Для турбин имеющих не один отбор, а два регулируемых отбора (например, типа ПТ), в общем виде тепловые характеристики турбоагрегатов с двумя регулируемыми отборами пара могут быть представлены в виде формулы:
Qту = Qх+ qк Nт- (qк - qт) Nт+ åQотб, (13.3)
Формула для выражения мощности Nт для таких турбин имеет вид:
Nт= 
(13.4)
Qx - условный расход тепла на холостой ход;
åQотб- суммарная тепловая нагрузка отборов турбины (åQотб = Qп+Qт)
qк, qт- соответственно удельный расход теплоты при работе по конденсационному и теплофикационному режимам;
Qпи Qт- соответственно тепловые нагрузки производственного и отопительного отборов;
Хп, Хт- коэффициенты тепловых составляющих условного расхода холостого хода для режимов с отбором пара соответствующих производственному и отопительному отборам;
yп, yт- удельная расчетная электрическая мощность на тепловом потреблении отопительного и производственного отборов;
N = Nтурб- общая мощность турбоагрегатов
Nт - мощность развиваемая на тепловом потреблении
DNx - условная мощность холостого хода.
Поскольку теплофикационные турбоагрегаты могут работать в трех режимах, по тепловому графику, электрическому с частично приоткрытой диафрагмой и в конденсационном режиме, то для каждого режима необходима своя характеристика.
Наиболее простыми и удобными для использования в последнее время, являются энергетические характеристики, разработанные ВНИПИЭнергопромом для ряда современных теплофикационных турбин и преобразованнные для расчетов в системе СИ.
Они содержат выражения для Qту при работе как по тепловому графику нагрузки (только при вентиляционном расходе пара в конденсатор), так и при работе по электрическому графику, когда имеется известный и переменный расход пара в ЦНД.
Энергетические характеристики отдельных агрегатов представлены в табл. 13.1.
Таблица 13.1.
Энергетические характеристики современных теплофикационных паровых турбин
| Тип турбины | Уравнение энергетической характеристики: расход тепла на турбину, МДж/с, мощность на тепловом потреблении, МВт |
| Т-105/120-130 | Qтурб=122,11Рт+2,326N-1.314Nт+Qт Nт=0,546(Qт-15,12)/(10Рт)0,14 При работе со встроенным пучком Nт=0,602(Qт’-34.9)/(10Рт)0,14, Qт’= Qт+Qпучка |
| Т-175/210-1301 | Qтурб=226,8 Рт+2,31N-1,302Nт+Qт Nт=0,602(Qт’-24,42)/ (10Рт)0,14 |
| Т-250/300-240 | При работе по электрическому графику Qтурб=290,75Рт+1,977N+1,05Qт-0,65(Qт-40,7)/(10Рт)0,07- -9,304+[0.65/(10Рт)0,07+0.48]Qсн При работе по тепловому графику Qтурб=290,75Рт+Qт+0,72(Qт-40,7)/(10Рт)0,07+[1.63-0.72/(10Рт)0,07] Qсн Nт=0,709(Qт-40,7)/(10Рт)0,07-Nтп+0,619-0,709)/(10Рт)0,07 Nтп=0,0232 Qтурб-4,7 |
| ПТ-60/75-130/131 | Qтурб=16,3+2,33N-1,314Nт+Qт+Qп Nт=0,529Qт(0,12/Рт)0,14+0,305(1,3/Рп)0,34Qп-(9,9-0,048Qт) |
| ПТ-80/100-130/131,2 | Qтурб=16,3+1,98N-0,965Nт+Qт+Qп Nт=0,542Qт/(10Рт)0,14+0,301(1,3/Рп)0,34Qп-(11,6-0,217Qт) |
| ПТ-135/165-130/152 | Qтурб=20,9+1,95N-0,942Nт+Qт+Qп Nт=0,542Qт(0,12/Рт)0,14+0,284(1,5/Рп)0,34Qп-(21-0,0553Qт) |
| Р-50-130/13 | Qтурб=1,16+1,01Nт+Qп Nт=0,301(Qп-48,3)(1,3/Рп)0,55 |
| Р-100-130/15 | Qтурб=6,4+1,01Nт+Qп Nт=0,31(Qп-98,9)(1,5/Рп)0,55 |
1 Характеристики приведены при работе без встроенного пучка.
