Раціональні режимні параметри енергоблоків, що працюють у сучасних умовах енергоринку

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2024.01.035
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 27, № 1, 2024 (березень)
Сторінки 35–45

 

Автор

А. О. Тарелін, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: tarelin@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0001-7160-5726

 

Анотація

У статті проведено аналіз роботи конденсаційних і теплофікаційних турбін у сучасних умовах енергоринку з оцінкою впливу на економічні показники режимних параметрів гострої та вторинної пари. Показано, що при роботі на змінних навантаженнях найбільш ефективними в частині високого тиску турбіни є раціональне зниження початкового тиску рос (ковзного тиску), що приводить до підвищення теплової економічності на 1–1,5%. Представлено експериментальні результати дослідження впливу вакууму в конденсаторі на витрату палива. На конкретному прикладі турбоустановки К-320-26,5 доведена необхідність раціонального вибору витрати охолоджувальної води в зимовий час для забезпечення оптимального вакууму. Найбільш детально розглянуто питання вибору раціональної температури промперегріву пари tпп. Встановлено, що однією з основних причин зниження ефективності турбоагрегатів під час роботи на змінних режимах є нераціональне використання температури промперегріву й теплоти фазового переходу у проточній частині циліндра низького типа. Наведено фізичне пояснення цих процесів у турбіні при зниженні tпп. а результатами аналізу роботи турбоустановок різної потужності встановлено, що раціональний вибір температури промперегріву (зниження tпп на 10-20 °С) підвищує теплову економічність на 1–2%, а коефіцієнт корисної дії на 0,4–1,0%. Рекомендується як раціональні параметри пари при роботі на змінних режимах розглядати тиск гострої пари циліндра високого тиску (рос), тиск у конденсаторі (рк=f(tцирк.води)), а також температуру промперегріву tпп, що в комплексі дозволяє знизити витрати тепла на 2,5–3,5%. З метою підвищення економічної ефективності роботи турбоблоків ТЕЦ і ТЕС на знижених навантаженнях пропонується переглянути нормативну документацію щодо чинних поправок за змін температури промперегріву. Зазначено, що за суворого дотримання розглянутих вище рекомендацій економія палива на ТЕС і ТЕЦ України може становити 250–300 тисяч тонн вугілля на рік.

 

Ключові слова: парова турбіна, змінні навантаження, режимні параметри, витрата палива, коефіцієнт корисної дії.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Тарелин А. А., Скляров В. П. Разработка мероприятий по повышению эффективности части низкого давления турбины К-300-240 при работе в условиях энергорынка. Наука и инновации. 2007. Т. 3. № 3. С. 30–35.
  2. Тарелин А. А., Скляров В. П., Вороновский Г. К., Шведова Т. И., Медведовский А. В., Козлоков А. Ю. Влияние температуры промперегрева на мощность турбоагрегата Т-250/300-240. Проблемы машиностроения. 2007. Т. 10. № 2. С. 5–8.
  3. Тарелин А. А., Скляров В. П., Майстренко А. Ю., Косячков А. В. Повышение экономичности паровых турбоустановок при работе на нерасчетных режимах. Восточно-европейский журнал передовых технологий. 2009. № 2/7 (38). С. 4–8.
  4. Tarelin A. O. Influence of the reheat temperature on the efficiency of the wet-steam turbines of thermal power plants that operate under variable conditions. Thermal Engineering. 2017. Vol. 64. Iss. 4. P. 295–300. https://doi.org/10.1134/S0040601517030077.
  5. Иванов В. А. Режимы мощных паротурбинных установок. Ленинград: Энергоатомиздат, 1986. 247 с.
  6. Zhao T., Wan J., Liu J. Sliding pressure optimization method for steam turbine with main steam flow rate as independent variable. International Journal of Simulation: Systems, Science & Technology. 2016. Vol. 17 (29). P. 11.1–11.8. https://doi.org/10.5013/IJSSST.a.17.29.11.
  7. Anozie A. N. The search for optimum condenser cooling water flow rate in a thermal power plant. Applied Thermal Engineering. 2011. Vol. 31 (17–18). P. 4083–4090. http://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.08.014.
  8. Кириллов И. И., Яблоник Р. М. Основы теории влажнопаровых турбин. Ленинград: Машиностроение, 1968. 264 с.
  9. Даскал Ю. И. Осаждение мелкодисперсной влаги в турбинных решетках. Известия высших учебных заведений «Энергетика». 1983. № 12. С. 81–83.
  10. Shubenko O. L., Tarelin A. O. Simulation of the erosion-corrosion destruction process of steam turbine low-pressure cylinder blades. Journal of Mechanical Engineering – Problemy Mashynobuduvannia. 2023. Vol. 26. No. 1. P. 29–38. https://doi.org/10.15407/pmach2023.01.029.
  11. Тарелин А. А., Скляров В. П. Паровые турбины: электрофизические явления и неравновесные процессы. Санкт-Петербург: Энерготех, 2012. 292 с.

 

Надійшла до редакції 21.11.2023