De (16.1) sigue una expresión para determinar el caudal de vapor vivo en la turbina a valores conocidos potencia de la turbina y consumo de vapor para el consumo de calor:
Las turbinas de extracción de vapor variable tienen las siguientes características:
1. Dependiendo de la carga térmica, condensando y calefacción modos. Para el modo de cogeneración, dependiendo de la carga térmica, la turbina puede funcionar según horarios de calefacción o eléctricos. En el primer caso, los cuerpos reguladores del LPC son estacionarios y el cambio en la carga del consumidor de calor y la potencia de la turbina es proporcionado por los cuerpos de distribución de vapor del LPC. En este caso, un modo es posible cuando los cuerpos reguladores del LPP están cerrados y todo el vapor se dirige al consumidor de calor. Solo el flujo de vapor de ventilación se dirige al LPHP para enfriar su cuerpo y rotor. En los modos de funcionamiento según el horario eléctrico, los cuerpos reguladores del LPH pueden tener un grado arbitrario de apertura.
2. Para prevenir situaciones de emergencia una válvula de seguridad está instalada en la línea de vapor conectada a la cámara de extracción controlada. Además, debido al gran volumen de la tubería de vapor, se deben instalar válvulas de retención para evitar el reflujo de vapor hacia la turbina durante su parada de emergencia.
3. En turbinas con extracción controlada de vapor, debido a la variedad de modos, se utiliza la distribución de vapor por boquilla.
Diagrama de régimen de turbina con extracción de vapor variable mostrado en la fig. 16.6.
Potencia de la turbina determinada por curva ab, corresponde al trabajo con extracción de vapor completo para el consumidor de calor ( GRAMO 2 =GRAMO k = 0). El paso de vapor de ventilación en el LSP (5-10% del valor calculado) está determinado por la línea a 1 b 1... Cuadrícula de líneas punteadas ( a 1 b 1) determina los modos de funcionamiento de la turbina con extracción de vapor diferente al consumidor de calor (área del diagrama a12ba). Línea a 11 b 11 representa el cambio en la potencia de la turbina en el flujo de vapor calculado en el LPH (cuando los cuerpos reguladores del LPH están completamente abiertos y la presión p p (R m) se mantiene constante). Línea b2 determina el modo de funcionamiento con el paso máximo de vapor a través de la bomba de alta presión. Línea a 1 2 corresponde a un modo de funcionamiento puramente de condensación, cuando el consumo de vapor en la extracción es cero. Con el vapor de diseño pasando por el LPHP, la potencia máxima de la turbina está determinada por el punto b 11(aquí el consumo de vapor a través de la bomba de alta presión es máximo y el paso calculado a través de la bomba de alta presión es igual a GRAMO 20 =0,4GRAMO diez). Punto a 11 corresponde al flujo de vapor calculado en el LPH en el modo de condensación y determina la potencia significativamente menor de la turbina, que puede desarrollar al caudal máximo a través del HPP.
Arroz. 16.6. Diagrama de modos de la turbina T con extracción de vapor variable
Si permitimos un aumento de la presión del vapor antes del LPH (en una extracción controlada), entonces se puede pasar un mayor flujo de vapor por él e incluso en el modo de condensación se puede alcanzar la potencia máxima. N amapola s, para el que está diseñado el generador. En el diagrama de flujo de vapor GRAMO 20 =0,4GRAMO 10, a la que corresponde la línea a 11 b 11, las válvulas de control de LPH (o diafragmas rotativos) se abrirán completamente y se logrará un aumento adicional en el caudal a través del LPH debido al aumento de la presión del vapor en la cámara de extracción controlada.
Para determinar el caudal del vapor sangrado en un modo arbitrario (punto A en la Fig. 16.6) se realiza la siguiente construcción. Punto A en el diagrama define el caudal de vapor vivo en la turbina para un modo dado ( GRAMO 1 =GRAMO o). Después de pasar por el punto A la línea de paso de vapor constante en el LPH, la encontramos en la intersección de la línea AB con punto de línea de condensación V, que le permite determinar el paso de vapor GRAMO 2 en PND. El caudal del vapor sangrado se calcula como la diferencia GRAMO n = GRAMO 1 -GRAMO 2. Líneas en modo turbina con caudal de vapor de purga constante GRAMO n = const en el diagrama están representados por líneas sólidas delgadas. A veces en diagramas en lugar de GRAMO NS ( GRAMO t) se están construyendo líneas de carga térmica constante Q t = GRAMO sv h pr -h acerca de) determinado a partir de los valores de las entalpías de la línea recta ( h pr) y al revés ( h sobre) agua de la red que pasa por el calentador de la red.
Las turbinas presentadas se fabrican con y sin recalentamiento de vapor. La ganancia por recalentamiento aquí es menor que la de las turbinas de condensación, ya que se determina en relación a las características del LPC, cuyo caudal medio anual de vapor a través del cual es menor en las turbinas con extracción controlada. Para turbinas con extracción de vapor de producción, que varía poco a lo largo del año, es aconsejable que la capacidad de condensación sea igual al valor nominal, y no superior a éste, que es típico de las turbinas con extracción de vapor de calefacción. Las dimensiones de la última etapa del LPP de tales turbinas, otras igualdad de condiciones menor que la de las de condensación, ya que las plantas de turbinas con turbinas de cogeneración, normalmente instaladas dentro de la ciudad, tienen una mayor temperatura del agua de refrigeración y, por tanto, una mayor presión en el condensador durante el suministro de agua circulante del condensador.
Sobre última página de esta conferencia, se da un diagrama simplificado de modos, que usaremos al resolver problemas en ejercicios practicos... Debe imprimirse y ponerse en práctica.
A diferencia de las turbinas con contrapresión, las turbinas con extracciones intermedias controladas y un condensador pueden generar electricidad independientemente de la carga térmica.
Turbina de extracción simple.
1 parte alta presión(CVD);
2 - parte baja presión PND);
3 - generador;
4 - condensador;
5 - consumidor de calor;
6 - válvula de cierre;
7 - válvula de control;
8 - Válvula de control LPH;
9 - válvula de seguridad;
10 - válvula de cierre;
11 - la válvula de retención.
