Парові турбіни. Частина 2
Особливості турбін відборами нерегульованого тиску
У розглянутих вище теплофікаційних турбінах для широкого діапазону режимів роботи забезпечується незалежність теплового навантаження і електричної потужності. Ця незалежність визначається різним ступенем відкриття регулюючого органу (наприклад, поворотною діафрагми) і тим самим різним витратою пара в наступні (після цього регулюючого органу) ступені турбіни. При цьому тиск пара в лініях відбору підтримується постійним або змінюється у відносно невеликих межах. За рідкісним винятком (турбіна ТК-450 / 500-5,9 ТМЗ, див. Рис. 10.42) при великих і тим більше при максимальних опалювальних відборах пара витрата пара через ці щаблі й, отже, в конденсатор, знижується до мінімального, необхідного за умовами забезпечення надійності вихідної частини турбіни.
Ці турбіни, однак, мають деякі недоліки. Конструкція їх складніше, ніж конденсаційних турбін, через органів, що регулюють відбори пари і вбудованих в проточну частину (поворотні діафрагми) або в основний паровий тракт. При чисто конденсаційних режимах, коли опалювальні відбори відсутні, економічність проточної частини турбіни знижується. Це пояснюється, хоча зазвичай не дуже великими, по неминучими втратами тиску навіть в повністю відкритих поворотних діафрагмах або регулюючих клапанах, а також тим, що перед поворотними діафрагмами є досить великі камери і тим самим виключається можливість використання кінетичної енергії пари, що залишає ступінь, що передує опалювального відбору пара.
Передбачається, що немає
, навпаки, малі. У літній же час у зв'язку з високою температурою охолоджуючої води не можна забезпечити глибокий вакуум в конденсаторі і, отже, знову ж таки немає необхідності у великих площах останніх ступенів / П.
Однак, як показала практика, часто після початку експлуатації ТЕЦ досить тривалий період теплові мережі ще не готові, не підключені або підключені до ТЕЦ лише частково і теплофікаційні турбіни працюють в іеонтімальних для них цілорічних конденсаційних режимах. Нередка і інша ситуація. Звичайна електростанція (ТЕС) побудована як чисто конденсаційна, так як поблизу не було достатньо енергоємних споживачів теплоти. Але з часом такі споживачі з'являються: будуються нові житлові масиви, різні форми теплопостачання замінюються найбільш економічно вигідною - комбінованої виробленням теплоти і електричної енергії. У той же час будувати нові ТЕЦ може виявитися нераціональним - і не завжди є необхідність в додатковому виробленні електроенергії, немає поблизу достатньої кількості палива. Та й будівництво повий ТЕЦ справа досить дороге.
Виходом в такій ситуації може бути використання звичайних конденсаційних турбін для комбінованого виробництва тепла й електроенергії. Капітальні витрати при цьому відносно незначні - крім, природно, теплових мереж, необхідних і при будівництві нової ТЕЦ, потрібна тільки установка системи мережевих підігріву гелів в машинному залі ТЕС або в спеціальній прибудові до нього.
В цьому випадку з проточної частини турбіни, зазвичай з місць, де здійснюю гея відбори пари для регенеративного підігріву конденсату і живильної води, виробляються додаткові відбори, що йдуть до мережевих підігрівників. Таких відборів може бути один, два, три і навіть більше. Збільшення числа відборів, як було розглянуто в попередньому параграфі, веде до підвищення економічності турбо-установки при теплофікаційних режимах її роботи, дозволяє з меншим зниженням ККД міняти незалежно теплову та електричну навантаження. У навантажень. Тому такого роду турбіна називається турбіною з теплофікаційними відборами нерегульованого тиску.
Схема її турбоустановки (без регенеративних відборів) показана на рис. 9.26. В даному прикладі передбачена система з трьома мережевими підігрівниками і відповідно з трьома теплофікаційними відборами. Недоліки таких турбін випливають із зазначеного вище:
знижується тиск пара в верхньому теплофікаційному відборі і відповідно
температура на виході з верхнього мережевого підігрівача
неможливість забезпечення необхідної (особливо великий) теплового навантаження і температури прямої води при істотному зниженні електричної потужності турбоагрегату;
Перевагами конденсаційних турбін з теплофікаційними відборами нерегульованого тиску є:
можливість у багатьох випадках використовувати звичайні конденсаційні турбіни, в тому числі відпрацьовані технологічно з накопиченим досвідом успішної експлуатації. Останнє особливо важливо для турбін АЕС. Проточні частини конденсаційних турбін можуть застосовуватися без змін або з невеликими змінами але порівняно з чисто конденсаційними числом однакових елементів, відсутністю новоротних діафрагм. Зазвичай в конденсаційних турбінах простіше і система регулювання.
Які можливі шляхи подолання важливого зазначеного недоліку - жорсткого зв'язку теплової та електричної навантажень?