Процесс расширения пара главной и приводной турбины Расход пара

На приводную турбину.

Для привода питательных насосов применяют турбины конденсационного типа (рис.10.9, б) или с противодавленим (рис.10.9, а и в). Конденсационные приводные турбины имеют обычно свой конденсатор, эжекторную установку, конденсатные насосы и т. д. Конденсат приводной турбины конденсационного типа в некоторых случаях отводят непосредственно в конденсатор главной турбины (рис.10.9, б). Отработавший пар приводных турбин с противодавлением можно направить в конденсатор главной турбины или в ЦНД главной турбины (рис.10.9, а и в).

 

 

Рис. 10.9. Схемы включения приводных турбин питательной установки:

а – турбопривод на свежем паре; б) – турбопривод конденсационного типа

на «холодном» (I) и «горячем» (II) паре после промежуточного перегрева;

в) – турбопривод с противодавленим на «холодном» (I) и «горячем» (II) паре после

промежуточного перегрева

 

Рис. 10.10. Процесс расширения пара в главной турбине и в приводной турбине

питательной установки:

– давление и энтальпия перегретого (острого) пара на входе в турбину,

– снижение давления острого пара при дросселировании в паровпускных клапанах турбины, – давление пара до и после промежуточного перегрева пара,

– температура и энтальпия пара после промперегрева соответственно, – давление и энтальпия пара в отборе на приводную турбину,

– давление пара в конденсаторе приводной турбины и энтальпия пара на входе в конденсатор приводной турбины, – давление и энтальпия пара в конденсаторе главной турбины, – давление и энтальпия пара в противодавлении приводной турбины

 

Приводные турбины с конденсацией отработавшего пара имеют обычно свой конденсатор, эжекторную установку, конденсатные насосы и т.д. (рис.10.9, б). Отработавший пар и конденсат отработавшего пара в некоторых случаях отводят непосредственно в конденсатор главной турбины (рис.10.9, а и б).

Питание приводной турбины свежим паром не выгодно, так как из-за высоких параметров пара ее КПД низок (рис.10.9, а). Отработавший пар турбопривода питательного насоса с противодавлением (рис.10.9, в) смешиваетcя в главной турбине с основным потоком пара (питательные установки турбин К-300-240, Т-250-240, и в последующих ступенях работает объединенный поток пара.

При большой мощности главной турбины для разгрузки последних ее ступеней целесообразно иметь приводную турбину с конденсацией отработавшего пара (рис.10.9, б). Такой тип приводной турбины широко применяется у нас в стране и за рубежом в крупных энергоблоках.

На электростанциях с промежуточным перегревом пара на турбопривод питательных насосов можно отбирать пар как «холодный» (до промежуточного перегрева), так и «горячий» (после промежуточного перегрева). При использовании «горячего» пара теряется дополнительная работа в главной турбине, получаемой благодаря промежуточному перегреву пара (рис. 10.9, б, в). При использовании «холодного» пара на турбопривод повышается экономичность ТЭС. Холодный пар после работы в приводной турбине с противодавлением не следует возвращать в ступени главной турбины, так как при недостаточно тщательном перемешивании его с основным, более горячим потоком пара в деталях турбины могут возникнуть дополнительные термические напряжения, снижающие надежность ее работы. Возвращение, отработавшего в приводной турбине потока пара, в главную турбину возможно при необходимости получения дополнительной мощности. Приводная турбина с конденсатором не применима ввиду недопустимо высокой влажности отработавшего пара приводной турбины, работающей на холодном паре.

Расход пара на приводную турбину бустерного и главного питательного насосов, кг/с (при наличии общего привода), определяется из уравнения энергетического баланса:

 

,

 

где – подача воды питательным насосом, кг/с; – удельный объем воды, /кг; – теплоперепад пара в турбоприводе, кДж/кг, = – ; – КПД насоса; – механический КПД приводной турбины; – давление воды за питательным насосом, МПа; (давление пара в деаэраторе). При электрическом приводе бустерного насоса принимают , МПа. Давление соответствует температуре насыщения жидкости перед главным питательным насосом; кавитационный запас насоса 0,9 МПа. В долях расхода свежего пара на главную турбину получим:

,

где .

Таким образом, доля расхода пара на приводную турбину зависит в основном от отношения работы насоса , кДж/кг, и работы пара в приводной турбине . = 0,83ּ0,99 = 0,82.

Условием тепловой экономичности парового или электрического привода питательного насоса служит следующее соотношение:

 

> илиּ< .

 

Конечным критерием тепловой экономичности любого типа привода служат расчетные затраты, учитывающие капитальные и эксплуатационные расходы. Результат сравнения зависит от режима работы насосов и стоимости топлива; при продолжительной работе их с пониженными нагрузками и относительно дорогом топливе может быть выгоднее паротурбинный привод питательного насоса, а не электропривод.

Теплоэлектроцентрали нашей страны с начальными параметрами пара перед турбинами 9 и 13 МПа большей частью не имеют промежуточного перегрева пара и работают по неблочной схеме. Питательные насосы имеют, как правило электрический привод. Паровой привод питательных насосов целесообразен, если отработавший пар приводных турбин можно использовать в течение всего года для нужд внешнего теплового потребления. Такое решение безусловно экономически выгодно, если паром, отработавшим в приводных турбинах, не вытесняется пар из отборов главных турбин и с отработавшим паром приводных турбин отпускается дополнительное количество теплоты внешним потребителям. В случае вытеснения этим паром отборов из главных турбин выбор парового или электрического привода питательных насосов подлежит технико-экономическому сравнению.