Типовые энергетические характеристики и расчеты турбоустановок в интернете
ж. "Энергетик", № 11, 2004 г.
Грибин
В.Г. доктор техн. наук, Очков В.Ф., Буринов М.А,
кандидаты техн. наук
(МЭИ–
ОРГРЭС)
Одним из способов оценки эффективности работы и определения нормативных расходов условного топлива в широком диапазоне режимов, а также диагностики паровых турбин является сравнение их параметров с типовыми энергетическими характеристиками турбоагрегатов (ТЭХ), выпущенных в «бумажных» вариантах в 1970-90 гг.
В настоящее время ОРГРЭС (www.orgres-f.ru) совместно с МЭИ (www.mpei.ru) проводится работа по переработке с использованием современных информационных технологий и публикации («выкладыванию») характеристик турбин в интернете. При этом решаются следующие задачи.
1. Документы по нормативным энергетическим характеристикам турбоустановок в интернете представлены в традиционном виде графиков и номограмм, к которым инженеры-инженеры давно привыкли, работая с бумажными источниками информации (см. начало статьи). Диаграммы, открываемые в интернете, дополнены средствами автоматизации расчетов. На рис. 1 в качестве примера показан график изменения температурного напора конденсатора (разность между температурой насыщения конденсата и температурой охлаждающей воды на выходе из конденсатора) турбины ПТ-80-90/13, в зависимости от расхода пара в конденсатор и температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор при фиксированном ее расходе (функция двух аргументов, визуализированная семейством кривых). Работа с «бумажным» вариантом диаграммы ведется по технологии «вождения пальцем по графику» – по оси x откладывается значение расхода пара, мысленно проводится недостающая изотерма, а ответ считывается у оси y. Работая с электронной версией диаграммы (рис. 1) достаточно изменить в одноименных полях исходные значения и нажать кнопку Recalculate (Пересчитать). После этого новые исходные данные будут пересланы на расчетный сервер, где будут сделаны нужные расчеты, а ответ возвращен на компьютер пользователя (клиента)[1]. Ответ выдается и в виде конкретного значения температурного напора конденсатора и в виде традиционного графика, на котором прорисована недостающая изотерма, а стрелкой отмечен ответ. Можно, конечно, ограничится только числом, которое допустимо либо просто считать (переписать) с экрана дисплея, либо скопировать в другой документ, открытый на компьютере пользователя. Но график, повторяем, восстанавливает традиционную визуализацию расчета и показывает число в некой динамике, позволяющей инженеру прогнозировать развитие процесса при изменении исходных величин и чувствовать его «физику». Кроме того, график можно распечатать для использования в дальнейших расчетах, если по каким-либо причинам они недоступны в интернете.
2. На описываемом сайте есть возможность работы не только с электронными аналогами существующих бумажных документов (см. пример на рис. 1), но и дополнительная возможность сбора и обработки данных с нескольких расчетных документов – работа с функциями трех и более аргументов. Так на рис. 2 показан расчетный документ, объединяющий три диаграммы по температурному напору при различных расходах охлаждающей воды, одна из которых показана на рис. 1. На рис. 2 отображена интерполяция этих данных. Кроме того, дополнительно определяется вакуум в конденсаторе, что позволяет оценить некоторые энергетические характеристики конденсатора[2] – степень сухости пара, поступающего в него, например.
3. Пользователю, использующему в своей работе данные характеристики, нет необходимости ставить свой на компьютер какие либо дополнительные программы. Для работы требуется только браузер интернет[3] (Internet Explorer 5.5 и выше), входящий в состав Windows.
4. Пользователь может средствами программы Internet Explorer составить собственное дерево ссылок на нужные документы – на характеристики именно тех паровых турбин, которые установлены на конкретной электростанции. Так на рис.3 показано примерное строение дерева ссылок, открываемое из меню Избранное программы Internet Explorer, которое пользователь может самостоятельно формировать и дополнять после нахождения в Сети нужного документа. Пользователь может также сообщить свой электронный адрес администратору (OchkovVF@mpei.ru) сайта, хранящего характеристики турбин, для того, чтобы получать информационные письма об изменениях и дополнениях на нем. На самом же сайте процесс поиска нужного документа предельно упрощен за счет древовидной структуры гиперссылок.
