Описание и расчет тепловой схемы КЭС мощностью 3200 МВт с блоками К-800-240-5 ЛМЗ

I. Описание и расчет тепловой схемы КЭС мощностью 3200 МВт с блоками К-800-240-5 ЛМЗ.

I.1. Описание тепловой схемы с турбоустановкой К-800-240-5 ЛМЗ.

В данном разделе производится описание и пример расчета в среде “Excel” тепловой схемы турбоустановки   К-800-240-5 ЛМЗ. Цель расчета тепловой схемы турбоустановки - определение показателей тепловой экономичности, а также - термодинамических параметров и расходов рабочего тела во всех элементах схемы. Произведен предварительный выбор основного оборудования.

1.1. Основные исходные данные.

·  давление свежего пара Р₀=23,5 МПа;

·  температура свежего пара t₀=540 ⁰C;

·  температура промежуточного перегрева пара t_ПП=540 ⁰С;

·  электрическая нагрузка N_Э=810 МВт;

·  температура охлаждающей воды t_ОВ=12 ⁰С;

·  расход охлаждающей воды Qох.в.= 73000 м³/ч. 

1.2. Описание котла.

На крупных паротурбинных электростанциях с промежуточным перегревом пара устанавливаю, как правило, моноблоки.

Котел Т-образный прямоточный  Пп-2650-25-545 (П-67)производительностью 2650 т/ч, работающем на Березовском буром угле с тангенциальной топкой квадратного сечения. В системе пылеприготовления использованы восемь мелющих вентиляторов производительностью 70 т/ч с прямым вдуванием пыли в топку котла. Надежное топливоснабжение энергоблоков обеспечивается подачей угля в главный корпус по двум топливным трактам.

1.3. Описание турбины   К – 800 – 240 - 5  ЛМЗ.

Турбина спроектирована на начальные параметры 23,5 МПа и 540˚С при промежуточном перегреве пара до 540 ˚С, на давление в конденсаторе 3,43 кПа  и частоту вращения 50 Гц.

ЛМЗ выпустил пять модификаций турбины мощностью 800 МВт.         Характерной особенностью турбоустановки К – 800 – 240 - 5 является использование конденсационного турбопривода для двух питательных насосов без резервирования электронасосами. Две приводные турбины ОК-18 ПУ КТЗ мощностью 15,5 МВт, каждая с максимальной частотой вращения 77,5 1/С, питаются из первого отбора ЦСД (при номинальной нагрузке главной турбины), в собственных конденсаторах приводных турбин поддерживается давление 5,9 кПа. При снижении нагрузки главной турбины ниже 30 % и на холостом ходу, когда давление в отборе главной турбины мало и не может быть обеспечена необходимая мощность приводной турбины, последняя получает пар из паропровода свежего пара через специальную редукционно-охладительную установку (БРОУ ТПН). При пуске блока приводные турбины снабжаются паром от постороннего источника.

Применение надежного конденсационного турбопривода позволило получить не только экономические выгоды, но и возможность работы питательных насосов независимо от главной турбины и даже отказаться от резервного пускового электронасоса (по сравнению с предыдущей модификацией турбины с использованием приводной турбины с противодавлением и сбросом пара в отбор турбины).

Пар из парогенератора двумя паропроводами подается к двум блокам клапанов, установленным перед турбиной. Каждый блок состоит из стопорного и двух регулирующих клапанов. Все клапаны – разгруженные. Такая компоновка клапанов улучшает прогрев при пуске и обеспечивает лучшие маневренные качества турбоустановки. Регулирующие клапаны открываются поочередно, обеспечивая сопловое парораспределение.

От регулирующих клапанов пар по четырем перепускным трубам проходит в ЦВД, конструкция которого представляется ниже.

Корпус ЦВД выполнен двойным. Это позволяет иметь умеренные толщины стенок и фланцев каждого из корпусов, что способствует их быстрому и равномерному прогреву вместе с ротором и охлаждению внутреннего корпуса паром, протекающим между корпусами при работе турбины на номинальном режиме.

Внутренний корпус выполнен из стали 15Х11МФБА, обладающей достаточным сопротивлением ползучести при высоких рабочих температурах. Внешний корпус подвержен действию температур, не превышающих 400˚С, поэтому он изготовлен из более дешевой, но достаточно прочной стали 15Х1М1ФЛ. Внутренний корпус подвешен в наружном.

Диафрагмы левого потока ЦВД установлены непосредственно во внутреннем корпусе, а правого потока – в двух обоймах, помещенных в расточках внешнего корпуса. Первые восемь диафрагм выполнены с несущими стойками и узкими сопловыми сегментами, вваренными в тело диафрагмы. Остальные диафрагмы - сварные.

Пройдя одновенечную регулирующую ступень и пять ступеней левого потока, поток пара поворачивает на 180˚,  и проходит сначала по межкорпусному пространству, охлаждая внутренний корпус, а затем через последние шесть ступеней ЦВД. Выйдя из ЦВД, пар по двум паропроводам направляется в промежуточный пароперегреватель и возвращается к стопорным клапанам ЦСД. Эти клапаны установлены рядом с ЦСД, и пар по четырем паропроводам подается к регулирующим клапанам ЦСД( их четыре).

ЦСД – двухпоточный, симметричный. В каждом потоке расположены девять ступеней.

Из ЦСД в ЦНД пар проходит по четырем трубам: две из них проложены по бокам турбины на уровне пола машинного зала и пропускают пар из нижней половины корпуса ЦСД в нижние половины корпусов всех ЦНД, а две другие расположены над турбиной и направляют пар из верхних половин корпуса ЦСД в верхние половины ЦНД. Такая компоновка труб позволяет иметь малые потери давления и равномерный поток пара на входе в ЦНД, что важно для надежной работы лопаток.