Ремонт турбин. Замена редукционно-охладительных узлов

Сегодня существенного пересмотра требуют схемы пароснабжения промышленных предприятий. Учитывая то, что перепад давлений пара не используется, а место имеют процессы дросселирования пара, целесообразным будет применение современных паровых турбин малой мощности. Кроме этого для общего улучшения работы систем пароснабжения и повышения эффективности отдельных ее элементов целесообразным будет использование установок сепарации пара, интенсификация получения пара вторичного вскипания.
Таким образом общим перспективным и необходимым направлением является повышение энергетической и эксэргетической эффективности объектов парового теплоснабжения путем замены процессов дросселирования альтернативными процессами динамического снижения давления с выполнением технической работы (при использовании газовых и паровых турбин малой мощности). Подробнее задачи по направлению могут быть очерчены следующим образом: обзор перспективных объектов парового теплоснабжения и их схемных решений, оценка теоретических потенциалов энергосбережения, анализ технической системы выработки электроэнергии в процессе динамического снижения давления, анализ существующих электрогенерирующих мощностей с определением предельных порогов экономической целесообразности эксплуатации, исследования влияния параметров (температуры, давления и влажности) и расходов (работа в маневровых режимах) пара на эффективность турбинных установок малой мощности, исследования процессов отделения влаги в двухфазных средах и собственно разработка энергоэффективных принципиальных схем систем пароснабжения.
Значение величины предельного порога экономически целесообразной эксплуатации составило 456,7 ± 45,7 г у.т./кВт ч выработанной электроэнергии.
Базовые технико-экономические показатели внедрения классических паровых турбин малой мощности вместо редукционно-охладительных установок (РОУ) типичного ряда уже проводились. Достигаемый экономический эффект от внедрения паровых турбин малой мощности при замене РОУ в циклах пароснабжения промышленных предприятий составляет от 200 руб./час (для РОУ 2,5) до 2350 руб./час (для РОУ 100).
Исследовались устройства разделения двухфазной среды с двойным отводом жидкой фазы. Степень сухости пара на исследуемом экспериментальном центробежном сепараторе с двойным отводом жидкой фазы составила 0,984-0,998 и оставалась стабильной в маневровых режимах (в рамках исследования 15-45 м/с в тангенциальном вводе в сепарационное устройство).
Минимальный расход пара, необходимого для работы маленькой в типоряде противодавленческой турбины типа Р без регулируемого отбора пара составляет 21,7 т/ч. Таким образом, по результатам обследования ряда предприятий выделяется диапазон расхода пара на уровне 4-22 т/ч, который может быть интересным в рамках исследования. Расход пара, ниже указанного диапазона практически не имеет места или обеспечивается местными парогенераторами, а в случае наличия таковых – работает в сильно маневренных режимах. Расход пара, выше указанного диапазона соответствуют работе классических энергетических турбин.
Для исследования возможности специалистами https://turbo-plus.com.ua/ замены РОУ комплексом динамического снижения давления создано экспериментальный стенд (рис. 1), который позволяет проводить экспериментальные исследования эффективности работы аксиальной газовой турбины Garret GTB1549V при работе насыщенным и перегретым паром.
Результатами экспериментальных исследований стала проверка на способность работы газовых турбин малой мощности насыщенным и перегретым паром. Достижимые электрические коэффициенты полезного действия установки в настоящее время составили от 35 до 62% в маневровых режимах. Стоит заметить, что речь не идет о КПД циклов (вроде КПД цикла ТЭС или АЭС, которые составляют от 20 до 35%): фактически полученные значения являются внутренним коэффициентом полезного действия исследуемой турбины. Очевидно, что полученные показатели значительно ниже, чем для классических энергетических турбин (внутренний КПД которых составляет до 95%). Однако следует помнить, что в случае замены РОУ имеем дело с «избыточной» энергией, которая в настоящее время теряется на замену структуры потока при дросселировании.