HPC y LPH son grupos de etapas y pueden ubicarse en uno o en diferentes cilindros, respectivamente, en un cilindro de alta presión (HPC) y en un cilindro de baja presión (LPC).
Vapor fresco con parámetros P sobre y para, habiendo pasado a través de las válvulas 6 y 7, se expande en el CVD a presión R p que se mantiene constante. Después de HPP, el flujo de vapor se divide en un flujo G p y G a... este último pasa por 8 hasta el LPH, donde se expande a la presión en el condensador P a.
Eficiencia interna relativa de toda la turbina:
Definamos un correo electrónico. potencia sin tener en cuenta la extracción de vapor para la regeneración: N e = η m η p. ej., Ni.
Poder interno:
Para turbinas con extracción variable es posible
Condensando
Calefacción.
El régimen será completamente condensación, si G p= 0 y la turbina funciona como turbina de tipo K, con la válvula 8 completamente abierta, la válvula de corte 10 completamente cerrada, la regulación de carga se realiza mediante la válvula 7. La válvula de corte 10 no es una válvula de control. Su posible posición: completamente abierta o completamente cerrada.
El modo se llama calefacción urbana, cuando G p> 0 y la válvula de cierre 10 está completamente abierta. La potencia eléctrica requerida a una frecuencia de corriente constante y una carga de calor se proporcionan mediante la regulación conjunta de los grados de apertura de las válvulas 7 y 8.
Como caso especial del régimen de calefacción, es posible trabajar con contrapresión, mientras la válvula 8 está cerrada, y todo el vapor se dirige a la extracción controlada. Pero una pequeña cantidad de vapor pasa a la fuerza al LPH para eliminar el calor de fricción del rotor LPH. Este pase de vapor se llama ventilación... En el modo de contrapresión, la carga eléctrica está completamente determinada por el valor de la carga del consumidor de calor.
Válvula de seguridad 9 sirve para evitar daños mecánicos en caso de trabajo incorrecto sistemas de control y sobrepresión de vapor en la cámara de selección superior a la permitida. Si, cuando el generador se apaga repentinamente, la válvula 8 no se cierra, entonces el vapor de la línea de vapor de extracción puede regresar e ingresar al LPP y al condensador y puede acelerar la turbina a una velocidad que cause su destrucción. Para evitar que esto suceda, se instala una válvula de retención 11. Se proporciona un cierre forzado de la válvula de cierre 10.
Turbinas con 2 extracciones de vapor reguladas intermedias.
4) generador;
5) condensador;
6) consumidor de calor de baja calidad (selección de calefacción);
7) consumidor industrial;
8) válvula de retención;
9) 10) válvula de control;
11) diafragma rotatorio.
Representemos el proceso de expansión.
0-1 
- expansión de vapor en el cvd;
1-2 - estrangulamiento en la válvula 10;
2-3– expansión en ČSD;
3-4 - estrangulamiento en el diafragma 11;
4-5 - expansión de vapor en el LPH.
Estas turbinas se caracterizan por una variedad aún mayor de modos de funcionamiento en comparación con las turbinas con 1 extracción. Disponible:
Modo de condensación (10 y 11 están completamente abiertos y las válvulas de cierre están cerradas);
- 
una de las selecciones está cerrada;
En PND solo hay un paso de ventilación de vapor (la potencia eléctrica está completamente determinada por las cargas de los consumidores de calor).
Requerido en todo momento correo electrónico. potencia con frecuencia de corriente constante y cargas de calor con presiones dadas R p y P t proporcionada por la regulación conjunta del grado de apertura de las válvulas 9 y 10 y el diafragma 11.
Las válvulas 9 y 10 son válvulas servoaccionadas.
El cuerpo regulador entre el CSD y el PND suele ser un diafragma rotativo 11 debido a grandes volúmenes consumo de vapor. En este caso, ČSD y ČND se encuentran en el LPC. En la posición cerrada, parte del vapor de ventilación pasa a través de los pequeños espacios entre las aspas y las ventanas del diafragma en el LPC.
12) celosía de boquilla de la primera etapa del LPP.
Turbinas de cogeneración modernas con una capacidad de 50 MW y más, tienen dos extracciones de vapor controladas por calefacción para el calentamiento por etapas del agua de calefacción, que se lleva a cabo en varios calentadores ubicados secuencialmente. La presión del vapor sangrado está determinada por la temperatura del agua que sale de cada etapa de calentamiento. Para calentar el sistema de calefacción se utiliza el 70-80% del consumo de vapor de la turbina, y la temperatura de calentamiento es de 40-50 ° C.
Diagrama esquemático plantas de turbinas con dos extracciones de calefacción (superior 4 e inferior 5) se muestra en la Fig. 20.2, a. Vapor fresco en cantidad GRAMO O y con parámetros p 0, t 0 suministrado a la turbina a través de la parada 8 y válvulas de control 7. En el cvd 1 el vapor se expande a la presión en la salida de calefacción inferior 5 y luego a través del cuerpo regulador 6 va a la CND 2. El resto del equipo de una planta de turbinas con dos extracciones de vapor de calefacción es similar a una turbina con dos extracciones de vapor controladas (Fig. 20.1).
Arroz. 20.2. Diagrama esquemático (a) y proceso de expansión de vapor (B) v h, S- diagrama de parada de turbina con extracción de vapor de dos etapas.
A la selección superior 4 vapor con flujo GRAMO 1 tomado a presión R 1 y con entalpía h 1 (Fig.20.2, b), y en la inferior - vapor con un caudal GRAMO 2 con parámetros R 2 y h 2 . Dado que solo hay un cuerpo regulador de LPH en la turbina, entonces presión ajustable al mismo tiempo se puede apoyar solo en una de las dos extracciones de vapor de calentamiento: en la superior - con ambas extracciones encendidas, en la inferior - con la extracción inferior encendida.
La instalación para calentar el agua de la red consta de dos calentadores (calderas) 9 y 10 tipo de superficie. La temperatura requerida del agua de calefacción suministrada al consumidor de calor está determinada por la presión del vapor de la extracción superior. La distribución de la carga térmica entre las salidas superior e inferior está determinada por las temperaturas del agua de suministro antes y después de los calentadores de la red, el flujo del agua de suministro y la carga eléctrica.
