Пусковые и остановочные режимы

В состав пусковой схемы, кроме основных элементов тепловой схемы, входят специаль­ные устройства и трубопроводы, используе­мые только при пусках, остановах и сбросах нагрузки оборудования. К. числу этих элемен­тов на неблочных котлах относятся устройст­ва, предназначенные для сброса в атмосферу пара из котла в период до его подключения к общему паропроводу. Для прямоточного котла дополнительно предусматривается воз­можность слива воды в дренажный бак в пе­риод до начала перегрева пара в котле. При переходе к внедрению блочных установок су­щественно возрастает взаимозависимость ре­жимов пуска и останова котла и турбины, а сами режимы усложняются. С учетом этого для всех типов энергоблоков на стадии их

Рис. 23.7. Пусковая схема блока 200 МВт с барабанным котлом.

влаги и отвода пара из встро­енная задвижка устанавливается в промежу­точной части пароперегревательного тракта котла. Обычно прирост энтальпии среды в тракте за ВЗ при номинальной нагрузке составляет Применение позволяет ограничить пропускную способность ВС и перечисленных дроссельных клапанов. С помощью ВС обеспечивается нарастание паропроизводительности котла по скользяще­му режиму при постоянном (растопочном)

Рис. 23.8. Пусковая схема блока 300 МВт с прямоточным котлом

проектирования специально разра­батываются пусковые схемы. В оте­чественной практике пусковые схе­мы энергоблоков, эксплуатацион­ные инструкции и системы авто­матического управления типизиро­ваны. Основой для этого послужи­ло принятие единой технологии пуска блока по «скользящему» ре­жиму (с постепенным нарастанием расходов, давлений и температур свежего и вторично-перегретого па­ра). Такая технология создает наи­более благоприятные условия пус­ка турбины и способствует сниже­нию пусковых потерь. Для ее реа­лизации в блоке с барабанным кот­лом специальные устройства не требуются. Вместе с тем барабан является весьма металлоемким эле­ментом, ограничивающим допусти­мую скорость роста давления в котле (соответственно и температу­ры насыщения) при его растопке. В наибольшей мере это ограниче­ние распространяется на первый период растопки котла (до 0,6 МПа), когда повышение темпе­ратуры насыщения с ростом давле­ния максимально. В этот же период часто в змеевиках пароперегревате­ля котла содержится не выпарившаяся вода, препятствующая выхо­ду пара из барабана, вследствие чего ускоряется рост давления в нем.

Для обеспечения достаточно быстрой растопки котла в пусковой схеме предусмотрен трубопровод сброса пара из барабана Б в ат­мосферу (рис. 23.7,/), используе­мый в период роста давления при­мерно до 0,6 МПа. Скользящий режим пуска блока с прямоточным котлом не может быть обеспечен без применения специальных устройств, поскольку по условиям надежности температурного режима и гидродинамики парообразующих экранов котла растопочный расход воды дол­жен быть не меньше определенного значения (обычно 30 номинального), а давление сре­ды в экранах должно поддерживаться на уровне, близком к рабочему. Для обеспечения скользящего режима пуска блока прямоточ­ный котел оснащается встроенным пусковым узлом. В состав этого узла (рис. 23.8) входят встроенная задвижка ВЗ, встроенный сепа­ратор ВС, трубопроводы с дроссельными кла­панами подвода среды к , сброса

расходе питательной воды. Количество пара, отделяемого в , определяется влажностью поступающей пароводяной смеси, которая устанавливается На требуемом уровне регу­лированием расхода топлива. В этот период растопки прямоточный котел можно уподо­бить барабанному. С помощью клапанаподдерживается давление в парообразующих экранах котла («до себя») на уровне, близ­ком к рабочему. При этом в процессе пуска блока давление свежего пара (соответственно и в ВС) определяется паропроизводительностью котла и положением регулирующих кла­панов турбины. Назначением клапана Др2 является регулирование отвода влаги, отде­ленной в ВС. Основным назначением клапана ДрЗ является «отсечка» пароперегревательного тракта за ВС в первый период растопки котла, когда эффективность работы ВС не­достаточна (при паросодержании среды ме­нее 8—10), и регулирование расхода пара через пароперегреватель при его подключе­нии. Независимо от типа котла в пусковой схеме предусмотрен байпас турбины (рис. 23.7, 23.8,2) соединяющий главный паропровод ГП с конденсатором К. На этом байпасе уста­новлено пускосбросное устройство ПСБУ, со­стоящее из запорно-дроссельного клапана, шумоглушителя и охладителя пара впрыски­вающего типа. Байпас турбины предназначен для сброса свежего пара:

при пуске блока, в период повышения тем­пературы пара до уровня, определяемого теп­ловым состоянием паровпускных частей тур­бины;

при останове блока, в период обеспаривания или расхолаживания котла;

при сбросе нагрузки блока, в период ра­боты турбогенератора на холостом ходу или на нагрузке собственных нужд.

