Файл: Вайсман М.Д. Режимы и способы пуска блоков сверхкритического давления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.07.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
тельности котла. На этот расход должны рассчитываться бай пасный 'обвод турбины и пароприемное устройство конденса торов.
Сепараторный режим пуска со скользящими параметрами пара принят и на зарубежных станциях. В качестве примера на рис. 5 приведены принципиальная тепловая (а) и упро щенная пусковая (б) схемы блока 600 МВт станции Тэннере Крик в США [9]. Цикл с двумя промежуточными перегрева ми; производительность парогенератора и параметры пара высокого давления, а также после первого и второго промпе регрева указаны на схеме. Турбина блока двухвальная, ско
рость вращения первого вала |
3600, второго |
1800 об/мин. |
В первый промперегреватель |
и параллельно |
включенный |
ПВД № 8 направляется пар, прошедший первые шесть сту
пеней части высокого давления; |
в холодную |
нитку |
второго |
|
промперегрева, в ПВД № 7 и в |
приводную |
турбину пита |
||
тельного турбонасоса поступает |
пар |
после десятой |
ступени. |
|
К особенностям схемы относятся |
регенеративные |
отборы |
в ПВД № 3 и № 2 от турбины питательного насоса; отрабо тавший в ней пар поступает в ПНД № 1.
Встроенная задвижка (на схеме она названа «клапан раз деления котла») отключает экономайзер и топочную часть пароводяного тракта котла от перегревателей / и II ступени. Судя по схеме, сепаратор выносной, в начальном периоде пуска прокачиваемая через него среда сбрасывается в кон денсатор. Образующийся в сепараторе пар (при соответ ствующем повышении температуры среды перед ВЗ) направ ляется в перегреватели, а затем обогревает паропроводы и стопорные клапаны турбины. Вода из сепаратора поступает в ПВД № 8 и № 7, где подогревает питательную воду, и по том отводится в конденсатор. С помощью байпаса ВЗ посте пенно повышается давление в пароперегревателях, паропро водах и перед регулирующими клапанами турбины.
Так как питательный электронасос отсутствует, то в стар товом периоде пуска пар для работы турбины питательного турбонасоса подается либо от соседнего блока, либо от вспо могательных котлов станции. Следует полагать, что в режи ме холостого хода и при глубоких . провалах электрической нагрузки, когда давления в проточной части турбины и в па ропроводах промперегревов значительно снижены, может также потребоваться подача пара к турбине ПТН от посто роннего источника, либо должна быть проложена линия БРОУ—ПТН.
Еще одним примеров может служить схема моноблока 300 МВт, установленного на электростанции Герш в ФРГ [10]. В составе блока имеется прямоточный парогенератор производительнбетью 930 т/ч, вырабатывающий пар до критиче-
23
о
6?
=?g
<3
es
соа
о
CJ
Са> £-
іп
ei
а
ского давления 210 кгс/см2; температуры пара 530/530°С (один промперегрев) также ниже принятых в СССР для бло ков такой же мощности.
Упрощенная схема установки приведена на рис. 6, заим ствованном из [10].
Рис. б. Схема трубопроводов, моноблока 300 МВт:
1 —котлоагрегат; 2 —турбоагрегат; 3 —конденсатные насосы; 4 — обессоливание конденса та; 5 — подогреватели низкого давления; 6 — деаэраторы; 7 — питательные насосы; 8 — по догреватели высокого давления
Парогенератор двухпотонный, со встроенным в каждый, поток сепаратором. Для поддержания необходимой по усло виям надежной работы радиационных поверхностей скорости движения парожидкостной среды при значительных сниже ниях нагрузки (до 20% номинальной) в системе парогенера тора предусмотрена рециркуляция среды, с помощью спе циальных перекачивающих насосов, из встроенных сепарато ров к приемным коллекторам радиационной части.
Своеобразной стороной схемы является отсутствие глав ных паровых задвижек у котла. Это может объясняться одно корпусной конструкцией парогенератора. Вообще, на паро проводах свежего пара единственными запорными устрой ствами служат быстрозапорные • клапаны' перед турбиной. Отсутствуют также предохранительные клапаны на линиях
25
пара высокого давления; их функции возлагаются на быстро действующие редукционно-охладительные установки, сбрасы-. вающие свежий пар в холодные нитки промперегрева.