Potencia de turbina interna N yo , kW, con dos salidas de calefacción el par se determina a partir de la expresión (excluidas las extracciones regenerativas)
N yo = N NS / η metro η p.ej = N I "+ N I "" + N I """ =
= G sobre norte 0 "η 0i "+ (G O –GRAMO 1 ) H 0 ""η 0i "" + (G O –GRAMO 1 –GRAMO 2 ) H 0 """η 0i """ (20.3)
, kW, esQ t = W con c en (t 2s -t 1s) = G 1 (h 1 -h 1 " ) + G 2 (h 2 -h 2 " ), (20.4)
dónde GRAMO O ,G p ,G t - consumo de vapor de la turbina, en las extracciones de calefacción superior e inferior, kg / s; norte 0 " , norte 0 "" , norte 0 """- etapas de turbina disponibles antes de la extracción superior, entre las extracciones y el LPH , kJ / kg; W con - consumo de agua de la red, kg / s; c en= 4,19 kJ / (kg K) - capacidad calorífica del agua; t 2s, t 1s- temperatura del agua en la entrada y salida de los calentadores, grados; h 1, h 2 - entalpía de vapor en las extracciones de calor superior e inferior, kJ / kg; h 1 " , h 2 " - entalpía del condensado de vapor de calentamiento en calentadores 9 y 10, kJ / kg.
Las turbinas con extracción de vapor de dos etapas pueden tener una variedad de modos de operación de cogeneración, dependiendo de la relación de carga térmica y eléctrica. Con modos de funcionamiento según el horario térmico a una carga de calor dada Q t organismo regulador 6 antes de que se cierre el PND. La potencia de la turbina está determinada por la carga de calor, y el flujo de vapor a través del LPP está limitado por el valor G c.min determinado por las condiciones trabajo confiable turbinas. Cuando la turbina está funcionando de acuerdo con el programa eléctrico posible cambio independiente en calor y carga eléctrica. Autoridad reguladora 6 parcial o totalmente abierto, lo que le permite pasar a través de la turbina con una carga de calor constante gasto adicional vapor vivo que fluye a través del LPH hacia el condensador 3 (figura 20.2). Este consumo proporciona energía adicional en comparación con el modo de funcionamiento según el programa térmico con la misma carga de calor. Por tanto, el caudal de vapor a través del LSP depende de la carga eléctrica especificada.
20.3. APLICACIÓN DE VIGAS INTEGRADAS EN CONDENSADORES DE TURBINAS DE CALOR
En turbinas con extracción de vapor controlada durante el funcionamiento con carga térmica, no se permite el paso cero de vapor al condensador. Pase mínimo, que sirve para enfriar las etapas LPS, se determina diseño de turbina(el tamaño del blading del PND, la densidad de los órganos reguladores del PND, etc.) y su modo de funcionamiento(vacío, presión en la cámara de selección).
El calor del vapor que ingresa al condensador se transfiere al agua en circulación y no se usa en el ciclo de la planta de energía. El calor del vapor que ingresa a los intercambiadores de calor ubicados en la línea de recirculación también se transfiere al agua en circulación: un calentador de prensaestopas y enfriadores de eyectores. Para utilizar este calor, acorde con el calor del paso máximo de vapor al condensador, una parte de la superficie del condensador se asigna a una superficie especial. haz calefactor. Los tubos de la viga se suministran como agua circulante y redes de calentamiento de agua. La superficie de la viga incorporada es aproximadamente del 15% área total superficie del condensador.
El diseño de un condensador con un haz incorporado, que tiene cámaras de agua independientes y un espacio de vapor común con la superficie principal, es una solución típica para turbinas de cogeneración con una capacidad de 50 MW y más.
Diagrama esquemático de una planta de turbinas con un paquete de cogeneración incorporado en el condensador se muestra en la Fig. 20.3, a. Al haz de tubos del condensador principal 8 solo se suministra agua circulante, y a la viga incorporada 11 - Agua circulante y agua de las redes de calefacción (red de retorno o reposición). El resto del equipamiento de la unidad de turbina tiene la misma finalidad e imagen que en la unidad de turbina con extracción de vapor de dos etapas (Fig. 20.2).
Modo encendido con generación de energía de condensación solo el agua circulante fluye hacia los haces principal e integrado. Cuando se trabaja en un horario térmico se apaga el suministro de agua en circulación a los paquetes principal y incorporado, y el paquete integrado se enfría mediante la red o el agua de reposición. En este caso, el organismo regulador 6 PND (Fig. 20.3 , a) está cerrado y la turbina funciona en un modo similar al de una turbina con contrapresión.
Arroz. 20.3. Diagrama esquemático (a) y proceso de expansión del vapor (B) v h, S- diagrama de una planta de turbinas con extracción de vapor de dos etapas y haz calefactor incorporado.
Al mismo tiempo, se excluye la posibilidad de un ajuste independiente de las cargas térmicas y eléctricas, ya que la potencia eléctrica de la turbina en este modo de funcionamiento está determinada por el valor y los parámetros de la carga térmica.
La transferencia de la turbina al funcionamiento utilizando la viga incorporada provoca una redistribución de presiones y caídas de calor a través de las etapas de la turbina. En la Fig. 20.3, b muestra el proceso térmico de expansión del vapor en la turbina c h, S-gráfico cuando funciona en modo de condensación(líneas discontinuas) y con encendido haz calefactor(lineas solidas). Para turbina de alta presión modo de funcionamiento con haz incorporado encendido se asocia con un aumento de presiones en extracciones controladas ( R 1 >R 1 "; R 2 >R 2 "), lo que conduce a una disminución de la potencia generada por los flujos de vapor hacia las extracciones. En el LPH de la turbina, debido al deterioro del vacío en el condensador, la caída de calor disponible disminuye drásticamente ( H 02 "> H 02 ), y sus etapas operan con una gran relación de velocidad yo / s f y menor eficiencia. V casos individuales Las pérdidas de energía en LPH exceden su caída de calor disponible y las etapas LPH operan con eficiencia negativa y consumen energía (línea 1-2 en la Fig. 20,3, b). En tales modos, debido a un aumento en la temperatura del vapor que pasa por el LSP, el régimen de temperatura tubo de escape de turbina.
