Магистратура 2 сем ТЭС / girshfeld_v_ya_rezhimy_raboty_i_ekspluataciya_tes

прогрева фланцевого соединения ЦСД.

Пуск дубль-блока можно проводить как при одновременной растопке котлов (с небольшим сдвигом во времени), так и при последовательной. Во втором случае пуск и нагружение блока до 90 МВт, а также переход на номинальное давление свежего пара при указанной мощности осуществляются при работающем одном корпусе котла. В целях унификации технологии и сокращения потерь тепла пуск второго корпуса проводят также на сепараторном режиме и значительно быстрее, чем первого. Подключение его к работающему корпусу котла и турбине осуществляется после выхода на прямоточный режим и перевода на номинальное давление прикрытием клапана ПСБУ при соответствующей температуре пара.

Пуск блока из неостывшего и горячего состояний. В зависимости от исходного температурного состояния моноблока 300 МВт пуск может проводиться как с прогревом, так и без прогрева паропроводов промежуточного перегрева. Режим без прогрева системы промежуточного перегрева возможен, если температура металла паропроводов перед ЦСД составляет не менее 100°С, а разность температур металла верха паровпуска ЦСД и «горячих» паропроводов на большей части их длины не превышает 100°С. При температурном состоянии, не соответствующем названным условиям, требуется ограниченный прогрев, осуществляемый аналогично описанному выше.

Начальный расход топлива составляет 17-18% номинального. Подключение пароперегревателя к ВС начинается при температуре среды перед ВЗ 260270°С плавным открытием клапанов Др-3 (см. рис. 2-15), что вместе с тщательным дренированием паропроводов ВС и за ВЗ гарантирует надежный температурный режим пароперегревателя и паросбросных камер в процессе подключения.

Температура свежего и вторично перегретого пара перед пуском турбины должна быть на 80-100°С выше температуры верха паровпуска ЦВД и ЦСД.

При пусках моноблока из горячего состояния (рис. 2-15) начальный расход топлива составляет 21-22% номинального и определяется температурными условиями работы неохлаждаемого пароперегревателя. Последний

подключается к ВС при температуре дымовых газов в поворотной камере котла, не превышающей 530°С, что исключает захолаживание паросборных коллекторов и паропроводов. Температура среды перед ВЗ в начале растопки должна быть тем выше, чем меньше длительность простоя блока.

вспомогательного оборудования и зависят от длительности этого периода. Потери вследствие естественного остывания оборудования компенсируются в процессе пуска. В большинстве случаев потери тепла при простое составляют незначительную долю общих потерь, поэтому ими часто пренебрегают.

Вследствие этого и поскольку в большинстве случаев длительность процесса останова сравнительно невелика, определяющими для цикла «останов — пуск» являются потери тепла при пуске.

Потери тепла являются основным показателем экономичности пуска. Они отражают особенности оборудования блока, а также совершенство пусковой схемы и принятой технологии пуска. Пусковые потери нормируются и учитываются при определении показателей тепловой экономичности блока. Данные по пусковым потерям тепла необходимы также для выбора режима работы блока при снижении нагрузки электростанции.

Определение пусковых расходов и потерь тепла. Расходы тепла при останове, простое и пуске блока можно определить расчетным путем или экспериментально. Расчет можно проводить, в частности, методом составления балансов тепла, расходуемого на отдельных отрезках времени на турбину, деаэраторы, нагрев металла и обмуровки котла, паропроводов, а также сбрасываемого помимо турбины, и тепла, получаемого от котла. Такой метод является весьма трудоемким, так как связан с обработкой большого объема исходных данных и по ряду причин не гарантирует высокой точности окончательных результатов. Поэтому предпочтение отдается экспериментальному определению расходов тепла и электроэнергии методом прямого баланса.

При этом методе в процессе пуска блока экспериментально определяются: расход топлива; расход и параметры пара от посторонних источников; потребление электроэнергии от резервного и рабочего трансформаторов собственного расхода; выработка электроэнергии блоком. Тогда полный расход тепла на пуск <2П можно определить следующим образом:

определяется планиметрированием диаграммы расходов B=f(τ) для

Qп.и = ( qп.и Dп.иiп.и )( ) d - тепло, подводимое паром от посторонних источников

удельный расход тепла на производство пара, кДж/кДж, посторонними источниками; q'н — удельный прирост тепла (нетто) для установок,

обеспечивающих собственный расход электроэнергии (собственные нужды) пускаемого блока; Э'с.н — потребление электроэнергии блоком на собственные

нужды при пуске до перехода на рабочий трансформатор собственного расхода. В соответствии с данным ранее определением потери тепла при пуске

пускаемым блоком после перехода на рабочий трансформатор собственного расхода.

