Reglarea turbinei de extracție

Turbină cu abur de extracție reglată

Cunoscută și sub denumirea de turbină cu abur cu extracție-condensare sau turbină de încălzire cu extracție unică, este un echipament de generare a energiei termice care combină generarea de energie electrică cu funcțiile de încălzire prin extragerea aburului din treptele intermediare ale turbinei pentru alimentarea utilizatorilor termici.

Principiul de funcționare și caracteristicile structurale

Acest tip de turbină este alcătuit dintr-o secțiune de înaltă presiune și o secțiune de joasă presiune. Aburul proaspăt intră mai întâi în secțiunea de înaltă presiune pentru a se extinde și a efectua lucru mecanic, după care este împărțit în două fluxuri: unul este extras ca abur de încălzire pentru utilizatori, în timp ce celălalt intră în secțiunea de joasă presiune pentru a continua să se extindă și să efectueze lucru mecanic înainte de a fi descărcat în condensator. Principiul său de funcționare se situează între cel al turbinelor cu abur cu contrapresiune și cel al turbinelor cu abur cu condensare. Când debitul de abur de extracție a încălzirii este zero, unitatea funcționează echivalent cu o turbină cu abur cu condensare; dacă tot aburul din secțiunea de înaltă presiune este extras, funcționează similar cu o turbină cu contrapresiune. Cu toate acestea, în funcționarea reală, pentru a preveni supraîncălzirea cauzată de frecarea la vânt în cilindrul de joasă presiune, trebuie menținut un debit minim de abur de 5% până la 10% din debitul proiectat prin secțiunea de joasă presiune în condensator.

Turbina cu abur cu extracție reglată este un echipament cheie în cogenerare, deoarece satisface simultan nevoile de energie electrică și încălzire prin extragerea aburului cu presiune reglabilă în timpul procesului de expansiune.

Funcțiile sale principale includ:

1. Cogenerare și utilizare eficientă a energiei

Aburul proaspăt intră mai întâi în secțiunea de înaltă presiune pentru a efectua lucrări, apoi este împărțit în două fluxuri - unul extras pentru utilizatorii termici (cum ar fi aburul industrial sau încălzirea centralizată), iar celălalt curge prin secțiunea de joasă presiune pentru a continua să efectueze lucrări înainte de a fi evacuat în condensator. Acest lucru permite producerea coordonată de electricitate și căldură, îmbunătățind eficiența globală a utilizării energiei.

2. Reglarea flexibilă a sarcinilor electrice și termice

Prin conectarea regulatorului de viteză și a regulatorului de presiune pentru a controla dinamic supapele de control al secțiunii de înaltă și joasă presiune sau diafragmele rotative, puterea electrică de ieșire poate fi ajustată menținând în același timp sarcini de încălzire stabile (de exemplu, reducerea sarcinii electrice prin închiderea supapelor pentru a menține debitul de abur de extracție sau creșterea sarcinii de încălzire prin deschiderea supapelor de înaltă presiune și închiderea supapelor de extracție pentru a compensa fluctuațiile de putere). Acest lucru permite adaptarea la modificările dispecerizării rețelei și a cererilor rețelei de încălzire.

3. Asigurarea siguranței operaționale

Pentru a preveni supraîncălzirea cauzată de frecarea la vânt în cilindrul de joasă presiune, unitatea trebuie să se asigure că 5% până la 10% din debitul de abur proiectat trece prin secțiunea de joasă presiune pentru răcire. Sistemul de control impune o limită minimă a debitului de condensare pentru a asigura o funcționare în siguranță.

4. Capacitate și adaptabilitate de eliminare a vârfurilor

Intervalul de reglare a sarcinii electrice este limitat de sarcina de încălzire. Prin analiza diagramei operaționale sau testarea performanței termice, caracteristicile de reducere a vârfurilor de putere pot fi optimizate pentru a echilibra alimentarea stabilă cu căldură cu generarea flexibilă de energie în aplicațiile de încălzire centralizată urbană și industriale.

Principalul avantaj al turbinei cu abur de extracție reglată constă în capacitatea sa de a adapta flexibil sarcinile termice și electrice prin ajustarea presiunii aburului de extracție.

1. Reglabilitate ridicată a sarcinilor termice și electrice

Prin designul combinat al secțiunilor de înaltă presiune și joasă presiune, aburul proaspăt este împărțit în fluxuri de lucru ale secțiunilor de încălzire prin extracție și de joasă presiune după expansiunea în secțiunea de înaltă presiune. Acest lucru permite reglarea independentă a puterii electrice și a debitului de abur prin extracție într-un anumit interval, rezolvând conflictul dintre alimentarea cu energie și încălzire, inerent turbinelor cu contrapresiune. Este potrivit în special pentru scenarii cu fluctuații semnificative ale sarcinilor de încălzire.

2. Flexibilitate operațională ridicată

Turbina cu abur de extracție reglată poate funcționa echivalent cu o turbină de condensare atunci când debitul de abur de extracție este zero sau similar cu o turbină cu contrapresiune atunci când debitul de abur de extracție este maximizat. Între timp, prin analiza diagramei operaționale sau testarea termică, performanța de reducere a vârfurilor poate fi optimizată, cum ar fi ajustarea flexibilă a sarcinilor electrice în sus sau în jos în funcție de fluxurile specifice de abur de extracție pentru a satisface cerințele de reducere a vârfurilor din rețea.

3. Stabilitate excelentă la încălzire

Presiunea aburului de extracție este controlată de un regulator de presiune pentru a menține stabilitatea, asigurând o alimentare fiabilă cu abur a utilizatorilor termici. În plus, designul unității menține un debit minim (aproximativ 5% până la 10% din debitul proiectat) prin secțiunea de joasă presiune pentru a răci cilindrul de joasă presiune, asigurând siguranța în funcționare.

4. Aplicabilitate largă

Acest tip de turbină este utilizat pe scară largă în încălzirea centralizată urbană, utilizarea căldurii reziduale industriale și alte domenii. Designul său cu dublă extracție poate satisface, de asemenea, cerințele de sarcină de încălzire la diferiți parametri de presiune, sporind și mai mult eficiența utilizării energiei.