузок участвовали такие известные ученые и практики как А.Иванов, Г.А.Шапиро, Е.И.Бененсон, ПД.Баринберг, Ю.Н.Неженцев и др.

Особенно остро указанные проблемы стоят для энергетической системы осковского региона, где в установленной мощности преобладает доля ТЭЦ.

Цель__работы: разработка экономичных методов покрытия графиков

пловых и электрических нагрузок в условиях несинхронности их изменения >и работе по тепловому графику с обеспечением надежности работы ЦНД.

Для достижения этой цели решались следующие задачи: анализ графиков тепловой и электрической нагрузок при работе по пловому графику для определения несинхронности графиков и потребностей шпазона уменьшения электрической нагрузки при ночном провале;

расчетное и экспериментальное исследование работы теплофикационной тансвки с целью расширения ее регулировочного диапазона;

разработка основных требований к системам охлаждения ЦНД, их ализация и экспериментальные исследования на энергоблоках с турбинами 250/300 240 ТЭЦ 26; исследование их влияния на регулировочный диапазон ектрических нагрузок при суточных провалах;

исследование особенностей эрозионного износа рабочих лопате последних ступеней ЦНД турбин Т- 250/300 240 в условиях эксплуатации. Научная новизна работы состоит в:

обнаружении существенной несинхронности суточного потреблен тепла и электроэнергии, определении имеющегося и необходимого увеличена регулировочного диапазона электрических нагрузок энергоблоков 250 Мвт дг условий работы ТЭЦ 26 Мосэнерго;

-комплексном подходе к оценке эффективности различных методе снижения электрической нагрузки при ее ночном провале;

-определении диапазонов температуры наружного воздуха, при которь применение исследованных методов снижения нагрузки оказываете оптимальным;

-разработке общих принципов и требований к системам охлаждения ЦН£ их реализации на турбинах типа Т 250/300 240 ТЭЦ 26 и исследованиях V' эффективности.

Достоверность и обоснованность полученных результатов определяются: -тщательно выполненной системой измерения температур, расходт давлений и других параметров рабочего тела с дублированием измерений;

обработкой результатов экспериментальных исследовани современными статистическими методами с анализом погрешностей;

удовлетворительной воспроизводимостью результатов измерений; использованием современных расчетных методов анализа режиме работы турбоагрегата совместно с теплофикационной установкой;

достаточной сходимостью полученных результатов с имеющимие данными других исследований, в том числе проведенными н экспериментальных стендах турбинных заводов;

достаточно длительным опытом использования разработанных методе покрытия несинхронных графиков тепловых и электрических нагрузок и систе охлаждения ЦНД при работе турбоагрегатов по тепловому графику. Практическая ценность и внедрение результатов работы:

Практическая ценность диссертационной работы определяется недрением разработанных режимов эксплуатации теплофикационных грегатов ТЭЦ при несинхронных изменениях графиков тепловой и лектрической нагрузок, а также внедрением новых систем охлаждения ЦНД в 1алорасходных режимах.

Личный вклад автора заключается в непосредственном формировании им энцепции настоящей работы, постановке конкретных задач и участии в азработке программ исследований, методики экспериментальных сследований в промышленных условиях; методик расчетных исследований; роведении работ по подготовке турбоагрегатов к испытаниям; выполнении сследований в промышленных условиях; обобщении и анализе полученных кспериментальных и расчетных данных и на их основе в разработке энкретных рекомендаций по совершенствованию переменных режимов ксплуатации, конструкции и тепловых схем турбоагрегатов, внедрении езультатов на действующем оборудовании ТЭЦ-26 Мосэнерго и участии в ыпуске руководящих указаний для эксплуатационного персонала.

Публикации по работе: По результатам выполненных исследований, аучных и практических разработок, изложенных в диссертационнной работе, публиковано 6 статей и два описания к авторским свидетельствам на зобретения.

Апробация____работы. Положения, изложенные в диссертации,

эедставлялись и обсуждались на заседаниях НТО АО "Мосэнерго", на »хнических совещаниях в энергосистемах и АО "ТМЗ", на заседании кафедры Паровые и газовые турбины" Московского энергетического института ехнического университета).

