Тепловые испытания и разработка энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-130/13 ст.№ 1 Пермской ТЭЦ-14 ОАО «ТГК-9»
Общие сведения:
Работа выполнена для определения фактической экономичности турбоагрегата и получения данных для составления энергетических характеристик 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;
-
построение диаграммы режимов и проверка эффективности работы отдельных элементов турбоустановки;
-
разработка индивидуальных нормативных характеристик.
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.
-
разработка нормативных характеристик турбоагрегата.
Сведения об объекте:
Паровая турбина типа ПТ-60-130/13 ЛМЗ номинальной мощностью 60 МВт с двумя регулируемыми отборами пара (на производство и теплофикацию) предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВ-60-2 с водородным охлаждением.
Турбоустановка ПТ-60-130/13 ЛМЗ введена в эксплуатацию в 1966 году и имеет станционный № 1 (ст.№ 1).
По состоянию на 01.04.2010 г. (перед проведением тепловых испытаний) турбоустановка ПТ-60-130/13 ст.№ 1 отработала tраб = 341 133 часов.
Турбина рассчитана на работу с параметрами свежего пара перед стопорным клапаном: давление - 90 кгс/см2, температура - 535 °C. Номинальная температура циркуляционной воды на входе в конденсатор - 20°C.
Объем работ и основные технические решения:
В марте 2010 г. выполнены предварительные работы. Проведён контроль штатных средств измерений расходов, давлений, температур, их достоверность и надёжность. Составлен перечень необходимых дополнительных врезок по расходам, давлениям и температурам. Выполнен сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его заводских данных и данных по реконструкции. Определен и согласован с котло-турбинным цехом перечень подготовительных работ. Согласована с подразделениями и утверждена главным инженером рабочая программа по испытаниям турбоагрегата.
В апреле-мае 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. Отборы на теплофикацию и производство отключены. Тарировочные опыты;
-
конденсационный режим. ПВД включены. Отборы на теплофикацию и производство отключены. Регуляторы давления отключены;
-
конденсационный режим. ПВД включены. Отборы на теплофикацию и производство отключены. Регуляторы давления включены;
-
опыты с производственным отбором (Т-отбор отключен);
-
опыты с теплофикационным отбором (П-отбор отключен);
-
снятие характеристик ЦНД;
-
опыты с производственным и теплофикационным отборами;
-
определение изменения мощности турбины от изменения тепловой нагрузки.
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 ПТ-60-130/13ст.№ 1.
Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик турбоагрегата ПТ-60-130/13 ст.№ 1. Подбор и изучение необходимых паспортных данных, результатов проведённых испытаний, 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.
Результаты испытаний:
По результатам проведенных испытаний экономичность турбоагрегата на конденсационном режиме ниже данных ТЭХ на 4,9 %.
Фактическое значение внутреннего относительного КПД ЦВД при расходах свежего пара более 300 т/ч соответствует данным ТЭХ (при расходе на турбину 317 т/ч составляет 79,9 %), при расходах ниже 300 т/ч КПД ниже данных типовой характеристики на 2,0-2,5 %.
Регенеративная установка высокого давления обеспечивает нагрев питательной воды и работает достаточно эффективно.
Имеют место повышенные температурные напоры в ПВД-5, -6. Причиной высоких температурных напоров в ПВД-5, -6 может быть неудовлетворительная организация отсоса паровоздушной смеси из подогревателей, нарушение плотности глухих перегородок в коллекторах, кожуха пароохладителя.
Конечный подогрев основного конденсата и температурные напоры ПНД говорят об удовлетворительной работе подогревателей низкого давления.
Во время опытов открывались первый и второй клапаны ЦВД, данные по работе третьего клапана ЦВД отсутствуют из-за неисправности импульсной линии измерения давления. Рекомендуется произвести полную ревизию импульсных линий и первичной запорной арматуры каналов измерения давления за регулирующими клапанами парораспределения ЦВД.
Работа конденсационной установки не эффективна. Фактические температурные напоры превышают расчётные значения, что приводит к ухудшению и вакуума и снижению экономичности турбоустановки в целом. В ремонтный период необходимо произвести чистку трубной системы конденсатора (при необходимости произвести её замену).
Максимальная нагрузка турбины с учётом поправок на отклонение опытных условий от номинальных на конденсационном режиме составила 48,8 МВт.
По результатам испытаний были проанализированы измерения расходов свежего пара на турбину и основного конденсата за ПНД-4. Среднее отклонение между замеренным и расчётным значениями расхода пара составило по всем опытам - 7,6 %. Рекомендуется выполнить ревизию (замену) вварных сужающих устройств расхода свежего пара.
Мощность ЦНД ниже по сравнению с типовой характеристикой, что обусловлено износом проточной части и отсутствием 28 ступени.
Результаты испытаний были использованы для разработки энергетической характеристики турбоагрегата.