5. Набор расчетных документов сайта непрерывно дополняется и исправляется, причем все эти дополнения и изменения моментально становятся доступными ИТР электростанций. Пользователи, не имеющие выхода в интернет, или те, у кого интернет работает нестабильно, имеют возможность заказать описанные расчетные документы на CD-ROM диске или по электронной почте. Но в этом случае необходима установка на компьютере дополнительного программного обеспечения. Еще одно неудобство – задержка допуска к новым расчетам. Промежуточное (оптимальное) решение – размещение расчетов в корпоративной сети или в локальной сети электростанции или энергообъединения. Ведется работа по составлению энергетических характеристик для индивидуальных заказчиков, эксплуатирующих нестандартное или модернизированное энергетическое оборудование.
Применение результатов расчетов по электронным ТЭХ для выбора режима работы и распределения нагрузок между турбоагрегатами электрических станций открывает широкие возможности для снижения эксплуатационных издержек. Развитие этого направления позволит инженерно-техническому персоналу энергопредприятий практически мгновенно получать ответы на целый ряд вопросов:
1) влияние отклонений параметров пара перед турбиной и за промежуточным пароперегревателем на экономичность работы;
2) определение нормативного значения поправки на мощность паровой турбины при отклонении давления в конденсаторе;
3) оптимизация режима работы конденсационной установки;
4) определение температурных напоров и диагностика конденсатора;
5) оптимизация по расходу топлива нагрузок между различными турбоагрегатами;
6) определение степени заноса проточной части турбины солями.
Разработанная программная среда может быть адаптирована под паротурбинное оборудование и технические требования конкретной электрической станции. Это в значительной степени повысит точность расчетов, необходимых для выбора оптимальных эксплутационных режимов. Обратиться к описанным расчетам (их еще называют on-line расчеты, WebCalculation) можно по адресу www.vpu.ru/mas – позиция «Типовые энергетические характеристики турбин»[4].
Рисунок 1. Пример Типовой энергетической характеристики турбоустановки в интернете
Рисунок 2. Пример расчета дополнительных характеристик турбоагрегата
Рисунок 3. Примерный путеводитель по Типовым энергетическим характеристикам и расчетам турбоустановок в Интернете на компьютере пользователя
Приложение
ТИПОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
|
Наименование и обозначение ТЭХ |
Кем разработана |
Дата утверждения |
||
|
Турбоагрегаты
конденсационные |
||||
|
ТЭХ
турбоагрегата К-800-250-5
ЛМЗ |
Уралтехэнерго |
04.07.94, не
издана |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата К-500-240-2 ХТГЗ ТХ
37-70-012-85 |
Уралтехэнерго |
02.07.85 |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата К-300-240 ХТГЗ второй Модификации |
ЮО ОРГРЭС |
28.08.75 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-300-240 ХТГЗ (для турбин начиная с заводского
№114039) |
Южтехэнерго |
14.02.77 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ
( для турбин до заводского №1198) |
ЮО ОРГРЭС |
24.12.75 |
||
|
ТЭХ нетто турбоагрегата К-200-130 ЛМЗ |
ДО ОРГЭС |
24.09.71 |
||
|
