The purpose of this work is to develop and test the methodology of elucidation of the rea-sons for turbine unit capacity limitations based on a mathematical model of its condenser. This pur-pose is achieved by using a mathematical model of the condenser as part of the developed methodolo-gy, taking into account the separate effects of contamination of the heat exchange surfaces, air suction into the vacuum system and the operating mode of the main ejector. Based on operational data sam-pling, the value of the limiting pressure in the condenser, excess of which leads to limitation of turbine unit capacity, was determined. It was established that the cause of power limitation is the abnormal operation of the main ejector due to inadmissible high temperature in the intermediate cooler of its first stage. For regimes that were not pressure-limited, using a mathematical model, the degree of tubes contamination, its influence on the condenser pressure and the power generated by the turbine unit, and the influence of actual air suctions on the condenser pressure were determined. The most im-portant result of the study is to determine the possibility and feasibility of using the developed and tested methodology for solving similar problems for any type of turbine unit equipped with a conden-ser. The significance of the work lies in the fact that the proposed approach expands the possibilities of using mathematical models of this class in terms of solving such problems.
Actualmente, modelele matematice ale condensatoarelor turbinelor cu aburi sunt utilizate pe larg pentru diagnosticarea stării instalațiilor ce funcționează în baza condensării, dar lipsesc metodologiile de aplicare pentru depistarea motivelor de putere electrică limitată, inclusiv, după presiunea în condensator. Scopul lucrării este elaborarea și aprobarea metodologiei de elucidare a motivelor limitărilor de putere a instalației turbinei în baza unui model matematic al condensatorului acestuia. Acest scop este atins prin utilizarea în componența metodologiei modelului matematic al condensatorului, luând în considerare efectele separate ale impurificării suprafețelor de schimb de căldură, aspirarea aerului în sistemul de vid și regimul de funcționare al ejectorului principal al jetului de abur. Pentru regimurile nelimitate de presiune, folosind modelul matematic s-a determinat gradul de impurificare a tuburilor, influența acestuia asupra presiunii în condensator și a puterii generate de instalația turbinei, precum și influența aspirațiilor reale de aer și asupra presiunii condensatorului. Calculele dependențelor presiunii de consumul de aburi în condensator la diferite temperaturi ale apei de răcire la ieșirea din condensator au arătat că generarea puterii nominale în condițiile examinate este posibilă la temperaturile apei mai jos de 25°С. Cel mai important rezultat al studiului este determinarea posibilității și raționalității utilizării metodologiei elaborate și aprobate pentru soluționarea unor probleme similare pentru orice tip de instalație turbină echipată cu condensator. Semnificația lucrării constă în faptul, că abordarea propusă extinde posibilitățile de utilizare a modelelor matematice ale acestei clase în ceea ce privește soluționarea unor astfel de probleme
В настоящее время математические модели конденсаторов паровых турбин широко используются для диагностики состояния самих конденсационных установок, но отсутствуют методики их применения для определения причин ограничений электрической мощности, в том числе по давлению в конденсаторе. Целью данной работы является разработка и апробация методики выяснения причин ограничений мощности турбоустановки на основе математической модели ее конденсатора. Указанная цель достигается путем использования в составе разработанной методики математической модели конденсатора, учитывающей раздельное влияния загрязнений поверхностей теплообмена, присосов воздуха в вакуумную систему и режима работы основного пароструйного эжектора. В соответствии с этой методикой, на основе эксплуатационных данных определена величина давления, превышение которого приводит к ограничению мощности турбоустановки. По величине предельного давления определена величина допустимого расхода пара в конденсатор. Установлено, что причиной появления ограничений мощности является нештатная работа основного эжектора вследствие недопустимо высокой температуры в промежуточном охладителе его первой ступени. Для режимов, не ограниченных по давлению, с помощью математической модели определена степень загрязнения трубок, ее влияние на давление в конденсаторе и на вырабатываемую турбоустановкой мощность, а также влияние фактических присосов воздуха на давление в конденсаторе. Расчеты зависимостей давления от расхода в пара в конденсатор при различных температурах охлаждающей воды на входе в конденсатор показали, что выработка номинальной мощности в рассматриваемых условиях возможна при температурах воды ниже 25°С. Наиболее важным результатом исследования является определение возможности и целесообразности применения разработанной и апробированной методики для решения аналогичных задач для любых типов турбоустановок, оснащенных конденсатором. Значимость работы заключается в том, что предлагаемый подход расширяет возможности применения математических моделей данного класса в части решения такого рода задач.
|