Магистратура 2 сем ТЭС / girshfeld_v_ya_rezhimy_raboty_i_ekspluataciya_tes

переводе блока на холостой ход.

Из-за резкого сокращения пропуска пара через турбину растет давление свежего пара. Пропуск пара через турбину снижается с Dн ач до Dс.н , при этом

происходят уплотнение пара в паровом объеме V котла и паропроводов и повышение его давления. Можно записать:

Так, при переводе блока 200 МВт с начальной нагрузки 170 МВт на нагрузку собственных нужд 6-7 МВт в течение одной минуты давление за котлом поднялось с 14,0 до 15,5 МПа, а перед турбиной - с 13,0 до 15,0 МПа [1-13]. Повышение давления пара используется как импульс для сигнала на включение БРОУ, на которую возлагается задача сброса излишнего пара в конденсатор при внезапных сбросах нагрузки без подрыва предохранительных клапанов на паропроводах свежего пара. Эту задачу можно решить при высокой пропускной способности БРОУ (80-85% номинальной паропроизводительности котла) и достаточном быстродействии регулирования и приводов БРОУ [1-14]. Пропускная способность БРОУ на блоках была принята 30% номинальной паропроизводительности котлов, что недостаточно для предотвращения срабатывания предохранительных клапанов. В этих условиях высокое быстродействие БРОУ не спасает положение, поэтому было предложено увеличить время открытия сбросных клапанов до 60 с, что обеспечивает электропривод. Таким образом, вместо БРОУ и растопочной РОУ устанавливают пускосбросное устройство (ПСБУ), допускающее пропуск пара, пароводяной смеси и воды. Принципиальная пусковая схема блока сверх критического давления (СКД) с установкой пускосбросного устройства представлена на рис. 1-1.

Для блоков с барабанными котлами отработана и внедряется система перевода на нагрузку собственных нужд при отключении генераторов от сети с погашением котлов. Питание турбины паром при этом происходит за счет аккумулирующей способности котла в течение 15-20 мин. Опыты показали, что относительные удлинения роторов, разности температур между отдельными частями турбины, скорости изменения параметров пара и температур металла элементов блока изменялись незначительно.

Котел может быть подготовлен к последующей растопке за 10 мин, нагружение турбины может быть осуществлено за 20-25 мин [1-13, 1-15].

Скорость падения давления при использовании аккумулирующей способности котла определяется следующим выражением:

Через 600 с (10 мин) падение давления составит

p = −1,6МПа .

Рис. 1-1. Принципиальная пусковая схема блока с установкой пускосбросных устройств.

1 - задвижка, встроенная в тракт котла; 2 - дроссельный клапан встроенной сепаратора; 3 - встроенный растопочный сепаратор; 4 - линия сброса из сепаратора; 5 - линия выпара из сепаратора; 6 - расширитель сброса из сепаратора; 7 - деаэратор; 8 - линия выпара из расширителя; 9 - линия подачи пара на деаэратор при пуске; 10 - линия сброса воды из расширителя; 11 - пускосбросное устройство (ПСБУ); 12 - сбросные трубопроводы после ПСБУ: 13 - линия сброса пара из промежуточного пароперегревателя; 14 - главная паровая задвижка (ГПЗ); 15 - стопорные и регулирующие клапаны высокого давления; 16 - стопорные и регулирующие клапаны среднего давления.

Поскольку давление пара перед турбиной снижается, значение Dс.н

возрастает:

Особенно важно сохранение в работе и удержание нагрузки собственных нужд 10-12 МВт при отключении генераторов от сети блоков 300 МВт. При этом прямоточные котлы этих блоков должны автоматически переводиться на растопочную нагрузку [1-16, 1-46]. Проведенные опыты показали, что при переводе котлов на растопочный режим может быть обеспечен устойчивый топочный процесс за счет включения мазутных форсунок [1-16].

Как уже отмечалось, при сбросе нагрузки осуществляется автоматический переход с ПТН на ПЭН, в результате чего происходит перерыв в питании котла длительностью 18-12 с.

1-3. ЧАСТИЧНЫЕ НАГРУЗКИ ЭНЕРГОБЛОКОВ

Энергоблоки КЭС, как правило, работают в различных режимах нагрузки, каждому из которых соответствуют определенные значения параметров установки; изменение значений некоторых или даже одного из параметров означает изменение режима. Определяющим параметром в работе энергоблока является его электрическая нагрузка. В то же время при одной и той же электрической нагрузке возможно множество режимов из-за изменения значений некоторых параметров (вакуум в конденсаторе, качество топлива, отборы пара на собственные нужды и т. д.).

Большое значение в эксплуатации имеют переходные режимы от одних значений параметров энергоблока к другим, например, переход от одной электрической нагрузки к другой. К переходным также относятся пусковые режимы оборудования.