ТЭХ нетто турбоагрегата К-160-130 ХТГЗ |
ЮО ОРГРЭС |
05.07.74 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-100-90-6 (ВК-100-6) ЛМЗ |
Средазтехэнерго |
06.07.77 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-100-90 (ВК-100-5) ЛМЗ |
ДО ОРГРЭС |
18.06.69 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-50-90-3 (ВК-50-3) ЛМЗ |
Южтехэнерго |
24.11.77 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата К-50-90-2 (ВК-50-2) ЛМЗ |
Южтехэнерго |
06.07.77 |
||
|
Турбоагрегаты
теплофикационные |
||||
|
ТЭХ
турбоагрегата Т-250/300-240 ТМЗ ТХ 34-70-023-86 |
Южтехэнерго |
21.11.86, не
издана |
||
|
ТЭХ турбоагрегата Т-180/210-130-1 ЛМЗ |
Пивденьтехэнерго |
20.02.92, не
издана |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата Т-175/210-130 ПО ТМЗ и конденсаторной группы КГ2-12000-1 ТХ34-70-025-87 |
Сибтехэнерго |
22.01.87 |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата ПТ-135/165-130/15 ТМЗ ТХ
34-70-004-83 |
Уралтехэнерго |
11.12.83 |
||
|
Дополнение
к ТЭХ турбоагрегата ПТ-135/165-130/15
ТМЗ. ТХ 34-70-004-83 |
Уралтехэнерго |
12.08.86 |
||
|
ТНХ турбоагрегата Т-100-130 ТМЗ |
ВТИ и ОРГРЭС |
27.07.70 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата Т-100/120-130-3 ТМЗ |
Сибтехэнерго |
Издана в 1984 г. |
||
|
Дополнение к «ТЭХ турбоагрегата Т-100/120-130-3 ТМЗ» |
Сибтехэнерго |
12.08.86 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата Р-100-130/15 ТМЗ |
Сибтехэнерго и МГП
Союзтехэнерго |
07.08.79 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата
ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ ТХ
34-70-010-85 |
МГП Союзтехэнерго |
26.03.85 |
||
|
Дополнение к «ТЭХ турбоагрегата ПТ-80/100/13 ЛМЗ.ТХ34-70-010-85 |
МГП Союзтехэнерго |
12.08.86 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата ПТ-65/75-130/13 ЛМЗ . РД 153-34.1-30.737-97 |
АО «Фирма
ОРГРЭС» |
06.05.97 |
||
|
ТНХ турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ |
ВТИ и
ОРГРЭС |
18.09.74 |
||
|
Дополнение к «ТНХ турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ» |
МГП
Союзтехэнерго |
12.08.86 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата ПТ-60-90/13 (ВПТ -50-2) ЛМЗ |
Донтехэнерго
и МГП Союзтехэнерго |
08.08.78 |
||
ТЭХ турбоагрегата Т-50-130 ТМЗ |
Сибтехэнерго
и МГП Союзтехэнерго |
07.08.78 |
||
|
Дополнение к «ТЭХ турбоагрегата Т-50-130 ТМЗ» |
Сибтехэнерго |
12.08.86 |
||
|
ТЭХ турбоагрегата Р-50-130-1 ЛМЗ |
ДО ОРГРЭС |
14.10.71 |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата К-100-90-6 (ВК-100-6) ЛМЗ После
реконструкции с устройством регулируемого теплофикационного отбора |
Средазтехэнерго |
13.04.79 |
||
|
ТЭХ
турбоагрегата Т-42/50-90-3 ПО ЛМЗ ТХ34-70-020-86 |
Средазтехэнерго |
05.05.86 |
||
|
Конденсаторы
турбоагрегатов |
||||
|
Нормативные характеристики конденсационных установок паровых турбин
типа К |
ОРГРЭС |
03.05.73 |
||
|
Извещение об исправлении пп.1 и 2 «НХ конденсационных установок
паровых турбин типа К» |
|
5 |
||
|
ТЭХ конденсатора 800 КЦС-3 турбины К-800-240-3 ЛМЗ |
Донтехэнерго |
13.06.83 |
||
|
ТЭХ конденсатора 800 КЦС-5 турбины К-800-240 ЛМЗ |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
12.94, не
издана |
||
|
ТЭХ конденсатора К-11520 турбины К-500-240-2 ПОАТ ХТЗ. ТХ 34-70-021-86 |
Уралтехэнерго |
02.07.86 |