CPC. DIAGRAMAS DE MODO
V caso general diagrama de modo expresa en forma grafica relación entre la potencia eléctrica de la turbina norte I, consumo de vapor GRAMO O, carga de calor del consumidor Q p (Q t), presión de vapor suministrada al consumidor R n (p t), parámetros de vapor fresco p 0, t 0, consumo de agua de refrigeración W con y otros que determinan el modo de funcionamiento de la turbina:
F (N e, GRAMO 0 , W s, Q p, Q t, R n, p m ...) = 0. (1)
La ecuación (1) se representa gráficamente en un plano si el número de variables no excede de tres. De lo contrario, la imagen del diagrama de modos en el plano se puede obtener solo reemplazando la relación real de las variables con dependencias aproximadas, lo que introduce un error en el diagrama, cuanto mayor es el mas numero variables de la ecuación (1). Por lo tanto, es aconsejable limitar el número de parámetros independientes que participan en el diagrama de régimen. Al limitar el número de variables de la ecuación (1), se tiene en cuenta que la influencia de los parámetros individuales sobre la potencia no es la misma. Para máxima precisión el diagrama de modo se realiza en forma de varios gráficos independientes. Horario principal comúnmente conocido como diagrama de modo , expresa relación entre la potencia de la turbina N e y consumo de vapor GRAMO 0 . Gráficos adicionales llamado curvas de corrección al diagrama de régimen , determine el efecto de cambiar cada uno de los otros parámetros de la ecuación (1) sobre la potencia de la turbina. V el diagrama de régimen incluye tambien algunos curvas auxiliares: dependencia de la temperatura agua de alimentación del consumo de vapor vivo, la posible presión mínima en la extracción controlada del consumo de vapor y extracción, etc.
El diagrama principal se puede realizar con gran precisión, ya que el número de variables es limitado. Las curvas de corrección se suelen realizar con algún error. Sin embargo, el error de la curva de corrección aumenta ligeramente el error general del diagrama de modo, ya que valor absoluto las correcciones en sí mismas son, por regla general, un pequeño porcentaje de la potencia total de la turbina.
La presencia de un diagrama de modo le permite establecer gráficamente la relación entre los parámetros de la ecuación (1) y resaltar el área de posibles modos de funcionamiento de la unidad de turbina. La claridad de la presentación, la facilidad de uso y la precisión suficiente han determinado el uso generalizado del diagrama de modos en el diseño y operación de centrales térmicas.
CPC 19.1. Diagrama de modos de turbina con contrapresión tipo P. El diagrama de modo expresa dependencia del consumo de vapor vivo G 0 de la energía eléctrica N e y contrapresión p p :
G 0 = f (N e, p p). (2)
que se puede representar en un plano de acuerdo con los datos experimentales o calculados disponibles. De los tres parámetros de la ecuación (2), la presión de vapor final tiene la menor influencia p p , por lo que se realiza el diagrama de los regímenes de turbina con contrapresión (Fig.19.1 CPC) en forma de cuadrícula de curvas G 0 = f (N e) , obtenido como resultado de la intersección de la superficie tridimensional descrita por la ecuación (2) por los planos p p = constante.
Arroz. 19,1 CPC... Diagrama de régimen de turbina de contrapresión.
CPC 19.2. Diagrama de régimen de turbina con extracción de vapor variable. En general, el diagrama de régimen expresa dependencia de la energía eléctrica N e sobre el consumo de vapor de la turbina G 0, en la selección G p y presión de vapor en la selección p p.
G 0 = f (N e, G p, p p). (3)
La presión de selección se puede excluir de esta ecuación p p , reemplazando su influencia con curvas de corrección, que se pueden realizar con un error relativamente pequeño. Entonces la dependencia (3) se puede trazar en un plano en forma de una serie de curvas G 0 = f (N e) a G p = constante.
Considerar un ejemplo de construcción de un diagrama de una turbina con extracción de vapor por un método aproximado basado en el uso de una dependencia linealizada del caudal de vapor para la turbina G 0 del poder N e y consumo de vapor en la selección G p:
G 0 = G ko + y p G p = G k.x + r k N e + y p G p = G k.x + d norte (1- x) N e + y p G p (4)
dónde G a = G k.x + r a N e - consumo de vapor de la turbina en el modo de funcionamiento por condensación sin extracción; G c.x - consumo de vapor en ralentí de la turbina sin extracción; r a =(G 0 - G c.x )/N e - aumento específico del consumo de vapor en el modo de condensación, kg / (kWh); y p = (h n-h k) / (h 0 -h k) - la relación de las gotas de calor utilizadas del LPP y la turbina completa (el coeficiente de subdesarrollo de la potencia por el vapor de extracción); d n =GRAMO nom/norte nom- consumo específico de vapor a carga nominal y modo de operación de condensación, kg / (kWh); x =G x.x /G 0 - relación inactiva.
El diagrama de modo se basa en las líneas límite dibujadas para los modos de funcionamiento de turbina más típicos.
Modo de condensación. Matemáticamente, la dependencia del consumo de vapor de la energía está determinada por la expresión (5) en G p =0:
G 0 = G ko = G k.x + d norte (1- x) N e (5)
Gráficamente (figura 19.2 CPC) la construcción de la línea del modo de condensación se realiza en dos puntos: el punto PARA, cuya ordenada corresponde al flujo máximo de vapor en el condensador a la potencia eléctrica nominal norte nom, y punto Alrededor de 1 determinar el caudal de vapor de la turbina G c.x a potencia cero (inactivo). En el eje de abscisas, la línea del régimen de condensación que pasa por los puntos PARA y Alrededor de 1 , corta el segmento О О 2 , determinar condicionalmente la pérdida de potencia de la turbina Δ N х.х para vencer la resistencia ociosa.
