energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2017-10-4-340-347energsecurity-537Research ArticleОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИOPERATING EXPERIENCEРАЗРАБОТКА И ОПЫТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СХЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ И ЕЕ ОБОРУДОВАНИЯ ТУРБИН МОЩНОСТЬЮ 100 – 800 МВТDEVELOPMENT AND EXPERIENCE IN IMPROVING REGENERATION SCHEMES AND EQUIPMENT OF TURBINES WITH A CAPACITY OF 100 – 800 MWЕсинС. Б.EsinS. B.EsinSB@ckti.ruТрифоновН. Н.TrifonovN. N.EsinSB@ckti.ruСухоруковЮ. Г.SukhorukovY. G.EsinSB@ckti.ruЕгоровП. В.EgorovP. V.EsinSB@ckti.ruНабагезЕ. Б.NabagezE. B.EsinSB@ckti.ruНиколаенковаЕ. К.NikolaenkovaE. K.EsinSB@ckti.ruСвяткинФ. А.SvyatkinF. A.EsinSB@ckti.ruСинцоваТ. Г.SintsovaT. G.EsinSB@ckti.ruГригорьевК. А.GrigoryevK. A.EsinSB@ckti.ruОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»)РоссияJoint-Stock Company «I. I. Polzunov Scientifi c and Development Association on Research and Design of Power Equipment» («NPO CKTI»)Russian Federation201724012018104340347Copyright © Есин С.Б., Трифонов Н.Н., Сухоруков Ю.Г., Егоров П.В., Набагез Е.Б., Николаенкова Е.К., Святкин Ф.А., Синцова Т.Г., Григорьев К.А., 20182018Есин С.Б., Трифонов Н.Н., Сухоруков Ю.Г., Егоров П.В., Набагез Е.Б., Николаенкова Е.К., Святкин Ф.А., Синцова Т.Г., Григорьев К.А.Esin S.B., Trifonov N.N., Sukhorukov Y.G., Egorov P.V., Nabagez E.B., Nikolaenkova E.K., Svyatkin F.A., Sintsova T.G., Grigoryev K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/537

В отечественной энергетике идет процесс модернизации турбоустановок 100÷800 МВт с целью увеличения их мощности и повышении экономичности проточной части. Основное внимание при этом направлено на конструкцию проточной части турбины, что позволяет получить значительный, но не полный эффект модернизации, поскольку схема регенерации и ее оборудование остаются прежними. В лучшем случае старое оборудование заменяется вновь изготовленным, проекты которого разрабатывались в 70÷80 годах прошлого века. Совершенствование тепловых схем энергоблоков всех типов является одной из приоритетных задач для повышения эксплуатационных и технико-экономических показателей ТЭС. Схема регенерации повышает КПД цикла на 12÷14%, поэтому ее модернизация, оснащение новым высокоэффективным и надежным оборудованием, уменьшение недогрева основного конденсата и питательной воды, гидравлического сопротивления их трактов может дать существенный положительный эффект и экономию топлива. В статье представлены недостатки существующих схем регенерации, обобщены принципы выбора и даны варианты схем регенерации турбоустановок 100÷800 МВт. Предложены различные решения как по составу оборудования, так и по структуре схемы регенерации. Выполнен комплексный подход в вопросе разработки и модернизации схем регенерации турбоустановок. Разработаны конструкции подогревателей низкого и высокого давления применительно к принятой схеме регенерации. Обобщен накопленный опыт внедрения смешивающих подогревателей и использования бездеаэраторных тепловых схем. Предложенные решения по модернизации схемы регенерации, составу и типу оборудования могут быть реализованы для турбоустановок различной мощности.

 

In the Russian energy sector, the process of modernization of turbine units with a capacity of 100÷800 MW is underway aimed at increasing their capacity and improving the efficiency of the wheelspace of turbine units. The modernization focuses on the design of the flowing part of turbines, which allows to obtain a significant, but not a complete, modernization effect, since the regeneration scheme and its equipment remain the same. In the best case, old equipment is replaced with newly manufactured one which was still designed in the 1970s – 1980s. Improvement of thermal schemes of power units of all types is one of the priority tasks for improving operational and technical and economic indicators of TPPs. The regeneration scheme increases the efficiency of the cycle by 12÷14%; therefore, its modernization, provision of new highly-efficient and reliable equipment, a reduction in the underheating of the main condensate and feed water, and the hydraulic resistance of their paths can have a significant positive effect and help to save fuel. The article presents the shortcomings of the existing regeneration schemes, summarizes the selection criteria and gives options for regeneration schemes for 100÷800 MW turbine units. Different solutions are proposed, both in terms of the composition of the equipment and the structure of the regeneration scheme. A comprehensive approach has been implemented in the development and modernization of turbine regeneration schemes. The designs of low and high-pressure heaters have been developed with reference to the adopted regeneration scheme. The accumulated experience of introducing mixing heaters and using no-deaerator thermal circuits is generalized. The proposed solutions for the modernization of the regeneration scheme, the composition and type of equipment can be implemented for turbine units of various capacities.

