Способы независимого регулирования тепловой и электрической нагрузок

Работа нескольких агрегатов на общую сеть. Это легко осуществляется по электрической нагрузке. По тепловой нагрузке возможно использование рядом (на той же электростанции) расположенных турбин, в том числе турбин с регулируемыми отборами пара.

покрывается за счет специальной пиковой котельной. Этот путь используется и на обычных ТЭЦ, когда временно существенно возрастает тепловая нагрузка. Очевидно, что при этом общая экономичность системы снижается, так как относительно уменьшается доля энергии, вырабатываемой на базе теплового потребителя.

тепловую нагрузку можно изменить (уменьшить) отключением какого-либо из отборов! Этот способ, естественно, не допускает тонкой, непрерывной регулировки нагрузки—она будет меняться ступенчато.

Сохранение отборов по давлениям, но установка на линиях отборов регулирующих клапанов (рис. 9.26, б), меняющих отборы на тот или иной сетевой подогреватель. Этот путь означает снижение экономичности, присущее любому процессу дросселирования. Данный способ, используемый ЛМЗ (в сочетании с предыдущим), имеет определенные преимущества. Дело в том, что на линиях отборов предусматривается установка обратных клапанов, предохраняющих проточную часть турбины от возможных при некоторых режимах забросов воды. Регулирующий клапан на линии отбора может быть объединен с обратным, что позволяет упростить систему регулирования и защиты.

  и соответственно тепловая нагрузка уменьшаются.

При этом снизится общая экономичность турбоустановки. Такой путь применяется в турбинах ХТЗ. Как показывают термодинамический анализ и детальные расчеты, четвертый и пятый пути имеют примерно, одинаковую экономичность.

Подводя итог рассмотрению разных принципов комбинированной выработки теплоты и электрической энергии на базе конденсационных турбин с теплофикационными отборами нерегулируемого давления, отметим, что выбор этого типа турбоустановок по сравнению с турбинами с регулируемыми отборами пара следует проводить на основе детальных технико-экономических расчетов с учетом графиков нагрузки.

В определенных условиях может оказаться целесообразным тот или иной тип турбин. В то же время отметим, что приоритет широкого использования турбин с отопительными отборами нерегулируемого давления принадлежит отечественному турбостроению.

В настоящее время, в частности, в атомной энергетике имеются турбины такого типа с большой (равной или даже превышающей электрическую мощность) тепловой нагрузкой. что им присвоено специальное обозначение турбины типа КТ к о и д е н с а ц и о и и о - т е и л о ф и к а ц и о и и ы е. Более того, все вновь проектируемые энергетические конденсационные турбины турбинных заводов, в том числе многие экспортные, большая часть модернизируемых турбин включают возможность теплофикационных отборов нерегулируемого давления (см. в частности, описание турбин в гл. 10).

Имеются два принципиально разных подхода к созданию конденсационных турбин с большой тепловой нагрузкой.

В проточной части используется практически без изменений чисто конденсационная турбина. Очевидно, что в этом случае некоторые ступени при теплофикационном режиме будут работать в нерасчетных, неоптимальных условиях с пониженным КПД, а в предотборных и ряде других ступеней могут существенно возрасти изгибиые напряжения в рабочих лопатках и диафрагмах. При больших отборах пара* в последних ступенях ЦНД могут настолько уменьшиться объемные пропуски пара, что их рабочие лопатки окажутся в недопустимых условиях но вибрационной надежности (см. § 7.4). Все это должно учитываться при переводе турбины па работу с теплофикационными отборами.

Турбина проектируется заново. Номинальный (расчетный) режим ее работы выбирается с учетом годового графика нагрузки и теплофикационных режимов. При этом можно подобрать места отборов и теплоперепады ряда ступеней, близие к оптимальным для какого-то промежуточного режима, среднего в условиях годовой работы. При таком подходе к проектированию турбины ее КПД будет несколько ниже в условиях конденсационного режима, чем у чисто конденсационной турбины. Проверка надежности элементов проточной части должна проводиться и при конденсационных режимах, особенно для последних ступеней ЦНД, и при наибольших теплофикационных отборах.

  через последние ступени ЦНД. С учетом годового графика нагрузки может оказаться целесообразным выполнить турбину не с тремя, а с двумя ЦНД. Проточная часть турбины в этом случае может (естественно, после соответствующей проверки надежности) базироваться на отработанных для конденсационной модификации ступенях и других элементах.

Поскольку конденсационные паровые турбины (и для ТЭС, и для ТЭЦ, и для АЭС, и для АТЭЦ) с большими теплофикационными отборами нерегулируемого давления и разрабатываются вновь, и реконструируются из ранее созданных чисто конденсационных агрегатов, то методика расчета турбины при переводе ее на работу для комбинированной выработки представляет широкий интерес.

Детальный расчет всех режимов должен проводиться для всей турбоустановки, учитывать изменения в тепловой схеме, балансы системы сетевых подогревателей и (для турбин АЭС) сепараторов-подогревателей. Для проточной части, особенно для ступеней ЦНД, измененные режимы должны рассчитываться с учетом переменных по радиусу параметров потока (см. § 3.4). И те и другие расчеты производятся на ЭВМ но довольно сложным программам. Изложение этих программ не может быть предметом рассмотрения в данной книге. В то же время независимо от такого полного, детального расчета необходима предварительная оценка работы турбины, подбор системы сетевых подогревателей, т. е. необходима простая, физически понятная, хотя и приближенная методика, представленная ниже.