De hecho adicción G 0 = f (N e) en el modo de condensación se diferencia de la línea recta y tiene más vista compleja, determinada por el sistema de distribución de vapor, la naturaleza del cambio en la eficiencia relativa interna, la temperatura del vapor gastado en el CWD, etc.
Funcionamiento de turbina con contrapresión. El cambio en el caudal de vapor de la turbina se determina mediante la expresión (5) en G a =0 y G 0 =G p:
G 0 = G o.p = G p = G k.x + d norte (1- x) N e + y p G 0,
G 0 = G c.x/(1- y p) + d norte (1- x) N e /(1- y p) = G p.x + r p N e (6)
G ko + y p G p = G k.x + r k N e + y p G p = G k.x + d norte (1- x) N e + y p G p
dónde G p.x =G c.x /(1- años) - consumo de vapor al ralentí en modo de contrapresión, kg / s; r p = r a (1- y p) - aumento específico del consumo de vapor durante el funcionamiento de la turbina con contrapresión, kg / (kWh).
Dado que la tasa de subproducción y p es siempre menor que uno, la tasa de flujo de vapor en ralentí y el aumento específico en la tasa de flujo de vapor durante el funcionamiento de la turbina con contrapresión es mayor que en el modo de condensación en (1 / (1- años p)) una vez: G p.x >G c.x , r p >r a.
Esto se debe a la caída de calor significativamente menor en la turbina antes de la extracción en comparación con la caída de calor total al condensador y, en consecuencia, a un gran consumo específico de vapor.
Arroz. 19,2 CPC... Diagrama de régimen de turbina con extracción de vapor variable.
La dependencia aproximada del consumo de vapor de la potencia en el caso en que todo el vapor después de la HPP ingrese a la selección, en el diagrama de régimen (Fig. 19.2 CPC) está representado por una línea recta que pasa por el punto Sobre 2, caracterizando la pérdida de potencia en reposo, y el punto Alrededor de 3 , en donde G p.x =G 0. Punto B 0 tendido en la línea del régimen de condensación G a = 0 corresponde al modo de funcionamiento con el caudal máximo de vapor a través de la turbina.
De hecho, cuando la turbina funciona con contrapresión, pasa un pequeño flujo de vapor a través del condensador. GRAMO desde min, que está determinada por las condiciones de funcionamiento confiable de los elementos de la turbina LPP (5-10% del consumo de vapor por turbina). La linea recta K o V , paralelo О 2 В 0 y debajo de ella. Punto ordenado NS caracteriza el paso mínimo de vapor al condensador GRAMO desde min.
Modo de extracción continua(G p = constante). Las características de una turbina con extracción de vapor constante se representan de acuerdo con la ecuación (4). A partir de una comparación de las expresiones (4) y (5), es fácil establecer que las características del modo de condensación y el modo de operación con extracción constante se diferencian entre sí por un valor constante. y p G p . Por lo tanto, en el diagrama de modos, las líneas que representan el modo G p = constante, será paralelo a la línea de condensación.
El límite izquierdo de las características de la turbina en G p = constante sirve como línea de trabajo de la turbina con contrapresión, sobre la cual G p = GRAMO desde min(en ausencia de extracción de vapor no regulada), y en la línea derecha KV n potencia nominal constante de la turbina norte nom. Parte superior el diagrama de modo está limitado por el segmento BB n en la línea de paso máximo de vapor a través de la turbina G 0max = constante entre líneas GRAMO desde min = constante y norte nom = const.
Extracción de vapor nominal G p nom corresponde a la potencia eléctrica nominal norte nom y el consumo máximo de vapor de la turbina G 0max (punto Posada ). Si el caudal máximo de vapor a la turbina se alcanza durante el funcionamiento con contrapresión a una potencia eléctrica inferior a la nominal, entonces es posible una extracción de vapor superior a la nominal, la denominada extracción limitante, determinada en el punto V líneas que se cruzan GRAMO desde min = constante y G 0max = constante.
Además de la familia obligatoria de líneas que determinan la dependencia de la potencia de la turbina del caudal de vapor a diferentes significados trozos escogidos G p = constante, el diagrama de modo tiene una cuadrícula de líneas G a = constante a tasas de flujo de vapor constante en el condensador (LPC). Líneas G a = constante son líneas rectas, paralelas a la característica del modo de funcionamiento de la turbina con contrapresión GRAMO desde min = constante... De esta familia de líneas, la línea GRAMO k max = constante correspondiente al flujo máximo de vapor en el condensador. Normalmente, una turbina de cogeneración de condensación requiere desarrollo completo energía eléctrica en un modo puramente de condensación. En este caso, la línea inferior del diagrama G p = 0 llega a la linea norte nom = constante en el punto PARA a GRAMO Para =GRAMO k max... Si la extracción de vapor es estable y está asegurada durante un largo período de funcionamiento de la unidad de turbina, entonces el límite inferior del lado derecho del diagrama es la línea GRAMO k max = constante paralelo a la línea GRAMO desde min = constante por encima del punto PARA líneas que se cruzan G p = 0 y norte nom... En este caso, la potencia eléctrica nominal se alcanza a un cierto valor de despegue.
Con el flujo de vapor máximo simultáneo a través de la bomba de alta presión y la bomba de baja presión, la turbina puede desarrollar la máxima potencia norte Max... Este poder está determinado por la abscisa del punto En t líneas que se cruzan GRAMO 0max = constante y GRAMO k max = constante... La potencia máxima de la turbina se regula a una tasa hasta un 20% superior a la nominal.
Si aceptamos que el flujo de vapor a través del LSP no debe exceder el máximo, entonces del diagrama (Fig. 19.2 CPC) se ve que en el modo de condensación ( G p = 0 ) potencia de la turbina (punto K 1 ) será menor que el máximo. Tal limitación de la potencia de la turbina con extracción de vapor variable cuando funciona en modo de condensación es injustificada. La potencia nominal en el modo de condensación se puede obtener aumentando el paso de vapor a través del LPH, lo cual se asegura aumentando la presión del vapor antes del LPH. Los modos con caudales de vapor a través del LPH que exceden su rendimiento con cuerpos reguladores completamente abiertos del LPH y la presión nominal del vapor en la extracción controlada se asignan en el diagrama de régimen en el área " Alta presión sanguínea en selección controlada ", que en la fig. 19,2 CPC sombreado.