В отечественной практике одноступенча­тое байпасирование турбины применено в ка­честве типового решения для блоков мощно­стью 200 МВт и выше. Поскольку пар, сбра­сываемый через ПСБУ, не поступает в промежуточный перегреватель, последний рас­положен в области пониженных температур га­зов. При этом допускается работа котлов с расходом топлива до 30 номинального при беспаровом режиме их промежуточных перегревателей.

На некоторых блоках (150 МВт и др.) применена схема двухступенчатого байпасирования турбины (рис. 23.9). В этом случае через первый байпас свежий пар подается в холодный паропровод промперегрева ХПП, а через второй — сбрасывается в конденсатор из горячего паропровода промперегрева ГПП. При такой схеме промежуточный перегреватель котла может ком­поноваться в области повышенных температур газов, что позволяет расширить диапазон нагрузок блока с номи­нальной температурой вторично-перегретого пара. При этом возрастает расход дорогостоящей аустенитной ста-

Рис. 23.9. Схема двухступенчатого байпасирования тур­бины.

ли. Кроме того, с учетом режимов внезапных сбросов нагрузки блока требуется применение быстродействую­щих редукционно-охладительных установок (БРОУ-1, БРОУ-2). Усложняется управление блоком при пусках, так как расход пара через БРОУ должен регулировать­ся с учетом заданного соотношения расходов через ци­линдры турбины. По этим причинам в отечественной практике двухбайпасная схема мало распространена.

Дополнительно к байпасу турбины в схеме блока с барабанным котлом предусмотрен трубопровод сброса пара из главных паропро­водов в атмосферу (см. рис. 23.7, 3) для обес­печения отвода аккумулированного в котле пара в случае останова блока с потерей ва­куума в конденсаторе.

В пусковых схемах не предусмотрена ути­лизация теплоты пара, сбрасываемого через байпас турбины, так как с учетом кратковре­менности режима это технико-экономически не оправдано. На отдельных блоках преду­смотрен подвод свежего пара через РОУ в си­стему промперегрева для ее прогрева (см. рис. 23.7). Сброс пара после этого произво­дится из ГПП перед цилиндром среднего дав­ления ЦСД по линиям обеспаривания 4 в кон­денсатор. На блоках с прямоточными котлами предусматривается утилизация теплоты сброс­ной среды из ВС. Эта среда по трубопроводу (см. рис. 23.8, 1) поступает во вторую ступень сепарации — растопочный расширитель. Р20, из которого насыщенный пар подводится в деаэратор Д и отдает свою теплоту пита­тельной воде (см. рис. 23.8, 3). При некоторых режимах (например, при пуске блока после короткого простоя) количество отделяемого в Р20 пара превышает потребность в нем деаэратора. С учетом этого предусмотрен тру­бопровод 5 для сброса избытка пара в кон­денсатор.

В пар, отводимый из Р20, переходит не­значительное количество примесей, содержа­щихся в сбросной среде из ВС (большинство их растворено в воде). Поэтому подвод пара из Р20 в деаэратор практически не ухудшает качества питательной воды котла. Для сбро­са наиболее загрязненной воды из Р20 пре­дусмотрен сливной трубопровод в циркуляци­онный водовод 6. При достижении заданного качества этой воды она по трубопроводу 7 направляется в конденсатор и затем пропу­скается через блочную обессоливающую уста­новку БОУ.

Кроме того, для обеспечения нормированного вод­ного режима в пусковой схеме блока с прямоточным котлом предусмотрен трубопровод 8 сброса в конденса­тор воды из подогревателей высокого давления ПВД, загрязненной вследствие отмывки их парового простран­ства при пуске блока. Для вывода из цикла грязного конденсата в период промывки турбины в схеме (см. рис. 23.8) предусмотрена сбросная линия 9 после конденсатных электронасосов первой ступени Чистый конденсат при этом подводится по трубопроводу 10 из бака запаса конденсата БЗК непосредственно перед БОУ. В период пуска блока чистый конденсат 11 подводится в конденсатор.