 

схема регенерацииподогреватель высокого давленияподогреватель низкого давлениясхема регенерациибездеаэраторная схемаregeneration schemehigh/low-pressure heaterregeneration schemeclosed feed systemReferencesБродов Ю. М., Плотников П. Н. Надежность кожухотрубных теплообменных аппаратов паротурбинных установок // Екатеринбург, 2001.Brodov Y. M., Plotnikov P. N. Reliability of shell-and-tube heat-exchange equipment of steam-turbine units // Ekaterinburg, 2001.Трифонов Н. Н., Бирюков Д. Б., Ермолов В. Ф. Модернизация и разработка оборудования конденсатно-питательного тракта, обеспечивающая повышение его эффективности и продление ресурса. Сборник трудов ПЭИК.2004.Trifonov N. N., Biryukov D. B., Ermolov V. F. Modernization and development of equipment for the condensate-nutrient tract,Тепловые и атомные электростанции: Справочник / под общ. ред. A. B. Клименко, В. М. Зорина. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 245 с.ensuring its effi ciency and prolongation of the resource. Collection of Proceedings PEIK 2004.Трифонов Н. Н. Совершенствование системы регенерации паротурбинных установок со смешивающими теплообменниками низкого давления с учетом переменных режимов. Диссертация к. т. н. Л. 1984.Thermal and nuclear power plants: Reference book / commonly. Ed. A. B. Klimenko, V. M. Zorin. 3rd ed., Revised. and additional. – M .: Publishing house MPEI, 2003. – 245 p.Шарапов В. И. Влияние переменных режимов на эффективность деаэрации воды / В. И. Шарапов, Е. В. Макарова, Ю. Г. Макарова, И. П. Рахманова // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. – №4 (32).Trifonov N. N. Improvement of the system of regeneration of steam turbine units with mixing low-pressure heat exchangers taking into account variable regimes. The thesis Ph. D. L. 1984.Есин С. Б. Исследование системы регенерации бездеаэраторной тепловой схемы энергоблока 300 МВт при сниженной нагрузке / С. Б. Есин, Н. Н. Трифонов, Ю. Г. Сухоруков, А. Ю. Юрченко, Е. Б. Григорьева, И. П. Снегин, Д. А. Живых, А. В. Медведкин, В. А. Рябич // Теплоэнергетика. 2015. №9. С. 9.Sharapov V. I. Infl uence of variable regimes on the effi ciency of water deaeration / V. I. Sharapov, E. V. Makarov, Yu. G. Makarov, I. P. Rakhmanov // Energy saving and water treatment. 2006. – No. 4 (32).Качан А. Д. Оптимизация режимов и повышение эффективности работы паротурбинных установок ТЭС. Минск: Высш. шк. – 1985.Study of regeneration system of 300 mw power unit based on nondeaerating heat balance diagram at reduced load Esin S. B., Trifonov N. N., Sukhorukov Y. G., Yurchenko A. Y., Grigor’Eva E. B., Snegin I. P., Zhivykh D. A., Medvedkin A. V., Ryabich V. A. Thermal Engineering. 2015. Т. 62. №9. С. 621 – 624.Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции, М. Энергоиздат, 1987 г.Kachan A. D. Optimization of regimes and increase of effi ciency of steam turbine units of TPPs. Minsk: Higher Education. shk. – 1985.Евтушенко В. М., Кокошкин И. А. Механизм эрозионно-коррозионного износа элементов оборудования турбоустановок ТЭС. Труды ЦКТИ №289. 2002.Ryzhkin V. Y. Thermal power plants, M. Energoizdat, 1987.Маргулова Т. Х., Мартынова О. И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. М. Высшая школа. 1987.Evtushenko V. M., Kokoshkin I. A. Mechanism of erosion-corrosive wear of turbine units of thermal power plants. Proceedings of CKTI №289. 2002.Овчев М. И. Коррозия теплоэнергетического и ядерного оборудования. М. Энергоатомиздат. 1988.Margulova T. H., Martynova O. I. Water regimes of thermal and nuclear power plants. M. High school. 1987.Василенко Г. В. Термодинамический анализ растворимости соединений железа. Теплоэнергетика №8. 1981.Ovchev M. I. Corrosion of heat power and nuclear equipment. M. Energoatomizdat. 1988.Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт: сб. докладов / Под общ. ред. Дорощука В. Е. и Рубина В. Б. – М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.Vasilenko G. V. Thermodynamic analysis of the solubility of iron compounds. Heat power engineering №8. 1981.Water-chemical regimes and reliability of metal power units with a capacity of 500 and 800 MW: Sat. reports / Under total. Ed. Doroshchuk V. E. and Rubin V. B. – M .: Energoizdat, 1981. – 296 p.Water-chemical regimes and reliability of metal power units with a capacity of 500 and 800 MW: Sat. reports / Under total. Ed. Doroshchuk V. E. and Rubin V. B. – M .: Energoizdat, 1981. – 296 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.