Структурами _обтг5М„диссертации: диссертационная работа состоит из гедения, шести глав, заключения, списка использованных источников, слючающего свыше 50 наименований. Общий объем: 218 страниц ашинописного текста, 64 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во_вв.еде_нии обоснована актуальность темы диссертации.

- и -

ВлеРВРЙ. .главе выполнен критический анализ литературных данных п> теме диссертации: по проблемам повышения маневренности ТЭЦ в условия неравномерных графиков тепловой и электрических нагрузок, обеспечени теплового состояния проточной части ЦНД при малорасходных режима* включая пусковые режимы и режимы работы по теплофикационному графику Выполнен анализ существующих систем охлаждения ЦНД, их преимуществ недостатков. Значительное внимание уделено выполненным исследованиям п эрозии рабочих лопаток последних ступеней ЦНД.

В этой же главе приводятся характеристики оборудования ТЭЦ-26, ; также анализ фактических режимов его работы за период 1992 1996 г.г.

Анализ графиков электрической и тепловой нагрузки показывает, чт> максимумы и минимумы электрической и тепловой нагрузки ТЭЦ существенн' сдвинуты по времени, а иногда находятся фактически в противофазе Требование разгружения турбины по электрической нагрузке входит противоречие с необходимостью поддержания тепловой нагрузки (рис. 1).

Фактические значения температуры обратной сетевой воды существенн меняются в течение суток за счет колебаний нагрузки горячего водоснабжени* что приводит к изменению отпуска тепла из отборов турбины, изменение регулировочного диапазона турбины и '-пономично! ти |ы'м>гы п'п'чшц.-мы

Ял с». |н к». у ¡>чшя литературы и фактических режимов эксплуатаци! оборудования ТЭЦ- 26 определены цели и задачи расчетных экспериментальных исследований данной диссертации.

Во второй главе проанализировано изменение регулировочного диапазон; существующего оборудования, выявлены основные лимитирующие факторы I ограничения по техническому минимуму нагрузки теплофикационны энергоблоков при работе по тепловому графику.

Для конкретных условий эксплуатации ТЭЦ 20 исследован! характеристики отпуска тепла из отборов теплофикационной турбины пр| работе по графику теплосети в зависимости от фактических расходов сетево! воды и температуры наружного воздуха. Показано, что при снижении расход; сетевой воды с 7200 м '/ч до 5000 м^/ч при температуре наружного воздуха

Рис.1. Графики нагрузки

-26°С тепловая нагрузка отборов составляет 985 ГДж/ч (235 Г кал/ч) вмес номинальной 1425 ГДж/ч (340 Гкал/ч), что ограничивает возможное изменения электрической нагрузки в связи с полной загрузкой пиков водогрейных котлов при низких температурах наружного воздуха.

Исследованы диапазоны возможного снижения электрической мощное турбоагрегата при обеспечении допустимого температурного состояния ЦН/! малорасходных режимах двумя способами: пропуском пара через частич закрытые поворотные регулирующие диафрагмы ЦНД и подачей пара системы охлаждения ЦНД на теплофикационных режимах (с полност закрытыми поворотными регулирующими диафрагмами).

В первом способе величина необходимого вентиляционного расхода па определяется температурой и давлением перод ЦНД, а также давлением конденсаторе, что в свою очередь существенно влияет на диапазон изменен нагрузки. При втором способе при использовании разработанной с участи автора новой системы охлаждения ЦНД вентиляционный расход пара конденсатор может быть снижен до 10 12 т/ч. Экспериментальны исследованиями установлено, что при ее работе изменение параметр охлаждающего пара в широком диапазоне (давление в нижнем отборе 0.02 0.147 МПа (0.23 1.5 кг/см^), температура пара в нижнем отборе 70 80' практически не сказывается на величине необходимого для охлаждения Ц1 расхода пара. Это позволило заключить, что величина вентиляционнс расхода пара практически не влияет на снижение электрической нагрузки минимального уровня, который определяется в этом случае тол* температурным графиком теплосети и расходом сетевой воды через сетев подогреватели.

