Главная   >>   Современная теплоэнергетика

Современная теплоэнергетика

16.2. Особенности работы паровой турбины в составе ПГУ-450Т в конденсационном и теплофикационном режимах

Выше неоднократно подчеркивалось, что ГТУ в ПГУ утилизационного типа является активным элементом, задающим режим работы КУ и паровой турбины, которые являются элементами пассивными. Это действительно в полной мере справедливо для ПГУ с конденсационной турбиной: при изменении режима работы ГТУ, т.е. изменении расхода ее газов и их температуры устанавливается новый совместный режим работы КУ и паровой турбины, и последняя вырабатывает вполне определенную электрическую мощность.

Иная картина реализуется в ПГУ с теплофикационной турбиной, в частности, в ПГУ-450Т. В ней КУ по-прежнему остается пассивным элементом и вырабатывает определенные количества тепловой энергии, носителем которой является пар ВД и НД, поступающий в паровую турбину. Эта тепловая энергия в паровой турбине частично превращается в механическую энергию (и затем — в электрическую энергию в электрогенераторе), а частично остается тепловой, но меняет свой теплоноситель. В сетевых подогревателях она перейдет от конденсирующего пара к сетевой воде, а в конденсаторе перейдет в виде тепла конденсации к охлаждающей воде. Отсюда в соответствии с законом сохранения энергии следует простая, но очень важная истина: нельзя при зафиксированном режиме ГТУ и КУ от паровой турбины получить тепловой и тем более механической энергии больше, чем ее содержится в паре, поступающем в турбину; кроме того, при увеличении отбираемой от турбины тепловой энергии ее останется меньше для выработки электроэнергии, а увеличение выработки электроэнергии влечет снижение выработки тепла. Органом, который управляет «распределением» тепловой энергии пара, поступающего в турбину на выработку электроэнергии и тепла, является регулирующая диафрагма в ЦНД (еще раз подчеркнем, что сейчас идет речь о некотором зафиксированном режиме ГТУ).

На рис. 16.4 показаны зависимости отпускаемого тепла QT и электри­ческой мощности ПТУ NПГУ от температуры наружного воздуха tн.в при максимальной мощности двух или одной ГТУ. Максимальное количество тепла можно получить при отключенной паровой турбине (кривая 1 или 3), когда пар из КУ поступает не в паровую турбину, а через БРОУ в теплофикационную установку. При этом мощность паровой турбины будет равна нулю, а вся мощность ПТУ будет вырабатываться только двумя или одной ГТУ и составит примерно 350 или 220МВт.

Если подключить паровую турбину, но полностью закрыть регулирующую диафрагму с целью получения максимальной тепловой мощности QT, то последняя сразу же уменьшится (кривые 2 и 4), так как часть тепловой энергии, подведенной к турбине, израсходуется на выработку механической энергии всеми ступенями турбины кроме двух последних.

Если регулирующую диафрагму открыть полностью, а теплофикационную установку отключить, то электрическая мощность будет максимальной (кривые 5 и 6).

Таким образом, при зафиксированном режиме ГТУ тепловые и электрические нагрузки всей ПТУ нельзя изменять независимо, но их можно в определенной степени перераспределять с помощью регулирующей диафрагмы. Однако, тем не менее, эту независимость частично можно реализовать, если изменять мощность ГТУ и тем самым расход пара на турбину.