Приведенные зависимости используются также для определения соответствующих характеристик при останове и простое блока. Потери тепла при стабилизации режима работы после нагружения определяются по формуле

Экспериментальное определение расходов и потерь методом прямого баланса обеспечивает вполне приемлемую точность при сравнительно небольшом объеме измерений, что видно из приведенных выше зависимостей. Расход и параметры пара от посторонних источников, выработка и собственное потребление электроэнергии блоком замеряются достаточно точно с помощью соответствующих штатных или лабораторных приборов и электросчетчиков; выработка электроэнергии, кроме того, может быть определена планиметрированием диаграммы изменения мощности блока при нагружении.

Расход газообразного или жидкого топлива также можно определить достаточно точно путем непосредственных замеров. Надежные методы непосредственного замера расхода твердого топлива пока не найдены. В этом случае приходится использовать метод обратного баланса, для чего производятся замеры величин, необходимых для подсчета отдельных составляющих (потерь). Вследствие практически непрерывного изменения измеряемых параметров и трудностей в осуществлении достаточно точных замеров отдельных величин (например, определение содержания горючих в шлаке) опыт усложняется и дает повышенную погрешность. Поэтому наиболее точные результаты могут быть получены при работе котла на газе или мазуте.

Возможные другие методы экспериментального определения пусковых расходов и потерь тепла широкого применения не получили и здесь не рассматриваются.

При проведении опытов следует определять расходы и потери тепла для каждого из этапов цикла останов - пуск в отдельности; целесообразно также вести раздельный учет количества электроэнергии, потребляемой наиболее мощными электродвигателями, или пара на турбоприводы отдельных вспомогательных механизмов (питательных насосов, дутьевых вентиляторов, дымососов и др.). Это необходимо для последующего анализа и обобщения экспериментальных данных.

Как видно из приведенных выше соотношений, расход и потери тепла зависят от конкретных условий пуска на данной электростанции. Здесь

На этапе нагружения расход тепла топлива и электроэнергии зависит не только от длительности, но и от графика изменения мощности блока. Поэтому

нагружения.

Расход тепла (топлива) на блок при нагружении можно представить следующим образом:

определяемая на основании обработки экспериментальных данных.

Если эта надбавка для отдельных значений мощности известна, то можно построить тепловую характеристику блока при пуске.

Применительно к блоку мощностью 200 МВт при пуске и работе барабанного котла на газе такая

текущее и номинальное значения мощности блока).

Следовательно, имея график нагружения блока (т. е, изменение мощности блока во времени), можно определить общий расход тепла топлива на этом этапе интегрированием аналитических выражений для тепловой характеристики блока в стационарных условиях и величины надбавки на пуск. При этом в данных выражениях мощность представляется в виде временной функции типа N( ) = N0 + ( N0 - мощность блока в начале рассматриваемого

промежутка времени, α – скорость нагружения).

Для упрощения интегрирования этап нагружения разбивается на отдельные участки, в пределах которых α=const. Тогда для любого участка имеем в общем виде

по тепловой характеристике блока в стационарных условиях

для надбавок тепла на пуск

Суммируя затем эти величины по всем участкам, получаем общий расход тепла топлива на этапе нагружения. Аналогично поступаем и при определении потребления электроэнергии блоком на данном этапе. Выработку электроэнергии можно определить планиметрированием графика нагружения.

Рис. 2-16. Характеристики блока 200 МВт с котлом ТП-100 при сжигании природного газа.

а - тепловая характеристика блока в стационарных условиях (1) и при пуске (2); б - надбавка тепла на пуск.

В качестве примера использования изложенной методики в табл. 2-5 даны последовательность и результаты расчета расходов и потерь тепла при пуске блока мощностью 200 МВт из холодного состояния и работе котла на природном газе. Расчет проведен по типовому графику пуска, приведенному на рис. 2-9. При расчете использовались данные МЭИ; полученные в результате обобщения экспериментальных исследований. Длительность этапа подготовки к пуску условно принята равной 2 ч. Отклонение фактической длительности этого этапа в ту или другую сторону не вносит существенных изменений в окончательные результаты.

Уровень форсировки топки на этапах до нагружения блока принимался с учетом указаний [2-21]. Принято, что питательный насос блока включается в работу непосредственно перед пуском турбины. В расчетах не учтены потери тепла при останове и простое блока, а также при стабилизации режима.

Как видно из результатов расчета, пусковые потери составляют 81 т условного топлива, т. е. более половины полного расхода тепла на пуск. Потери тепла оказываются значительными на всех этапах пуска, кроме подготовительного. Около половины общих потерь падает на этап нагружения, что объясняется довольно большой выработкой электроэнергии в диапазоне мощностей, при которых экономичность блока существенно ниже, чем при номинальном режиме. При этом надбавка тепла на пуск составляет около 13% общего расхода тепла при нагружении, т. е. является довольно существенной. Как показали результаты экспериментальных исследований, расход тепла с паром от посторонних источников не превышает для данного блока 10% расхода тепла топлива за весь пуск.