Анализ расчетов удельного расхода топлива на выработку электрическ и тепловой энергии в режимах работы теплофикационного энергоблока п различных способах охлаждения ЦНД показал, что с понижением температу наружного воздуха и уменьшением расхода сетевой воды через сетев подогреватели не только снижается регулировочный диапазон энергоблока,

- ь -

резко снижается экономичность его эксплуатации при работе по первому тособу (с частично закрытыми поворотными диафрагмами).

В третьей главе исследуются способы расширения регулировочного иапазона турбоагрегатов ТЭЦ.

Анализ графиков электрической нагрузки на ТЭЦ-26 показал, что в астоящее время на ТЭЦ не возникает проблем по покрытию пиков чектрической нагрузки в связи с запасом мощности за счет увеличения асхода свежего пара (при одновременном увеличении его подачи в ЦНД). аиболее трудной задачей является обеспечение тепловой нагрузки при похождении ночных провалов электрической нагрузки. Даны характеристики чособов уменьшения электрической мощности как при сокращении, так и при охранении заданной тепловой нагрузки. Выполнены исследования актического изменения величины недогревов сетевой воды в сетевых здогревателях, оказывающих существенное влияние на экономичность и егулировочный диапазон турбоустановок. Полученные результаты ;пользовались для дальнейших исследований переменных режимов 5орудования ТЭЦ..

В работе применительно к оборудованию ТЭЦ-26 и характеристикам 5служиваемых ею теплосетей выполнены дополняющие друг друга кспериментальные и расчетные исследования возможностей снижения пектрической нагрузки путем полного или частичного обвода ПВД, частичного 5вода ПСГ и комбинации этих способов, в том числе и при переводе »достающей тепловой нагрузки на ПВК. Величина снижения электрической ощности за счет отключения ПВД при прочих равных условиях зависит от гличины тепловой нагрузки и практически не зависит от расхода сетевой эды. Величина снижения мощности может составить 23.5 Мвт при несении поком максимально возможной тепловой нагрузки и практически не зависит от араметров отпускаемого тепла.

При проведении экспериментальных исследований по отключению ПВД на окдой нагрузке проводилось уменьшение расхода сетевой воды через этевые подогреватели путем частичного байпасирования ПСГ, т.е. было

- ГО -

изучено наложение режимов отключения ПВД и частичного обвода ПСГ. Пр снижении расхода сетевой воды на 40-45% можно добиться дополнительног снижения мощности на 10-12 Мвт. Таким образом, суммарное снижени мощности может составить 30-35 Мвт. Однако реализовать такой режи! оказывается возможным только при температурах наружного воздуха не ниж -5°С и расхода сетевой воды через ПСГ на уровне 7000-8000 т/ч. При боле низких температурах или большей величине обвода сетевой воды помимо ПС возникает ограничение, связанное с давлением в теплофикационных отборах.

Анализ результатов экспериментальных и расчетных исследований пр| частичном обводе ПВД показал, что величина снижения электрическо! мощности зависит от доли обвода и от тепловой нагрузки, при этом снижена мощности происходит в значительно меньшем диапазоне, чем при полно» отключении ПВД.

При исследовании частичного обвода группы ПСГ было установлено, чт< величина снижения электрической мощности зависит от температур!: наружного воздуха, доли обвода сетевой воды и величины начального расход; сетевой воды. При сохранении тепловой нагрузки частичный обвод ПС1 целесообразно применять при температурах наружного воздуха выше -5°С у больших исходных расходах сетевой воды. Наибольшая эффективность этог< способа достигается при работе турбины с включенной системой охлаждена ЦНД (рис. 2.. 3).

В четвертой главе представлены результаты оценки эффективное™ использования различных способов изменения диапазона нагрузки. Излаженг методика оценки их эффективности, согласно которой производите? оптимизация затрат за весь цикл перехода с одного уровня нагрузок на другой и перехода к ожидаемому третьему уровню нагрузок, если он связан с вводом или выводом агрегатов в резерв. Расход топлива на каждой из заданных нагрузок энергоблоков определялся на основании расчетов тепловой схемы.