К особенностям пуска относится вакуумирование системы
• в начальной |
стадии: с помощью эжекторов устанавливается |
|
вакуум в .горячей линии промперегрева, |
паропроводах све: |
|
жего пара, |
пароперегревателе высокого |
давления, встроен-; |
ном сепараторе и обводных устройствах. Так как котел за полняется горячей водой, то в условиях вакуума возникает самоиспарепие части жидкости, возрастающее после зажига ния горелок.
Образующийся пар движется в направлении к конденса тору, прогревая элементы схемы. Представляется, что под вакуумом можно производить пуск блока только из холод ного состояния. Хотя количество тепла, передаваемого обо* греваемым элементам установки, в конечном счете опреде ляется тепловыделением в топке парогенератора, возможно, что вакуумирование несколько сокращает продолжитель ность стартового периода пуска. Однако следует полагать, что на протяжении вакуумной фазы пуска должны быть за крыты дренажи вакуумированных полостей. При этом неиз
бежно |
накопление |
конденсата |
греющего пара |
в элементах |
схемы, |
который затем — к моменту разворота |
ротора турби |
||
ны — должен быть |
полностью |
удален. |
|
§ 3. Характерные предпусковые состояния блока
Общая программа пуска дубль-блоков одинакова как для первых пусков вновь установленных агрегатов, так и дей ствующих, после остановки любой продолжительности, т. е. пуск из каких угодно начальных тепловых состояний может производиться по одной и той же программе..
Программа пуска дубль-блоков 300 МВт включает сле дующие стадии:
а) растопку, первого корпуса котла, выработку в нем и подачу к турбине пара с параметрами, необходимыми для разворота ротора;
б) прогрев, вывод на номинальную скорость вращения и включение в сеть турбогенератора;
в) нагружение турбогенератора и повышение его мощно сти (путем увеличения производительности котла) на сколь зящих параметрах пара до 10 МВт, затем подъем давления свежего пара до 240 кгс/см2 и дальнейшее нагружение тур бины до 140—150 МВт;
г) растопку и подключение к работающей турбине вто рого корпуса котлаг
д) переход с ПЭМ па ПТН при . нагрузке блока — 180 — 200 МВт;
26
е) |
дальнейшее нагружение блока до номинальной |
мощ |
ности. |
|
от |
Режимы и технология пусковых операций зависят и |
времени, в течение которого блок не работал, а следователь но, от его теплового состояния к началу пуска. На режим пуска в большой мере влияет различная скорость остывания составных элементов остановленного блока. Наиболее быстро остывает парогенератор, особенно если после его остановки
/
Рис. 7. Кривые изменения температуры главного паропровода и выходных камер при остывании котла
Температуря: / —хорошо изолированных зон главного паропровода при естественном остывании; 2 —участ ков вблизи предохранительных клапанов по термопа рам -температура пара за котлом“ при естественном остывании; 3 —выходных камер котла при вентили
руемом топке
топка вентилируется; существенно медленнее остывают хоро шо изолированные участки главного паропровода; еще медленнее остывает массивный корпус турбины.
Различен также темп остывания отдельных узлов каждого из агрегатов, входящих в состав блока. Например, измере ния, проведенные на одном из блоков, показали [11]; что после 10 часов простоя температура змеевиков ширм при естествен ном охлаждении.снизилась до 170°С; температура же толсто стенного коллектора ширм сохранялась на уровне 370° С. Ход изменения температуры главного паропровода и выход
ных камер котла |
при его остывании |
иллюстрируют кривые |
|
на рис. 7, заимствованном |
из [11]. Из |
графиков видно, что |
|
после двух суток |
простоя |
(остановки такой продолжительно |
сти довольно часто бывают в условиях пятидневной рабочей недели) температура паропровода превышает температуру
выходных камер |
на 120—160°С. Из кривых |
рис. 7 следует |
||
также, что при пусках после |
кратковременного простоя |
(до |
||
10 часов), когда |
температура |
паропроводов |
составляет |
400 |
27
ивыше градусов, пар, направляемый в паропроводы высо кого давления и промперегрева, должен быть перегрет до сравнительно высокой температуры, во избежание расхолажи вания системы. Тем самым исключается подача в трубопро воды промперегрева пара из растопочного расширителя. Вообще же в организации стартового режима котла надо исходить не только из температуры паропроводов, но и из теплового состояния камер поверхностей нагрева, коллекто ров и соединительных турбопроводов, расположенных после ВЗ. В частности, в сепараторном периоде пуска при горячих камерах требуется выдерживать температуру среды перед ВЗ
идавление в сепараторе на таком уровне, чтобы пар, направ ляемый в перегревательную часть тракта, не вызывал рез кого охлаждения (теплового удара) разогретых толстостен ных деталей.