2 При чисто конденсационном режиме условная составляющего холостого хода турбины ПТ-80/100-130/13 равна 53,5 МДж/с, ПТ-135/165-130/15-57 МДж/с.
Наряду с аналитическими характеристиками часто используются графические характеристики в виде диаграммы режимов.
На рис.13.2. представлена принципиальная схема турбоагрегата с двумя независимыми регулируемыми отборами. Диаграмма режимов устанавливает связь четырех величин: Dт, N, Dп и D0.
Рис.13.2. Диаграмма режимов с двумя независимыми отборами.
Принцип построения диаграммы режиомв таких турбин предложен в 40-х годах инженерами ЛМЗ Зильберманои и Локтионовым: турбина с двумя регулируемыми отборами условно заменяется фиктивной турбиной с одним верхним (промышленным) отбором Dп. Нижний отбор направляется условно в ЧНД и далее в конденсатор, где создает дополнительную мощность
. (13.5)
Диаграмма режимов такой фиктивной турбины изображается в верхнем квадрате диаграммы, и она не отличается от диаграммы режимов с одним отбором. Только здесь нижней границей диаграммы служит режим нулевого расхода пара в промышленный отбор Dп=0. Левой верхней границей служит минимальный пропуск пара через ЧСД. Слабо наклонная верхняя граница представляет собой максимальный (предельный) промышленный отбор Dпмакс. Горизонтальный верхний предел диаграммы – максимальный расход пара в "голову" турбины. Сетка слабо наклонных линий соответствует постоянным значениям Dп. Нижняя граница – слабо наклонная линия соответствует Dп=0. Сетка круто наклоненных линий соответствует постоянным пропускам пара через ЧСД. Правая круто наклоненная граница соответствует DЧСДмакс.
В нижнем квадрате диаграммы дается сетка круто наклоненных линий, соответствующая линиям постоянной мощности турбины и изменению нагрузки отопительного отбора. В принципе она учитывает необходимый прирост расхода свежего пара в голову турбины при увеличении тепловой нагрузки. Иногда в нижнем квадрате диаграммы режимов наносится дополнительная сетка слабо наклоненных линий ограничений максимально возможных расходов пара в производственный отбор. Нижняя граница в нижнем квадрате диаграммы соответствует нулевому промышленному отбору Dп=0 т.е. работе только с нижним (отопительным) отбором Dт. Нижняя горизонтальная граница здесь – максимальный нижний отбор Dтмакс. Заштрихованная область справа в верхнем квадрате диаграммы режимов соответствует области повышенного давления пара в камере производственного отбора. Не вся область нижнего квадрата диаграммы реальна: возможное значение нижнего отбора зависит от общего баланса пара турбины:
D=Dп+Dт+Dк
При заданном Dп наибольшее возможное значение нижнего отбора Dт имеет место при минимально-допустимом пропуске пара через ЧНД в конденсатор Dкмин. Предельный промышленный отбор Dппред соответствует максимальному пропуску пара в "голову" турбины Dмакс и минимально-допустимому пропуску пара через ЧСД DЧСДмин. Предельный отопительный отбор Dтпред соответствует максимальному пропуску пара DЧСДмакс и минимально-допустимому пропуску пара через ЧНД в конденсатор Dкмин.
Порядок пользования диаграммой режимов показан пунктиром: задаваясь N находим точку и от этой точки по наклонной N=const движемся до пересечения с горизонталью, соответствующей заданному теплофикационному отбору Dт . От точки пересечения проводим вертикаль в верхний квадрант. Эту вертикаль проводим до пересечения с линией Dп=const, соответствующей заданному промышленному отбору Dп. Далее от точки пересечения проводим горизонталь до оси и находим расход пара в "голову" турбины.
Диаграмма режимов действительна для параметров пара в отборах, при которых она построена. При отклонении от нормы следует пользоваться поправочными кривыми, прилагаемыми ко всем диаграммам режимов.