Учитывая многообразие возможных сочетаний режимов работы оборудования ТЭЦ и невозможности рассмотрения их в пределах данной работы, оценка эффективности предлагаемых способов изменения нагрузки

го

/о

¿4 = гоосг/с^ ¿не^о-с ЙЗ//Г / --

* - 6с/0= •---6<*оа л--- А---бгГг, » 7000 г/с,®* = 6 О Ой Г/г,'Э 7ССОГ/1 ,<£)*_-(¿СОт/х шО>х.-е с^/г/е. >»<?. > / /Л /

\ = й г/с .

6с/ —£1 ! 1 ЮОг/ъ А £сг

Рис. 2. снижение уощности при частичном обводе 1Кг при Ьпь^О0^,. Н&т

'5 еС

&с/~ ШОт/х

Рис.. 3.

Снигение модности при частичном обводе ЛСГ при => -5'С.

проводилась только для одного блока. В качестве альтернативы рассматривались варианты разгружения энергоблока с передачей части тепловой нагрузки на ПВК. Эффективность способа снижения нагрузки оценивалась по величине Л В, которая определялась по выражению: 4 В~В эн.к Вэн.кразгр - В пвк1 где Л В экономия или перерасход топлива в данном режиме, по сравнению с режимом разгружения и передачей части тепловой нагрузки на ПВК. На экономичность режима указывает знак минус у значения ¿В;

В эн.к , В эн.к разгр - расход топлива энергетическим котлом, соответственно в указанном режиме разгружения;

В пвк - расход топлива пиковым водогрейным котлом. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы: -частичный обвод ПСГ экономически оправдан, если температура наружного воздуха больше 5°С и первоначальный расход сетевой воды через ПСГ более 6000 т/ч, а доля обвода не превышает 20%;

работа турбины со штатной системой охлаждения ЦНД расширяет эф фективность использования режима обвода ПСГ до температуры наружного воздуха -5°С, при расходе сетевой воды свыше 7000 т/ч, если доля обвода не превышает 30%;

-работа турбины с отключенной штатной системой охлаждения ЦНД уменьшает эффективность использования режима обвода ПСГ;

-обвод ПВД оказывается экономически более эффективным, чем режимы разгружения нергоблока с частичной передачей тепловой нагрузки на пиковый водогрейный котел. Наибольшей эффективности этот режим достигает при температурах наружного воздуха, соответствующих максимально допустимой тепловой нагрузке в отопительных отборах. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность снижается из-за ограничений давления в отопительных отборах и роста температуры обратной сетевой воды. При положительных температурах в связи с уменьшением количества тепла, отпускаемого из отборов турбины, резко сокращается диапазон снижения электрической мощности за счет отключения ПВД,

поэтому эффективность этого режима уменьшается. В этом случае целесообразнее использовать режим частичного обвода ПСГ по сетевой воде. Отключение ПВД может дать экономию топлива 0.7-0.8 т/ч для блока в случав работы штатной системы охлаждения ЦНД и 0.2 т/ч, когда она отключена, и охлаждение ЦИД производится за счет увеличения в него пропуска пара, табл.1.

Исследован способ отпуска тепла от ТЭЦ с учетом изменения нагрузки горячего водоснабжения и динамических характеристик тепловой сети. Расчетными и экспериментальными исследованиями показана возможность расширения регулировочного диапазона на 4-7% и экономии топлива 20-25 т.у.т. в сутки на один энергоблок в течение отопительного сезона.

В_пятой главе представлены результаты исследований теплового

состояния ЦНД теплофикационных турбоустановок в малорасходных режимах.. Изучены поля распределения давлений в промежуточной ступени ЦНД, поля температур в проточной и выхлопных частях ЦНД при различных, в том числе пусковых, режимах работы с различной степенью закрытия поворотных регулирующих диафрагм, с различными системами охлаждения. Определены геометрические и расходные характеристики регулирующих диафрагм и влияние степени их открытия на тепловое состояние ЦНД, распределение охлаждающего пара по окружности ступеней, влияние технологических сбросов в конденсатор на распределение температур в ЦНД и уплотняющего пара на характер течения в корневой области рабочих лопаток.

