Система пускового регулирования температуры свежего пара
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Система пускового регулирования температуры свежего пара





Как указывалось ранее при пуске на сепараторном режиме паропроизводительность котла и температура свежего пара взаимно связана. Поэтому одна из основных задач системы пускового регулирования температуры свежего пара - обеспечить необходимый статический уровень температур свежего пара на различных фазах пуска и прежде всего снять избыточный перегрев пара при пусках после длительных простоев. Вторая, не менее важная задача -динамическая подрегулировка температуры пара с целью быстрой компенсации возможных нарушений режима, особенно в подаче топлива.

Проблема статического регулирования температуры свежего пара при пусках тесно связана с местом установки ВЗ в тракте котла. Небольшой перегревательный тракт (место установки ВЗ смещено к выходу котла) при пусках из холодного состояния (ПХС) обеспечивает возможность получения сравнительно низкой температуры свежего пара (около 300 °С). Вместе с тем при пуске из неостывшего состояния (ПНС) для получения относительно высокой температуры пара расход топлива приходится существенно увеличивать (вплоть до 30 % номинального - с переводом - котла на прямоточный режим). При этом существенно возрастают излишки пара, сбрасываемого в конденсатор, следовательно, пусковые потери теплоты. У котлов с большим пароперегревательным трактом за ВЗ (место установки ВЗ смещено по направлению к входу в котел) высокая температура пара обеспечивается при минимальном расходе топлива. Вместе с этим при ПХС температура пара достигает 450-470°С, что значительно превышает необходимую по условиям прогрева турбины. Пусковой впрыск в главные паропроводы позволяет снизить температуру до требуемого уровня но при этом на участке небольшой протяженности температура металла паропроводов снижается на I50-200 °C что приводит к возникновению опасных, температурных напряжений. Оптимальным был признан такой перегревательный тракт котла, прирост энтальпии в котором (в номинальном режиме) составляет 540-630 кДж/кг. В атом случае при ПНС температура пара наиболее близка к требуемой, а при ПХС или близких к нему состояниях использование пускового впрыска приводит к допустимому снижению температуры металла паропроводов (100-120°С). Место установки ВЗ для котлов в моноблоках и дубль-блоках 300 МВт выбраны, исходя из изложенных рекомендаций.



Решение указанных в начале данного раздела пусковому регулированию температуры свежего пара определило применение специального пускового впрыска. Оптимизация этой системы потребовала решения двух проблем: выбор места установки впрыска в тракте котла (блока); выбор источника воды для питания впрыска и разработка схемы регулирования давления этой воды.

Первоначально было предложено включать пусковой впрыск перед выходной ступенью перегревателя. Проверка этого решения показала, что динамические характеристики выходной ступени пароперегревателя на сепараторной фазе пуска неудовлетворительны. В начальной стадии пуска запаздывание температур свежего пара при возмущении впрыском составляет 150 с, а постоянная времени - 470 с. В режимах, когда по условиям разворота и нагружения турбины температуру свежего пара нужно поддерживать на уровне не более 350-360°С, за впрыском устанавливается температура насыщения.

Потеря опережающего импульса по температуре пара за штоком не позволяет обеспечить надежное регулирование этой температуры (как при автоматическом, так же пре ручном регулировании). Включение пускового впрыска перед выходной ступенью пароперегревателя не было рекомендовано и по соображениям надежности. При ПXС, когда для снижения температуры свежего пара до 300-320 °С расход воды на впрыск составляет 3.5-4.0 т/ч на поток котла дубль-блока, в выходную ступень пароперегревателя поступает пароводяная смесь влажностью до 20 %. Такой режим связан с опасностью тепловых ударов в змеевиках пароперегревателя. Следует отметить также тормозящее действие выходной ступени пароперегревателя на процесс регулирования температуры пара из-за увеличения температурного напора. Так, например, при ПХС были получены следующие данные: температура пара перед впрыском - 440 °С, за впрыском - 280 °С, за пароперегревателем 380 °С. Таким образом, рассматриваемое решение требует, увеличения расхода воды на впрыск (по сравнению с вариантом установки впрыска за котлом), что затрудняет решение и без того достаточно сложной задачи организации удовлетворительного распыла и испарения впрыскиваемой воды. Изложенные соображения свидетельствуют о том, что включение пускового впрыска перед выходной ступенью пароперегревателя не удовлетворяет требованиям, предъявляемым технологией сепараторных режимов пуска блока.

В некоторых случаях для регулирования температуры свежего пара воздействуют на клапаны сброса среды из ВС, что еще менее допустимо. При таком регулировании из ВС в перегреватель поступает то сухой пар, то пароводяная смесь. Это подтверждается, в частности, резкими колебаниями температуры стенки труб. Работа сепаратора в "затопленном" режиме, кроме того, связана с возможностью резкого снижения температур свежего пара и заброса влажного пара в главные паропроводы в турбину. Динамические характеристики по температурам пара при возмущении клапаном сброса неудовлетворительны даже за ступенью перегревателя, установленной непосредственно за ВС. Измерения, выполненные на блоках с котлами ТПП-210 и П-50, доказали, что при возмущении клапанами Др-2 запаздывание температуры пара за первой ступенью пароперегревателя составляет 4 мин, а за выходной ступенью - не менее 8 мин. Таким образом, динамические свойства сигнала по температуре пара исключают не только включение регулятора сброса по этому сигналу, но и использование температуры пара в начале пароперегревателя в качестве корректирующего импульса. Сброс пара из сепаратора должны регулироваться по импульсам, обеспечивающим надежный отвод всей влаги ив ВС. Для регулирования температуры

свежего пара клапаны Др-2 могут использоваться лишь при необходимости повышения ее статического уровня (за счет увеличения проскока пара).