El diagrama de modos permite determinar el tercero mediante dos términos de expresión dados (3). Determinación del caudal del vapor sangrado. G p norte NS y consumo de vapor G 0 sucede de la siguiente manera. Según el famoso norte NS y G 0 encontrar un punto A , caracterizando el modo de funcionamiento especificado de la turbina. A través del punto A Conducir una línea de paso de vapor constante en el LPH. Punto ordenado CON la intersección de esta línea y la línea del régimen de condensación G p = 0 determina el consumo de vapor en el LPH G a . El caudal del vapor sangrado se calcula como la diferencia G p =G 0-G a .
Consumo de vapor vivo G 0 con potencia de turbina conocida norte NS y el consumo del vapor sangrado G p definido por la ordenada de la intersección de las líneas
N e = constante y G p = constante.
Potencia de la turbina norte NS con caudales conocidos de vapor fresco y purgado G 0 y G p definido por la abscisa de la intersección de las líneas G 0 = constante y
G p = constante.
CPC 20.1. Diagrama de régimen de turbina con dos extracciones de vapor controladas. norte NS, consumo de vapor de la turbina G 0 , consumo de vapor en las extracciones superior (producción) e inferior (calefacción) G p y GRAMO T:
G 0 = f (N e, G p, GRAMO T). (1)
Las curvas de corrección tienen en cuenta la influencia de los demás parámetros de la ecuación (1).
Al construir un diagrama de los regímenes de turbina con dos extracciones de vapor controladas, se reemplaza convencionalmente por una turbina ficticia con una extracción de vapor superior. Se supone que la extracción de calor es cero y el vapor se envía al LPH de la turbina y produce energía adicional allí.
ΔN t = G t H I "" η metro η p.ej = kG t (2)
dónde norte I "" - gota de calor usada de LPH; k - coeficiente de proporcionalidad.
Teniendo en cuenta (2), la expresión (1) se puede reducir a la forma
N e = N e conv - ΔN t = f (G 0 , GRAMO NS) - G t H I "" η metro η p. ej. (3)
dónde N e conv =f (G 0 , GRAMO NS) es la potencia desarrollada por una turbina convencional con extracción de calor cero.
El diagrama de régimen correspondiente a la expresión (3) se puede realizar en un plano en dos cuadrantes como sigue (figura 6.9). La dependencia está graficada en el cuadrante superior. G 0 = f (N e conv , G p) , que expresa el diagrama de los regímenes de una turbina convencional cuando opera con consumo de vapor cero en la selección de calefacción. Su construcción se realiza de la misma forma que para una turbina con una extracción de vapor (Fig.19.2 CPC). El límite inferior de este diagrama es la línea de selección de producción G p = 0 ... En la parte superior, el diagrama está limitado por las líneas del caudal máximo de vapor de la turbina. GRAMO 0max = constante y en la selección de la producción GRAMO p.max = constante y tambien la linea GRAMO csd, caracterizando la cantidad de vapor incluida en el CSD .
Arroz. 20,1 CPC... Diagrama de régimen de turbina con dos extracciones de vapor controladas.
En el cuadrante inferior, según (3), se traza una línea OK , conectar la selección de calefacción inferior GRAMO T con potencia adicional ΔN T y se aplica una cuadrícula de líneas rectas paralelas. Además, aquí se dibujan las líneas divisorias. G p = constante para la selección de calefacción. Representan la selección de producción más alta posible. GRAMO p.max, que se determina a partir del balance total de vapor de la turbina, siempre que el consumo de vapor a la salida del PSH no supere la extracción de calor en la cantidad necesaria para enfriar las etapas LSP:
G tmax = GRAMO 0max -G p -G kmin .(4)
La construcción de estas líneas de contorno se realiza de la siguiente manera: a partir de puntos seleccionados arbitrariamente 1 y 2 por el mismo valor G p = constante dibuja líneas verticales hacia abajo. Puntos 1" y 2" intersecciones de estas líneas con valores GRAMO tmax calculados por la fórmula (4) se combinan para un valor G p = constante línea recta, que es el límite de los modos posibles. Desde abajo, el funcionamiento de la turbina es inaceptable debido a GRAMO T > G tmax .
Usando tal diagrama (figura 20.1 CPC), es posible encontrar el cuarto para una turbina con dos extracciones de vapor controladas utilizando tres valores conocidos de la ecuación (1). Por ejemplo, deja norte NS, G p, G t. Se requiere encontrar G 0 ... Primero por norte NS y GRAMO T encontrar norte F: desde el punto A dado poder norte NS realizar un directo AB, paralelo OK, antes de cruzar la línea flujo constante G p = constante... Sección COMO representa la energía adicional generada por el LPP debido al paso adicional de vapor en la cantidad GRAMO T. Potencia de turbina ficticia norte F se determina en el punto C. cima diagramas de modo, por norte F determinar el caudal de vapor requerido para la turbina G 0 como la ordenada de un punto D intersecciones norte F = constante y G p = constante.
СРС 20.2 Diagrama de modos de turbina con dos extracciones de vapor de calentamiento. El diagrama expresa la relación entre la potencia de la turbina norte NS, carga de calor Q t, consumo de vapor de la turbina G 0 , temperatura del agua de calentamiento t con yendo al consumidor:
F (N e , Q t, G 0, t с) = 0. (5)
El diagrama de régimen se construye mediante el método de dividir el caudal de vapor vivo en dos corrientes: GRAMO t 0 y condensando GRAMO Para 0 ... En consecuencia, la potencia de la turbina se toma convencionalmente igual a la suma de la potencia de la cogeneración. norte la e y condensación norte a e arroyos. Teniendo esto en cuenta, la dependencia (5) se puede representar en como sigue:
G 0 = F 2 (NORTE la e , t 2s) + f 3 (NORTE ae) (6)
El diagrama de modos se traza en tres cuadrantes (figura 20.2 CPC).
Arroz. 20,2 CPC Diagrama de modos de turbina con dos extracciones de vapor de calentamiento.