На основе анализа результатов исследований малопаровых и безрасходных режимов разработаны основные принципы создания эффективных систем охлаждения ЦНД мощных теплофикационных турбоагрегатов при работе их по тепловому графику: переход на охлаждающий пар пониженного потенциала, сокращение ступеней увлажнения охлаждающего пара, исключение из контура охлаждения первых ступеней и подача охлаждающего пара в промежуточную ступень, передача функций задвижек на ресиверных трубах ЦНД уплотненным поворотным диафрагмам и т.д. Они были реализованы при создании системы охлаждения с плавным регулированием

Та-Зл^ца I

Сравнение эффективности обвода ПВД и рагружения блока с передачей части нагрузки на ПВК (0*= 48 т/ч)

(система охлаждения в работе)

все 1нВ С обводом ПВД (Опвк = 0) Разгружение с передачей части Оотг на ПВК ДВ

N3 Оот5 Вэн.К и, Оотб/Опвк Вэн.к разгр Впвк

т/ч °С МВт Гкал/ч т/ч МВт Гкал/ч т/ч т/ч т/ч

7000 -5 215,9 313 86,22 215,9 281/32 81,432 5,22 -0,432

6000 -5 183,59 268,44 74,808 183,59 242,73/25,71 70,848 4,176 -0,216

7000 -15 209,07 328,9 88,416 209 289,9/40 82,44 6,696 -0,72

6000 -15 181,01 299,4 79,844 181 260,3/39.1 74,016 6,408 -0,584

7000 -26 192,54 313,24 84,06 192,5 274,9/38,34 78,3 6,228 -0,468

6000 -26 160,49 268,44 72,612 160,5 237,5/30,94 67,86 5,04 -0,288

— хО —

расхода охлаждающего пара перед предпоследней ступенью ЦНД, «эторая защищена двумя авторскими свидетельствами.

В шестой главе представлены результаты исследований эрозионного взноса рабочих лопаток последних ступеней ЦНД. Изучена картина эрозионного износа рабочих лопаток ЦНД и с помощью разработанного в НПО ДКТИ метода оптической диагностики выполнены исследования соличественных характеристик на пяти турбинах типа Т-250/300-240 ТЭЦ-26. Измерения выполнялись с помощью многополосных фоторегистраторов и юследующей обработкой видеоинформации на телевизионно-компьютерном 1налиэаторе изображений с погрешностью не более 0.04 мм. Основными ираметрами износа являлась максимальная локальная толщина изношенного металла, т.е. максимальная глубина рельефа, отсчитанная от первоначальной юверхности лопатки в каждом теневом сечении, и площадь поврежденной юверхности в пределах кадра экспозиции (рис. 4).

Постоянное нарастание тепловых нагрузок на турбины ТЭЦ-26 обуславливает увеличение объема теплофикационных режимов с .шнимальными расходами пара через ЦНД, а также внедрение - как наиболее жономичных - режимов с закрытыми поворотными диафрагмами. Это может фивести к развитию эрозионных процессов на выходных кромках и :окращению срока службы лопаток, что в свою очередь требует разработки методов и устройств защиты лопаток от эрозии. Для уменьшения эрозионного (зноса рабочих лопаток в малорасходных режимах, наиболее характерных для еплофикационных турбоагрегатов, предложена, реализована и исследована [Эродинамическая система защиты от эрозии. Результаты ее исследования юзволяют заключить, что данная система обладает экранирующей :пособностью: при ее включении предотвращается вынос влаги к выходным ромкам рабочих лопаток последних ступеней из конденсатора, что в конечном :чете способствует снижению эрозионного износа рабочих лопаток в >азличных режимах эксплуатации с малыми пропусками пара в конденсатор.