На основе опыта эксплуатации и исследований для пускового регулирования температуры свежего пара в качестве типового решения принято включение пускового впрыска непосредственно в главные паропроводы (за котлом).

На сепараторной фазе растопки котле и при скользящем повышении давления свежего пара величина последнего заметно ниже номинальной. Во избежание большого перепада давления воды на клапанах впрыска давление воды на впрыск должно быть также пониженным. На ряде блоков эта задача решалась отбором воды на впрыск из промежуточной ступени питательных насосов (при давлении 70 кгс/см2). Однако в этом случае пусковой впрыск не может быть использован при повышении давления свежего пара свыше 60-65 кгс/см2. Кроме того, в ряде режимов питание штатных впрысков» включенных в тракт за ВЗ, также целесообразно осуществлять от источника с пониженным давлением» В связи с изложенным было рекомендовано организовать общую схему питания штатных впрысков, включенных в тракт за ВЗ, и пускового впрыска по схеме, описанной ниже. Давление воды на впрыски регулируется в соответствии с давлением свежего пара за счет переменной рециркуляции части воды в деаэратор (так называемая схема постоянного расхода).

Рассматриваемая система состоит из двух подсистем: впрыскивающего пароохладителя, установленного в паропроводе за котлом (пусковой впрыск); подсистемы регулирования давления воды, подаваемой на впрыски. В пароохладителе использованы распиливающие устройства (форсунки) ВТИ.

Для регулирования давления воды на впрыски при пусках и сбросах нагрузки блока предусмотрена схема "постоянного расхода" с рециркуляцией воды в деаэратор. Она включает в себя два коллектора впрысков - по одному для каждого корпуса котла. Коллектор впрысков подключен к тракту питательной воды перед РПК через линию с задвижкой C3-I6 (C3-I9 для корпуса 2) и набор шайб Ш-3. На общей для двух корпусов линии рециркуляции в деаэратор, от которой коллектор впрысков данного корпуса может быть отключен задвижками C3-I7, C3-I8, (C3-20.C3-2I) установлен клапан PKC-4. К коллектору впрысков данного корпуса подключены пусковой впрыск и все штатные впрыски, кроме впрыска 1 (которые установлен на тракте до В3). На каждой линии установлен запорный вентиль и регулирующий клапан. Между ними подсоединена линия продувки, используемая для удаления скопившейся влаги перед остановом блока. Клапан РКС-4 рассчитан на срабатывание перепада давления до 20 МПа.

Подсистема регулирования, давления работает следующим образом. На первом этапе пуска, когда давление в тракте за ВЗ (в том числе и в паропроводах свежего пара) низко, задвижка C3-I6 (СЗ-19) закрыта, а задвижки С3-17, C3-I8 (C3-20,C3-2I) и клапан РКС-4 открыты. Вода проходит через набор шайб Ш-3 где происходит существенное снижение ее давления, что обеспечивается большим расходом воды (до 85 т/ч), рециркулирующей в деаэратор. При этом в коллекторе впрысков устанавливается умеренное давление питательной воды - около 6,0 МПа, что обеспечивает невысокий перепад давления на регулирующих клапанах впрысков и предотвращает эрозионное разрушение последних. По мере повышения давления пара в паропроводах за котлом для поддержания требуемого перепада давления на регулирующие клапаны впрысков клапан РКС-4 прикрывается и расход рециркулирующей воды снижается. При повышении давления свежего пара до 18-19 МПа клапан РКС-4 и задвижки C3-I7, C3-I8 (С3-20, C3-21) закрывают, а задвижку C3-I8 (СЗ-19) - открывают.

Таким образом, клапан РКС-4 поддерживает заданный перепад давления на клапаны впрыска в течение всего периода нагружения вплоть до перехода на номинальное давление. При расчетах деаэратора необходимо учитывать возможность сброса горячей воды (при включенных ПВД) через РКС-4 расходом до 85 т/ч; при этом образуется дополнительный выпар этой воды до 21 т/ч.

Важное значение имеет выбор рациональной конструкции распыливающего устройства пускового впрыска. Критерием удовлетворительной работы впрыскивающих пароохладителей является завершение испарения впрыскиваемой влаги на ограниченном участке паропровода, защищенном внутренней рубашкой. Для интенсификации распыла влаги ВТИ и ЗиО разработана конструкция пароохладителя, основанная на применении центробежной форсунки. Пароохладитель обеспечивает удовлетворительное качество распыла при расходе воды не более 15% расхода пара, давление пара не мене 24 кгс/см2, расхода пара – не менее 15 т/ч на паропровод 250 кгс/см2 и величене снижения температуры свежего пара до 110 – 120 °С.

При такой конструкции охладителя температуру пара рекомендуются измерять с некоторым запасом: на расстоянии 4-5 м от места ввода впрыска.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.