||
|
ТЭХ конденсатора 300 КЦС-1(3) турбины К-300-240 ПО ЛМЗ. РД
34.30.725-95 |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
21.12.95 |
||
|
ТЭХ конденсатора К-15240 турбины К-300-240 ПО ХТЗ |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
16.12.95,
не
издана |
||
|
ТЭХ конденсатора К-14000 турбины Т-250/300-240 ТМЗ. ТХ34-70-011-85 |
Южтехэнерго |
02.07.85 |
||
|
ТЭХ конденсатора 200 КЦС –2(3) турбины К-200-130 ЛМЗ |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
12.94, не
издана |
||
|
ТЭХ конденсатора К-6000-1 турбины ПТ-135/165-130/15 ПО ТМЗ. ТХ
34-70-024-86 |
Уралтехэнерго |
29.12.86 |
||
|
ТЭХ конденсатора КГ2-6200 турбин Т-100/110-130 и Т-110/120-130 ТМЗ |
АО «Фирма ОРГРЭС» (в
стадии разработки) |
|
||
|
ТЭХ конденсатора 80 КЦС турбины ПТ-80/100-130/13 ЛМЗ |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
25.09.98,
не
издана |
||
|
НХ конденсатора турбин Т-50-130 ТМЗ, ПТ-60-130/13 и ПТ-80/100-130/13
ЛМЗ |
МГП
Союзтехэнерго |
03.06.81 |
||
|
Котлы
энергетические |
||||
|
ТНХ котла ТГМП-314 при сжигании природного газа |
Южтехэнерго |
08.02.80 |
||
|
ТНХ котла ТГМП-314 при сжигании мазута |
Южтехэнерго |
08.02.80 |
||
|
ТНХ котла ТГМП-204 при сжигании мазута |
Южтехэнерго |
08.02.80 |
||
|
ТЭХ котла ТГМЕ-464, работающего под наддувом при сжигании мазута |
МГП
Союзтехэнерго |
23.09.80 |
||
|
ТЭХ котла ТГМ-94 при сжигании мазута и природного газа |
Южтехэнерго |
20.08.81 |
||
|
ТЭХ котла ТГМ-96Б при сжигании мазута |
МГП
Союзтехэнерго |
Издана в 1981 г. |
||
|
ТЭХ котла П-39 при сжигании экибастузского каменного угля.
ТХ34-70-003-83 |
Уралтехэнерго |
30.08.82 |
||
|
ТЭХ котла ТГМП -114 при сжигании природного газа . ТХ34-70-001-83 |
МГП
Союзтехэнерго |
Издана
в 1983 г. |
||
|
Изменение №1 ТХ 34-70-001-83 |
|
02.07.99 |
||
|
ТЭХ котла ТГМП – 114 при сжигании мазута |
МГП
Союзтехэнерго |
Издана
в 1983 г. |
||
|
Изменения №1 ТХ 34-70-002-83 |
|
02.07.99 |
||
|
ТЭХ котла ТГМЕ-206 при сжигании природного газа под наддувом и мазута с
включенным дымососом. ТХ34-70-009-85 |
Средазтехэнерго |
11.02.85 |
||
|
Котлы
водогрейные |
||||
|
ТЭХ водогрейного котла ПТВМ-180 при сжигании природного газа .
Тх34-70-015-85 |
Уралтехэнерго |
17.07.85 |
||
|
ТЭХ водогрейного котла ПТВМ -100 при сжигании природного газа.
ТХ34-70-014-85 |
Уралтехэнерго |
17.07.85 |
||
|
ТЭХ водогрейного котла КВГМ -100 при сжигании природного газа .
ТХ34-70-017-86 |
Уралтехэнерго |
02.04.86 |
||
|
ТЭХ водогрейного котла КВГМ -100 при сжигании мазута . ТХ34-70-018-86 |
Уралтехэнерго |
02.04.86 |
||
|
Насосы |
||||
|
ТЭХ питательных турбонасосов СВПТ -340-1000, ОСПТ-1150М и ПН-1135-340
для энергоблоков 300 МВт |
МГП
Союзтехэнерго |
20.05.81 |
||
|
ТЭХ питательного насоса ПТН-1100-350-24 для энергоблока 250 МВт |
МГП
Союзтехэнерго |
20.05.81 |
||
|
ТЭХ питательных электронасосов ПЭ-720-185-2, ПЭ-580-200/185-2,
ПЭ-500-180-4, ПЭ-380-200/185-2 и ПЭ-270-150-3 |
МГП
Союзтехэнерго |
20.05.81 |
||
|
ТЭХ циркуляционных насосов энергоблоков мощностью 150-1200 МВт |
МГП
Союзтехэнерго |
06.07.87 |
||
|
ТЭХ конденсатных насосных агрегатов |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
14.12.92, не
изданы |
||
|
ТЭХ сетевых насосных агрегатов |
АО «Фирма ОРГРЭС» |
12.92, не
изданы |
||