Основные показатели и характеристики многоступенчатых турбин

Показатели качества турбин

В тех случаях, когда ведется расчет и проектирование нового турбоагрегата, ряд исходных величин должен быть задан, некоторые же величины приходится принимать по оценке, используя опыт ранее построенных турбин, которые хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации, достаточно технологичны и удовлетворяют технико-экономическим требованиям. В ответственных случаях разрабатываются параллельные варианты изготовления турбины и выбирается наиболее удачный.

Проектируемая турбина должна по основным показателям, характеризующим технический уровень, как минимум отвечать тому, что создано или создается в отечественном и зарубежном турбостроении, желательно превосходить его.

Проектируемая турбина и вся турбоустановка должны отвечать регламентируемой ГОСТ 4.424-86 системе показателей качества, некоторые некоторых стандартизированы [11],а другие устанавливаются решениями министерств и ведомств, техническими заданиями на опытно-конструкторские работы, включаются в технические условия и карты технического уровня и качества продукции.

Система показателей качества1 делится насемьгрупп

1. Показатели назначения:

кВт (по ГОСТ 3618-82);

, кВт (по ГОСТ 3618-82);

  ГДж/ч;

°С (согласно ГОСТ 3618-82)

;

  °С (по ГОСТ 3618-82); для турбин АЭС она рассматривается как оптимизируемый параметр или устанавливается техническими условиями;

°С (определяется условиями водоснабжения и климатическими условиями расположения ТЭС и АЭС);

расхода охлаждающей воды, ряда конструктивных факторов, включая материалоемкость турбины и всей турбоустановки); при секционировании конденсаторов, т. е. при последовательном прохождении охлаждающей воды через два или более конденсатора (секции), под рк понимается среднее для всей турбины значение конечного давления;

  (по ГОСТ 3618-82); для АЭС.

зависит от типа реактора; иногда рассматривается как оптимизируемый параметр.

Характеристики маневренности:

регулировочный диапазон автоматического изменения мощности, %;

минимальное время пуска, ч (после простоя в 8 и 48 ч);

допустимое число пусков в год.

Конструктивные показатели:

масса турбины, кг;

масса турбины с конденсаторами, кг;

габаритные размеры, м (длина Ц ширина В, высота Н).

2. Показателе надежиостя: характеристики надежности в целом:

, нормо-ч/год; характеристики безотказности:

, ч (по ГОСТ 24277-85 и ГОСТ 24278-85);

, ч (по ГОСТ 27003-83);

характеристики долговечности:

  ч;

, ч;

  лет;

, лет;

, ч.

3. Показатель экономичности:

удельный расход теплоты брутто, кДж/(кВтч) (по ГОСТ 3618-82).

4. Эргономвческие Показатели:

уровень звука, эквивалентный уровень звука, дБа;

температура наружной поверхности изоляции и обшивки гн.п, °С.

, %.

  — относительная доля унифицированных составных частей (по

ГОСТ 4.424-86).

7. Показатель иатеитно-правовой:

  устанавливает возможность бес-

препятственной реализации изделия.

По некоторым показателям, например по параметрам пара, эксплуатационной частоте вращения, стандартизованы или указываются допустимые (иногда при дополнительных условиях) пределы изменения.

Многие из перечисленных показателей очевидны из названия; понятия номинальной и максимальной мощности, параметров, удельного расхода теплоты брутто рассмотрены в гл. 1. Проанализируем некоторые основные показатели надежности. Предварительно определим два важнейших эксплуатационных показателя:

коэффициент рабочего времени

7000 ч;

= 8760 ч, т.е.

Для ТЭС принят коэффициент использования установленной мощности, который определяется как отношение среднегодовой рабочей мощности в период прохождения максимальных нагрузок рабочих дней года, т. е. вне свободных и праздничных дней, к среднегодовой установленной мощности.

Согласно ГОСТ 24277-85 и ГОСТ 24278-85 указываются четыре показателя надежности турбин:

межремонтный (между капитальными ремонтами) срок службы— не менее 4 лет; для вновь проектируемых турбин ТЭС и ТЭЦ—не менее 5 лет; сейчас —до 6 лет; коэффициент готовности

подразумевается коэффициент готовности за год работы. Если, например,

=0,97 время вынужденных простоев должно быть не более 216 ч в год. Коэффициент готовности должен быть не менее 0,97 (после периода освоения), для турбин ТЭС и ТЭЦ — не менее 0,98;

наработка на отказ — не менее 5500ч (после периода освоения), для турбин ТЭС и ТЭЦ — не менее 6000 ч и подсчитьтвается по формуле

  для нескольких турбин) г число турбин;

. Применительно к одной турбине за год при

  = 7000 ч время наработки на отказ, требуемое ГОСТ (5500 ч), означает работу с не более чем 1,27 отказа в год; соответственно серия из 41 турбины должна иметь не более 52 отказов за год;

срок службы до списания— не менее 30 лет (для вновь проектируемых турбин ТЭС и ТЭЦ не менее 40 лет), за исключением некоторых быстроизнашиваемых деталей и узлов, например последних лопаток, подвергаемых эрозии.

Если разработанные варианты отличаются по стоимости и экономичности, то предпочтение отдается тому, который обеспечивает минимум затрат на выработку электроэнергии, т. е. минимальную стоимость одного киловатт-часа.