Одноступенчатый подогрев сетевой воды.

При одноступенчатом подогреве сетевой воды пар на сетевой подогреватель подается от регулируемого отбора. Степень подогрева сетевой воды зависит от величины допустимых пределов регулирования давления пара в отборе (верхнего и нижнего). Нижние и верхние пределы давления в отборе устанавливаются заводами изготовителями исходя из условий обеспечения прочности лопаточного аппарата предотборной ступени, которая подвергается существенным перегрузкам, при изменении параметров и расходов пара в отбор в широком диапазоне. Для большинства существующих турбин с одним теплофикационным отбором нижний предел установлен на уровне Рн=0,05МПа, а верхний, на уровне Рв=0,12МПа. Для некоторых турбин верхний предел увеличен до Рв=0,18МПа.

Кроме этого необходимо учитывать неравномерность (разверку) температурного состояния различных участков поверхностей нагрева (особенно при многоходовом исполнении сетевого подогревателя) при нагреве воды в широком диапазоне. Такая разверка снижает надежность работы сетевого подогревателя и может привести к его разгерметизации, поэтому подогрев в одном подогревателе не допускается выше 50^оС.

При работе турбины по тепловому графику нагрузки, когда диафрагма полностью закрыта, увеличение отпуска тепла из отборов с одновременным ростом параметров отпускаемого тепла приводят к снижению эффективности выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Это хорошо видно из анализа изменения процесса расширения пара представленного на рис.11.8. Рост параметров в отборе приводит к снижению величины срабатываемого теплоперепада в проточной части турбины паром регулируемого отбора и соответственно к снижению выработки электрической мощности при неизменном расходе пара в голову турбины.

Отпуск тепла от ТЭЦ осуществляется в соответствии с температурными графиками теплосети. При работе по такому температурному графику, первоначально максимально загружают теплофикационные отборы турбины и только при повышении давления в отборах выше допустимого или при увеличении тепловой нагрузки выше максимально возможной, включают пиковые источники, которые увеличивают отпуск тепла от станции в целом до заданного уровня. Общая нагрузка станции может быть определена для заданного уровня нагрузки для заданного значения tнв. Для этого по определяют по температурному графику теплосети температуру обратной и прямой сетевой воды t_ос и tпр и зная расход сетевой воды и подпитки находят отпуск тепловой нагрузки.

Зная параметры отпуска тепла, определяют давление в отборе следующим образом:

сначала находим температуру насыщения в верхнем сетевом подогревателе:

t_sпс=t_пр+n, ⁰С (11-6)

С учетом потери давления в подводящих трубопроводах находим давление подогревателе по t_sпс . Далее определяем давление в отборе с учетом потерь давления в отборе.

P_отб=P¹_sпс+ DP (11-7)

Суммарная тепловая нагрузка блока определяется по выражению:

Q_T=Cр*Gсв*(tпр-t_ОС). (11-8)

Если Qт больше Qт^мах_отб- то в этом случае отпуск тепла от турбины принимается

Qт^мах_отб , а оставшаяся часть нагрузки передается на ПВК. Если температура прямой сетевой воды по графику выше, чем температура, которую может максимально обеспечить допустимое максимальное давление в отборе, то дальнейший подогрев производится в пиковых источниках.

В этом случае максимальный подогрев определяется из условия:

P_sпс=P_отб^мах- DP

По P_sпс определяют температуру насыщения в сетевом подогревателе, а затем определяют подогрев сетевой воды за сетевым подогревателем.

t_{пр СП}*=t_sп - n.

В этом случае тепловая нагрузка отбора составит,

Q_T^отб=Cр*Gсв*(t_{пр СП}* -tос). (11-9)

Расход пара в отбор составит,

. (11-10)

Расход пара в голову турбины в этом случае составит:

(11-11)

Мощность турбины можно определить по выражению:

(11-12)

Кроме этого, с повышение параметров отпуска тепловой энергии, растет давление перед регулирующей диафрагмой. По мере роста давления вентиляционный поток пара в ЦНД и соответственно в конденсатор увеличивается, что приводит к увеличению потерь в конденсаторе и снижению эффективности работы.

Рис.11.8. Рабочий процесс расширения пара в турбине при наличии одного отбора.

Существенным недостатком использования одноступенчатого режима работы следует считать ограничения по максимально возможному подогреву сетевой воды в одном подогревателе (как правило, не более 50^оС. Для повышения эффективности эксплуатации турбин на современных теплофикационных турбинах используется, в основном, двухступенчатые схемы подогрева сетевой воды.