кромок по высоте лопаток:

1,2- турблна й 3, 40-я ступень; 3 - турбина й 3. 31-я ступень; 5 - турбина » 6, саупень; Газона изшрш

ВЫВОДЫ

1.На основе анализа графиков тепловой и электрической нагрузок ТЭЦ-26, экспериментального и расчетного исследования различных методов снижения электрической нагрузки при заданной нагрузке прилегающих теплосетей, разработки, создания и исследования различных сиотем охлаждения ЦНД получено новое решение задачи о выборе рациональных режимов эксплуатации энергоблоков с турбинами Т-250/300 240 при прохождении ночных провалов графика электрической нагрузки при несинхронных изменениях графиков электрической и тепловой нагрузок.

2. Анализ графиков электрической и тепловой нагрузок ТЭЦ-26 Мосэнерго, имеющей энергоблоки с турбинами Т-250/300-240, показал, что максимум и минимум электрической и тепловой нагрузки не совпадают и часто находятся в противофазе, что вызывает большие трудности при прохождении ночного минимума электрической нагрузки.

3. Исследован способ отпуска тепла от ТЭЦ вне температурного графика с учетом изменения нагрузки горячего водоснабжения и динамических характеристик тепловой сети. Расчетными и экспериментальными исследованиями показана при использовании этого способа возможность расширения регулировочного диапазона на 4-7% и экономии топлива 20-25 т.у.т. в сутки на один энергоблок в течение отопительного сезона.

4. Установлен фактический регулировочный диапазон электрической нагрузки при различных уровнях тепловой нагрузки с учетом расхода сетевой воды, вентиляционного пропуска в конденсатор и штатной системы охлаждения ЦНД. Установлено, что при температурах наружного воздуха выше 0°С и работе турбоустановки по тепловому графику с 2-х ступенчатым подогревом сетевой воды работа системы охлаждения ЦНД практически не сказывается на регулировочном диапазоне. По мере понижения температуры наружного воздуха и увеличения параметров отпускаемого тепла из отборов гурбин работа системы охлаждения позволяет разгружаться до более низких /ровней электрической мощности. При температуре наружного воздуха ниже -15°С работа системы охлаждения позволяет дополнительно понизить

- 1В -

электрическую нагрузку на 15-25 МВт при сохранении тепловой нагрузки (в зависимости от расходы сетевой воды). Ьольший эффект от включении системы охлаждения достигается при малых расходах сетевой воды.

5. Исследованы возможные способы понижения электрической мощности теплофикационной турбоустановки при сохранении тепловой нагрузки, в том числе за счет частичного обвода сетевой воды ПСГ, полного и частичного обвода ПВД. На основании полученных при выполнении работы результатов оценки эффективности указанных способов изменения нагрузки определен оптимальный диапазон температур наружного воздуха, в котором каждый из них дает наибольший эффект в отношении изменения нагрузки и экономичности. В результате расчетных и экспериментальных исследований установлено, что обвод ПСГ при работе по тепловому графику целесообразно использовать, в основном, при температурах наружного воздуха выше 0°С. При более низких температурах наружного воздуха (до Ыв > -5 оС) эти режимы дают эффект только при больших расходах сетевой воды (свыше 7000 т/ч). Наибольший диапазон снижения мощности (10 -12%) обеспечивается при 1нв>0°С, максимальном начальном расходе сетевой воды 8000 т/ч и при работе системы охлаждения. По затратам топлива на реализацию данного режима его можно считать равноэкономичным с режимом разгружения энергоблока и передачей части тепловой нагрузки на ПВК, так как полученный в расчетах эффект экономии топлива составляет (-0.2 -+0.2 т/ч) на один энергоблок, что лежит в пределах точности расчетов.