El primero (arriba a la izquierda) muestra la dependencia del caudal de vapor para la turbina de la carga de calor cuando funciona de acuerdo con el programa de calor. GRAMO t 0 = f 1 (Q t, t 2s)... El segundo cuadrante (superior derecho) representa la dependencia del caudal de vapor de la turbina de su potencia en varios valores. t 2s y trabajar en térmicas GRAMO t 0 = f 2 (norte t e, t 2s)... El tercer cuadrante (inferior) caracteriza el funcionamiento de la turbina de acuerdo con el programa eléctrico y expresa la dependencia del caudal de vapor de condensación de la potencia generada por este flujo. GRAMO a 0 = f 3 (norte a e). El consumo total de vapor de la turbina de acuerdo con (20.2 CPC) se calcula sumando los caudales de vapor obtenidos en el segundo y tercer cuadrantes. En el tercer cuadrante, también se aplica una línea para el modo puramente de condensación de la turbina sin carga térmica (línea a ), que se encuentra debajo de las líneas GRAMO a 0 = f 3 (norte a e).
Ejemplos de uso del diagrama de modos de turbina con dos extracciones de vapor de calefacción:
1. Determinación de la potencia de la turbina y el consumo de vapor durante el funcionamiento de la turbina de acuerdo con el programa de calefacción y la carga de calor conocida Q t y temperatura del agua de calefacción t 2s.
Por valores establecidos Q t y t 2s gastar en cuadrantes I y II linea rota A B C D E(Figura 20.2 CPC). En el cuadrante I en el punto C calcule el consumo de vapor GRAMO t 0, y en el cuadrante II en el punto E - potencia de la turbina norte la e.
2. Determinación del consumo de vapor para una turbina que funciona en modo de condensación, con carga térmica conocida Q t, poder norte NS y temperatura del agua de calefacción t 2s.
Por valores establecidos Q t y t 2s determinar el poder norte la e generado por el flujo de vapor de calefacción. La diferencia entre la potencia establecida norte NS y el valor encontrado norte la e determina el poder norte a e desarrollado por el flujo de vapor de condensación. Corresponde al segmento ERIZO en la Fig. 20,2 CPC... Luego, dibujando desde el punto mi línea equidistante a la dependencia GRAMO a 0 = f 3 (norte a e), en el punto Y sus intersecciones con la línea norte NS = constante encontrar el caudal del flujo de vapor de condensación GRAMO a 0(punto ordenado Y en el cuadrante III en la Fig. 20,2 CPC). El caudal de vapor de la turbina se determina sumando los valores GRAMO a 0 y GRAMO t 0.
3. Determinación del consumo de vapor por turbina cuando la turbina está funcionando en modo puramente de condensación. GRAMO a 0 para un poder dado norte NS.
En el cuadrante III por poder conocido norte NS y curva a determinar el valor deseado del consumo de vapor GRAMO a 0(línea LMN).
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Fecha de creación de la página: 2016-04-27
| Tipo de turbina | Selección no. Calentador | Presión, MPa | Temperatura, ° С | La cantidad de vapor extraído, kg / s |
| PT-12-35 / 10 (APT-12-1) | 1ª selección (LDPE) para la 5ª 2ª selección (desaireador) para la 11ª 3ª selección (HDPE) para la 13ª | 0,56 0,12* 0,0098 | 2,64 0,97 0,194 | |
| PT-12-90 / 10 (VPT-12) | 1a selección (LDPE No. 5) para la 5a 2a selección (LDPE No. 4) para la 9a 3a selección (desaireador) * para la 12a 4a selección (LDPE No. 3) para la 15a 5a selección (PND No. 2) * para la 19ª sexta selección (PND No. 1) para la 21ª | 2,51 1,49 0,98/0,59 0,32 0,12 0,007 | 1,22 1,36 0,055+0,47** 0,55 0,22 0,3+0,3** | |
| PT-25-90 / 10 (VPT-25-3) | 1a selección (LDPE No. 5) para la 5ta etapa 2da selección (LDPE No. 4 *, desaireador *) para la 9a etapa 3ra selección (HDPE No. 3) para la 12a etapa 4ta selección (LDPE No. 2) * para Art.15 Quinta selección (PND No. 1) para el Art.17 | 2,11 0,98 / 0,59 0,32 0,12 Apagado | 3,17 1,14/1,11 1,14 0,39 | |
| PT-25-90 / 10 (VPT-25-4) | 1a selección (LDPE No. 5) para st.9 2da selección (LDPE No. 4) para st.13 3a selección (desaireador) * para 16 st.4a selección (LDPE No. 3) para st.19 5ta selección (HDPE No. 2) * para la selección 21 °, 6 ° (HDPE No. 1) para el 22 ° | 2,65 1,57 0,98 / 0,59 0,24 0,12 Apagado | 1,57+0,71** 2,39 0,42 0,69 0,33 | |
| PT-60-90 / 13 | 1a selección (LDPE No. 7) para la 8ª 2ª selección (LDPE No. 6) para la 12ª 3ª selección (LDPE No. 5 *, desaireador *) para la 15ª 4ª selección (LDPE No. 4) para el artículo 18 5ª selección (PND No. 3) para 20 selección de artículo 6 (PND No. 2) * para 24 artículo 7ma selección (PND No. 1) para 26 st | 3,72 2,16 1,27/0,59 0,64 0,36 0,12 0,007 | – | 6,11 4,44/3,05 – 5,83 0,55 – |
| PT-60-130 / 13 | 1ra selección (LDPE No. 7) para la etapa 9 2da selección (LDPE No. 6) para la etapa 13 3ra selección (LDPE No. 5 *, desaireador *) para la etapa 17 4ta selección (LDPE No. 4) para 20 artículo 5º selección (PND nº 3) para 22 artículo 6º selección (PND nº 2) * para 26 artículo 7º selección (PND nº 1) para 28 artículo | 4,41 2,55 1,27/0,59 0,56 0,33 0,12 0,006 | – | 5,83 (21) 6,11 (22) 3,89/0,55 3,33 4,17 0,55 – |
| PT-50-130 / 7 (VPT-50-4) | 1a selección (LDPE No. 7) para 9 a 2da selección (LDPE No. 6) para 11 a 3ra selección (LDPE No. 5) para 13 a 4ta selección (HDPE No. 4 *, desaireador *) para 16 artículos 5ta selección (PND No. 3) * para la selección del artículo 18 sexto (PND No. 2) * para la selección del artículo 20 séptimo (PND No. 1) para el 22 | 3,33 2,16 1,4 0,69/0,69 0,21 0,093 0,045 | – – | 3,11+0,42** 3,03 3,52 0,83+15,3**/0,55 1,96 0,36 0,083 |
* Vapor de extracciones controladas
** Vapor de sellos
Cuadro XIII-15
Los limites tolerancias parámetros iniciales de vapor y temperatura de sobrecalentamiento intermedio del vapor (según GOST 3618-82)
Nota. Las condiciones de funcionamiento de las turbinas con una disminución de los parámetros más allá de los límites indicados en la tabla, que pueden ocurrir con una disminución en la producción de vapor de la caldera, deben establecerse en la documentación reglamentaria y técnica de la turbina.