Опыты, поставленные на одном из блоков, показали [12], что подъем температуры среды, при сохранении на допусти мом уровне температуры металла ширм, мог быть достигнут лишь в результате включения только нижнего яруса горелок и больших избытков воздуха в топочной камере.
Специфичны пуски из иных начальных состояний, напри мер, при • сохранившемся избыточном давлении в тракте до ВЗ и др.
Значительной неравномерностью характеризуется также остывание элементов турбины. Наиболее медленно остывает верхняя часть корпусов ЦВД и ЦСД в сечении паровпуска; значительно интенсивнее — перепускные трубы, ведущие от регулирующих клапанов. Заметим, что после остановки кор пус ЦСД в течение некоторого времени сохраняет более вы сокую температуру, чем ЦВД. В последующем картина ме няется и температура ЦСД становится ниже, чем ЦВД. Изме рения температур металла турбоустановки К-300-240 ХТГЗ одного из'блоков показали [13], что после простоя ~40 часов температура верхней образующей ЦВД в сечении паровпуска, составляющая 360?С, превышала на 80° температуру корпуса стопорного клапана и на 180—200° температуру стенок пере пускных труб.
Разумеется, темп естественного остывания деталей зави сит от качества и состояния изоляции и не одинаков у раз ных турбоагрегатов, однако, как показывает опыт, величина различия при удовлетворительном качестве изоляции сравни тельно невелика.
Иллюстрацией могут служить представленные в табл. 1 результаты измерения температуры некоторых узлов другой турбоустаиовки того же типа, при простоях различной про должительности [14].
28
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а I |
||
Время |
Температура |
Разность температур отдельных |
|
||||
узлов турбоустановки и паровпуска ЦВД |
|||||||
внешн. корпуса |
|||||||
простоя, |
|
|
|
|
|
||
час |
ЦВД в сеч. |
блок клапанов |
перепускная |
паровпуск |
|||
паровпуска, °С |
|||||||
|
ЦВД |
труба |
ЦВД |
ЦСД |
|||
|
|
||||||
0 |
450 |
+100 |
+ 100 |
+ |
90 |
||
6 |
435 |
,+ 30 |
+ |
30 |
+ |
45 |
|
12 |
420 |
0 |
- |
35 |
+ |
20 |
|
24 |
380 |
— 65 |
-120 |
— 10 |
|||
36 |
350 |
-ПО |
—165 |
— 40 |
|||
48 |
320 |
—130 |
—200 |
— 65 |
|||
60 |
290 |
—150 |
-2 1 0 |
— 85 |
|||
90 |
235 |
-1 3 0 |
-2 0 0 |
—105 |
|||
120 |
190 |
-1 2 0 |
-160 |
—100 |
Как видно из таблицы, после двух суток простоя темпе ратура верхней точки корпуса ЦВД в месте паровпуска со хранялась на уровне 320° С, в то время как температура кор пуса клапанов снизилась до 190° от первоначального ее зна чения 550° в момент остановки; еще значительнее, до 120° С, охладились стенки перепускных труб. Наибольшая неодно родность температур в пределах ЦВД наблюдалась через 2,5 суток после остановки турбины.
Рис. 8, Остывание турбины:
а—температурный режим ЦВД и ЦСД; |
б — разности температур |
||||
ЦВДи ЦСД; |
^ЦСД температура |
металла |
верхней точки |
||
Ц В Д и Ц С Д в |
* |
ст |
тр |
~ температура |
|
сечениях по паровпускам; /м , |
/ м |
|
|||
металла стопорного клапана в. д. и паропровода |
перед ГПЗ |
Ухудшение качества тепловой изоляции заметно сказывает ся на скорости остывания элементов турбины. На рис. 8 представлен ход изменения температуры характерных точек еще одной турбины К-300-240 ХТГЗ, покрытой менее совер шенной изоляцией [15].