6. Проведены экспериментальные и расчетные исследования по оценке снижения электрической мощности турбоагрегата за счет отключения или частичного обвода ПВД при сохранении тепловой нагрузки. Установлено, что полное отключение ПВД позволяет расширить диапазон снижения электрической мощности на 5-12% в зависимости от тепловой нагрузки, которую несет энергоблок, и от температуры наружного воздуха. Максимальное снижение мощности достигается в точке излома графика температуры сетевой воды за ПСГ, т.е. в момент достижения в отопительном отборе максимально допустимого давления. Сравнение отключения ПВД

с разгружением энергоблока и передачей части нагрузки на ПВК показывает, что этот режим более экономичен. Часовая экономия топлива достигает 0.2-0.8 т/ч в зависимости от условий эксплуатации. Отключение ПВД целесообразно использовать при отрицательных температурах наружного воздуха. Использование частичного обвода ПВД по питательной воде менее эффективно по сравнению с режимом полного отключения ПВД, с точки зрения как достигаемого диапазона изменения нагрузки, так и экономичности.

7. Выполнены в промышленных условиях исследования различных систем охлаждения ЦНД турбины Т-250/300-240 в малорасходных режимах, выявлены их преимущества и недостатки и на основе их анализа разработана, исследована и внедрена новая, защищенная двумя авторскими свидетельствами, система охлаждения ЦНД мощных теплофикационных турбин в малорасходных режимах. Изучены ее расходные и гидравлические характеристики, разработаны рекомендации по ее оптимальному использованию в реальных условиях эксплуатации, направленные на повышение надежности и экономичности работы турбины в малорасходных режимах ЦНД.

8. Исследованы особенности эрозионного износа рабочих лопаток последних ступеней ЦНД турбоагрегатов, разработана и исследована аэродинамическая система защиты рабочих лопаток от эрозии и показаны ее возможности для предотвращения эрозионных повреждений и охлаждения проточной части ЦНД при малорасходных режимах.

9. Результаты выполненных в диссертации исследований нашли применение на заводе-изготовителе при совершенствовании конструкции и режимов эксплуатации теплофикационных турбоагрегатов, использованы для повышения уровня эксплуатации, что позволит повысить надежность и экономичность работы теплофикационных турбоустановок.

Основное содержание диссертации изложено в публикациях:

1.Усовершенствование системы охлаждения ЦНД турбины типа Т 250/300-240 в теплофикационных режимах / В В Кудрявый, В В Куличихин,

Е>.В.Ломакин и др.// Электрические станции.- 1988.-- N 6 - С. 39-42

2. A.c. 1557339 СССР, МКИ3 F01K17/02. Способ управления охлаждением ступеней паровой турбины /С.Н.Иванов, К.Я.Марков, А.В.Рабинович, Б.В.Ломакин и др.//Открытия. Изобретения.- 1990,- N 14.

ЗДс. 1574S41 СССР, МКИ3 F01K17/02. Способ работы многоцилиндровой теплофикационной турбоустановки/ К.Я.Марков, В.В.Куличихин, Б.В.Ломакин и др.//Открытия и изобретения,- 1990,- N 24.

4.Куличихин В.В., Кудрявый В.В., Ломакин Б.В. Исследование переменных режимов работы цилиндра низкого давления турбины типа Т 250/300 240// Вестник Московского энергетического института. ■ 1994. N 1. С 13 16.

5.Уменьшение лрисосов в вакуумную систему теплофикационных турбин / В.В.Куличихин, А.М.Тесис, Б.В.Ломакин и др.// Труды Московского энергетического института,- 1994,- Вып. 671,- С. 22-25.

6.Возможности снижения эрозионного износа рабочих лопаток последних ступеней теплофикационных турбин / В.В.Куличихин, С.В.Куличихина, Б.В.Ломакин и др.// Труды Московского энергетического института.- 1994. вып. 671,- С. 71-80.

7.Влияние штатных вводов конденсата в конденсатор на тепловое состояние ЦНД турбины Т 100-130 / В.В.Кудрявый, В.В.Куличихин, Б.В.Ломакин и др. //Электрические станции.-1995.- N 3,- С. 13 19.

8-Ильин E.V., Куличихин 13.В., Ломакин Б.В. Влияние динамики теплосети на режимы работы энергоблоков с турбинами Т- 250/300 240 // Электрические станции. 1996. N3. С. 22 26.

Печ, л./^З* Тираж /ОО Заказ

Типография ААГ-)11. Красноказарменная, 13.