Cuadro XIII-16
Límites de control de presión de vapor en las salidas
y detrás de la turbina con contrapresión (según GOST 3618-82)
Nota. En los modos de funcionamiento de la turbina con extracción de vapor limitada, se permite aumentar su presión absoluta por encima del límite de control superior. El aumento de presión permisible se establece en la documentación técnica y reglamentaria para turbinas de tamaños estándar específicos.
INTRODUCCIÓN
1.1. Liquidación y nota explicativa
1.2. La parte grafica
2. CÁLCULOS PRELIMINARES
2.1. Determinación de poder económico y preliminar
estimación del consumo de vapor
2.2. Selección del tipo de etapa de control y su caída de calor.
2.3. Construcción del proceso de expansión de la turbina. Aclaración de consumo
2.4. Determinación de la potencia límite de la turbina y el número de emisiones.
2.5. Determinación del número de etapas de turbina no reguladas y
su calor cae
2.5.1. Cálculo preliminar de CVD
2.5.2. Cálculo preliminar de ČSD
2.5.3. Cálculo preliminar de PND
3. CÁLCULO DETALLADO DE LA PARTE DE FLUJO
4. CÁLCULO DEL ÚLTIMO PASO DE GIRO
5. CÁLCULOS DE RESISTENCIA
5.1. Determinación de la fuerza axial sobre el rotor.
5.2. Cálculo de la hoja de la última etapa.
5.3. Cálculo del diafragma de la primera etapa no ajustable
5.4. Cálculo del disco de la última etapa.
5.5. Cálculo de rumbo
6. MISIÓN INDIVIDUAL
6.1. Organización de extracción de calefacción no regulada
6.2. Conversión de una turbina de condensación en un vacío degradado
CONCLUSIÓN
Apéndice I
Apéndice II
Página 1
La extracción controlada de vapor se realiza desde la parte inferior del tubo de escape del cilindro de alta presión a una presión de 6 a 8 ata. Además, hay dos extracciones no reguladas en el cilindro de baja presión después de las etapas 10 y 13, desde las cuales ingresa vapor a los calentadores de agua de alimentación. El vapor se suministra al calentador de alta presión a partir de una extracción controlada en exceso de la cantidad que se destina a producción.
La extracción de vapor controlada de turbinas AP tiene un propósito industrial; para las turbinas AT, la extracción controlada está destinada a fines de calefacción.
El modo de extracción de vapor controlado debe ser tal que la turbina siempre opere con el valor de extracción cercano al nominal. Con una pequeña cantidad de extracción, se debe verificar la viabilidad económica de mantener la turbina en funcionamiento.
La presión de la extracción de vapor controlada es la presión de vapor en la tubería de extracción de la turbina aguas arriba de la válvula de compuerta.
La presión de la extracción de vapor controlada se denomina presión en el ramal de la carcasa de la turbina, a través del cual se realiza la extracción. El valor nominal de la selección se llama el mayor número vapor extraído de la turbina, que debe proporcionarse a su potencia nominal.
La turbina tenía una extracción controlada de vapor (importante para la calefacción urbana) de 1 a 2 atm.
Las turbinas sin extracción de vapor controlada están marcadas con un asterisco.
Valor nominal de la extracción controlada de vapor de una turbina con una extracción controlada: el valor de extracción más alto al que la turbina desarrolla la potencia nominal; una turbina con dos extracciones de vapor variables debe desarrollar la potencia nominal a los valores nominales de ambas extracciones de vapor variables.
Los diafragmas rotativos de extracciones de vapor variables se revisan antes de la instalación en el cilindro de la turbina. Para esto, el diafragma ensamblado se coloca sobre almohadillas de modo que el lado de la entrada de vapor en las boquillas se ubique en la parte superior. Luego se ensambla un anillo giratorio en el diafragma y a través de sus ventanas se verifica el ajuste de las correas de sellado. La placa de la sonda con un grosor de 0,05 mm no debe entrar en su articulación. La densidad de junta requerida se logra raspando las correas primero con pintura y luego con brillo.
Las turbinas sin extracción de vapor variable están marcadas con un asterisco.
Los diafragmas rotativos de la extracción de vapor variable se revisan antes de su instalación en el cilindro de la turbina. Para esto, el diafragma ensamblado se coloca sobre las almohadillas de modo que el lado de la entrada de vapor a las boquillas del diafragma se ubique en la parte superior. Luego se ensambla un anillo giratorio en el diafragma y a través de sus ventanas se verifica el ajuste de las correas de sellado. La placa de la sonda con un grosor de 0,05 mm no debe entrar en su articulación. La densidad de junta requerida se logra raspando las correas: primero con pintura y luego con brillo.
Al respaldar la extracción de vapor regulada o la contrapresión de las turbinas de calefacción, la conmutación automática es especialmente necesaria en los casos en que, de acuerdo con los requisitos de la tecnología de producción, no se permiten interrupciones en el suministro de vapor.
Las turbinas sin extracción de vapor variable están marcadas con un asterisco. Los valores de los parámetros entre paréntesis no se recomiendan para turbinas de nuevo diseño.
