Портал по тригенерации, когенерации и мини-ТЭЦ

Турбомашины для технического перевооружения энергопредприятий

Научно-практическая конференция «Малые и средние ТЭЦ. Современные решения»

Усачев И. П., главный конструктор

Тезисы

Новые турбомашины преимущественно предназначены для замены отработавшего оборудования котельных, ТЭС и других паропроизводящих предприятий. Турбины для замены основного оборудования ТЭС допускают увеличение единичной мощности в разы. Турбомашины для замены вспомогательных механизмов допускают установку и эксплуатацию в прежнем помещении механизма на прежней фундаментной плите в пределах прежних габаритов с резервом для увеличения производительности.

Для замены одноцилиндровых турбин с конденсатором мощностью 25...50 МВт предполагаются мощностью 50..11 5 МВт с компоновкой в ячейке всей энергоустановки. Например, установка ПТ-25/30-90/10-4 на расход пара до 160 т/ч может заменяться на ПТ-63/75-90 на расход до 320 т/ч. Та же установка 3-ей модификации может заменяться на ПТ-85/110-130 на расход пара до 420 т/ч.

Для замены двухцилиндровых турбин с конденсатором мощностью 50...100 МВт предполагаются мощностью 150...300 МВт.

Относительно мощные вспомогательные механизмы, как правило, электромашины будут заменяться турбомашинами той же или большей производительности, или иной работы. Например, питательный электронасос мощностью 1000 кВт на своей фундаментной плите можно заменить на турбонасос той же мощности или большей до 2-х раз, или на турбонасос 1000 кВт и турбоэлектрогенератор собственных нужд 800 кВт, или на турбоэлектрогенератор 2000 кВт. И, далее, другие варианты.

Изготовлен, испытан на заводе и поставлен на объект для замены сетевого электронасоса 1Д630-90 головной образец турбонасоса ПТНД-175/90-25-250/13:4. Основной габарит, длина турбонасоса равна 11 85 мм против 2550 мм длины электронасоса. Ширина, высота и масса их отличаются незначительно.

Турбонасос поставляется под монтаж на собственной раме с подъёмными колёсами для местного транспортирования. При монтаже рама на колёсах выставляется установочными отверстиями над фундаментными болтами и выводом колёс от опоры опускается на фундаментную плиту для окончательного крепления. Длина рамы 1220 мм, а фундаментной плиты электронасоса 2000 мм.

Турбонасос состоит из насосного узла, изготовленного из насоса 1Д630-90, и турбопривода, подвешенного для сохранения центровки вала на собственной раме. Патрубки входа и выхода рабочего пара расположены сверху корпуса турбопривода.

Благодаря малому объёмному расходу пара, ступени в турбоприводе расположены не по оси вала, удлинением его, а вдоль венечной части рабочего колеса в направлении вращения количеством от входа до выхода 18 штук. Количество ступеней определено повышенным внутренним КПД (0,70...0,76) и относительно малой скоростью вращения вала (1500 об/мин), напрямую сопряжённого с рабочим колесом турбопривода, то есть, без обычного в этих случаях редуктора.

Два блока регулирующих клапанов турбопривода установлены на паровпуске и противодавлении в проточной части в сопловом аппарате. Ими регулируют работу турбонасоса, включая изменение скорости вращения вала. Разгон вала сверх допустимой величины предупреждается опережающим закрытием клапанов блока противодавления.

Из-за отсутствия маслоснабжения подшипников и усилий от перепада давления пара в проточной части на регулирующие клапаны у турбомашины нет системы маслоснабжения. Она пожаро- и взрывобезопасна и может устанавливаться по этим признакам в любом помещении энергопредприятия.

Характеристики турбонасоса следующие: мощность - до 250 кВт, скорость вращения вала- 900...1500 об/мин, расход номинальный сетевой воды - 630 куб.м/ч (175 л/с), напор номинальный сетевой воды - 90 м вод.ст., пар на входе в турбопривод сухой насыщенный с абсолютным давлением 1,3 МПа, а на выходе — 0,2...0,4 МПа, расход номинальный пара — 6,1 т/ч пар за турбонасосом поступает в сетевой подогреватель помимо РОУ, уровень шума - до 80 дБА, время пуска из холодного состояния - не более 1 5 минут, а из горячего — не более 5 минут, рабочий ресурс — не менее 300 тысяч часов, срок до списания — не менее 40 лет.

В производстве находятся турбоэлектрогенераторы номинальной мощностью 250 и 400 кВт.

Техническое решение представленных турбомашин малой мощности позволяет повсеместно преобразовывать котельные в теплоэлектроцентры, что особенно важно для мест дорогого, ненадёжного и дефицитного электроснабжения, например, с ДЭС.