В пусковых схемах предусмотрены специ­альные устройства для поддержания темпера­тур свежего и вторично-перегретого пара. Осо­бенностью барабанного котла является су­щественное отставание его паропроизводительности от увеличения расхода топлива при пуске блока. Вследствие этого температура стенок труб пароперегревателя может превы­сить допустимое значение. Кроме того, важно выдержать заданный график изменения тем­пературы свежего пара перед турбиной. Вме­сте с тем штатная система впрыска собствен­ного конденсата (см. рис. 23.7, 5—7) работо­способна лишь при нагрузке котланоми­нальной и выше. С учетом этого в схеме (см. рис. 23.7) применена система пусковых впрыс­ков с распыливающими форсунками, встроен­ными в диффузоры впрыска собственного конденсата. Первые две группы этих впрыс­ков 8, 9 предназначены для защиты труб ширмовых ступеней пароперегревателя от недо­пустимого роста температуры, а третья груп­па 10 обеспечивает заданный график роста температуры свежего пара. Включение по­следней перед выходной ступенью паропере­гревателя допустимо при ограниченном при­росте энтальпии пара в нем (до 170 при номинальной нагрузке), обусловливаю­щем благоприятные динамические свойства. В блоках с прямоточными котлами, как пра­вило, это условие не соблюдается, и пусковой впрыск включается в главный паропровод (см. рис. 23.8, 12). Кроме того, аккумулирую­щая способность этих котлов относительно невелика, и нет необходимости в применении пусковых впрысков для защиты отдельных ступеней пароперегревателя.

При пуске блоков по скользящему режиму давление питательной воды значительно больше, чем давление свежего пара. Для снижения давления воды перед регу­лирующими клапанами пусковых впрысков в блоке с пря­моточным котлом, непрерывно питающимся водой, применена схема постоянного расхода, состоящая из обвода с набором дроссельных шайб и линии рециркуляции воды в деаэратор 14 с дроссельным кла­паном Поддержание постоянного давлениясебя» этим клапаном позволяет перераспределять расход воды между пусковым впрыском и деаэратором при по­стоянном суммарном расходе и соответственно постоян­ном перепаде давлений на наборе дроссельных шайб. Применение рассмотренной схемы позволяет подводить воду к пусковому впрыску от нагнетания питательного насоса

Аналогичная схема в блоке с барабанным котлом не может быть применена, так как в течение определен­ного периода растопки котла он подпитывается водой от соседних блоков по перемычке питательных линий (см. рис. 23.7, 11) и на пускаемом блоке рециркуляция воды в деаэратор привела бы к его переполнению. С учетом этого на линии после подвода воды от пере­мычки 11 установлен общий регулирующий клапан 12, на котором срабатывается избыточный перепад давле­ний. После перехода на питание котла от блочного пи­тательного насоса ПН пусковые впрыски переключают­ся на питательную линию 13.

Для регулирования питания барабанного котла пре­дусмотрены байпасы с пониженной пропускной способ­ностью 14 и основной регулирующий питательный кла­пан РПК. На прямоточном котле предусмотрен только РПК, так как минимальный расход выше, чем на бара­банном котле.

При большинстве пусков блоков необходимо обес­печить стартовый режим с пониженным уровнем темпе­ратур вторично-перегретого пара и в дальнейшем регу­лировать температуру в соответствии с заданным гра­фиком. С учетом динамических свойств промежуточного перегревателя и других факторов использовать штатные средства регулирования можно лишь начиная с нагруз­киноминальной. Одним из средств регулирова­ния, нашедшим применение на блоках всех типов, явля­ется паровой байпас системы промперегрева (см. рис. 23.7, 23.8, 15). При его использовании часть пара изперепускается в, вследствие чего снижает­ся температурный напор в промежуточном перегревате­ле и уменьшается его тепловосприятие. Соответственно температура пара в после смешения с паром из устанавливается на более низком уровне. В блоке с прямоточным котлом дополнительно применяется пус­ковой впрыск в , используемый для регулирования температуры вторично-перегретого пара после отключения парового байпаса. Питание во­дой этого пускового впрыска осуществляется от проме­жуточной ступени питательного насоса с давлением не более , и регулирования давления воды в линии впрыска не требуется. В ряде случаев применяют только одно из указанных средств регулирования температуры вторично-перегретого пара. Применение только парового байпаса допускается после проведения испытаний, под­тверждающих надежный температурный режим проме­жуточного перегревателя на максимальной нагрузке, которой используется паровой байпас. Допустимые усло­вия использования пускового впрыска определяются ми­нимальным расходом и давлением пара, при которое влага полностью испаряется в потоке и отсутствует ее выпадение на внутреннюю поверхность ГПП, особеннс ближайшего гиба паропровода за впрыском. По данным испытаний, для соблюдения этих условий расстояние от распыливающей форсунки впрыска до гиба ГПП долж­но составлять 18—25 м.

Рассмотренные принципиальные решения применены и в пусковых схемах блоков мощ­ностьюОсобенность этих пусковых схем определяется применением пи­тательных насосов, а на ряде блоков — и воз­духодувок с приводом от паровых турбин.

С учетом этого в схемах предусмотрены под­вод стороннего пара для пуска указанных турбин, а также резервирование питания их свежим паром (через или ) при сбросах нагрузки блока.

Дата добавления: 2014-01-04