При покрытии суточного графика электрической нагрузки имеют место разнообразные режимы при частичной нагрузке энергоблока. Параметром, определяющим режим работы как котла, так и турбины, является расход свежего пара на турбину D, который в свою очередь определяется электрической нагрузкой. Поэтому первым шагом при рассмотрении режима частичной нагрузки является приближенная оценка расхода пара на турбину по заданной мощности на зажимах генератора Nэ .

Для этой цели можно использвоать расчетные спрямленные расходные характеристики турбоустановок, выражающие зависимость расхода свежего пара на турбину от электрической мощности Nэ при номинальных параметрах

пара, расчетной тепловой схеме, расчетной температуре охлаждающей воды

Некоторая неточность в предварительном определении расхода пара несущественна, так как в последующем расчете режима турбоустановки вычисляется мощность, соответствующая принятому расходу пара.

Расход пара на турбину определяет нагрузку котла и расход топлива, который в свою очередь определяет режим работы котла, т. е. совокупность ее параметров: относительные потери топлива и к. п. д., температуры газов по тракту, параметры пара по тракту пароперегревателя.

Методика поверочного расчета котла при частичных нагрузках дается в [1-17]. Существует также упрощенная методика пересчета режимов частичных нагрузок котлов по данным расчета при номинальной нагрузке

[1-18].

Для получения расчетных характеристик котлов при частичных нагрузках ИСПОЛЬЗУЮТСЯ программы для ЭВМ [1-19].

Следует отметить отсутствие до сего времени общих аналитических зависимостей для показателей работы котлов, что объясняется трудностями учета влияния большого числа факторов.

В условиях эксплуатации на показатели работы котлов существенно влияют отклонения от расчетных характеристик топлива, совместное сжигание двух видов топлива, загрязнение поверхностей нагрева, присосы воздуха и т. п. Поэтому целесообразно использовать экспериментальные характеристики котлов, учитывающие взаимное влияние важнейших факторов с помощью введения определенных поправок.

Широко используются нормативные характеристики котлов [1-20]. Коэффициент полезного действия котлов брутто подсчитывается

обратным балансом через удельные потери. При этом используются экспериментальные данные.

Подсчет удельных потерь q2 , q3 , q4 , q5 , q6 часто ведется по упрощенной

методике М. Б. Равича [1-21] с использованием приведенных характеристик топлива [1-22], которые дают приближенные результаты.

Для примера на рис. 1-2 приведена нормативная характеристика котла ТП-100, работающего на антрацитовом штыбе [1-20]. Здесь даются

изменение характеристик топлива (на отклонение зольности и влажности от расчетных значений), на изменение температуры холодного воздуха и т. п.

Целесообразно использовать аналитические характеристики котлов, получаемые экспериментально с применением метода планирования эксперимента, о чем будет подробно сказано ниже.

Характер изменения параметров турбоустановок при изменении расхода пара носит более устойчивый характер и поддается обобщающим зависимостям. Важнейшей при этом является зависимость, связывающая расход пара через ступень или группу ступеней турбины с его давлениями до и после ступени или группы ступеней.

В аналитической форме такая зависимость описывается формулой Флюгеля [1-23] и записывается в следующем виде:

температура пара перед ступенью. Индекс 0 (нуль) относится к расчетному режиму.

Соотношение (1-8) справедливо для суживающихся решеток в докритической области.

Конденсационную турбину можно рассматривать как группу ступеней,

Если пренебречь температурной поправкой, что можно сделать для

значительной части режимов, то получим прямо пропорциональную зависимость между расходом пара и давлением.

Если в рассматриваемом и в расчетном режимах скорости пара в сопловой решетке являются критическими, то соотношение (1-9) также применимо.

Формула Флюгеля недействительна для регулирующей ступени турбины. Если же регулирующие клапаны полностью открыты, то соотношения (1-8) и (1-9) распространяются и на первую регулирующую ступень. Из (1-9) следует, что при постоянстве начального давления расход пара при полностью открытых клапанах пропорционален температурной поправке. Так, снижение температуры свежего пара для турбины

Рис. 1-4. Удельные расходы электроэнергии на питательные насосы для блока 200 МВт. 1 - работает один насос ПЭ-430-200; 2 - работают два насоса.

Поскольку температурная поправка в формуле (1-9) во многих случаях близка к единице, можно пользоваться соотношением

Последнее выражение означает, что давление перед ступенью или группой ступеней пропорционально пропуску пара через эту ступень или группу ступеней.

В турбине с нерегулируемыми отборами на регенерацию имеется ряд отсеков - групп ступеней между регенеративными отборами, пропуск пара через которые различен из-за наличия этих отборов. Такую турбину нельзя рассматривать как одну группу ступеней, и рассуждения, которые позволили перевести формулу (1-8) в формулу (1-9), оказываются несправедливыми. Однако можно показать, что и в этом случае формулы (1-9) и (1-10) справедливы.

Для последнего отсека турбины, через который проходит поток пара Dк , поступающий в конденсатор, можно записать:

на подогреватель П1), воспользуемся формулой (1-8) без температурной поправки:

Отбор пара на регенеративный подогреватель пропорционален расходу нагреваемого конденсата: