Стартовая >> Архив >> Генерация >> Эксплуатация энергетических блоков

Работа блоков на топливах ухудшенного качества - Эксплуатация энергетических блоков

Оглавление
Эксплуатация энергетических блоков
Введение
Основные принципы организации режимов пуска блоков
Подготовка блока к пуску
Основные операции при пуске блока
Основные принципы организации режимов останова блоков
Особенности останова турбины
Работа блоков в стационарных режимах
Работа турбин под нагрузкой
Работа блоков в диапазоне допустимых нагрузок
Работа блоков на повышенных нагрузках
Работа блоков на скользящем давлении
Контроль за использованием мощности блоков
Работа блоков на топливах ухудшенного качества
Эксплуатация газомазутных котлов
Особенности работы газомазутных топочных камер со встречным и подовым расположением горелок
Опыт эксплуатации газомазутных котлов под наддувом
Коррозия поверхностей нагрева газомазутных котлов
Поддержание оптимальных температур уходящих газов и предварительного подогрева воздуха газомазутных котлов
Обеспечение взрывобезопасности газомазутных топочных камер
Эксплуатация пылеугольных котлов
Особенности топочных устройств и оборудования котлов, работающих на слабореакционных топливах
Особенности сжигания углей ухудшенного качества пылеугольных котлов
Организация топочного режима котлов, сжигающих высокореакционные угли при жидком шлакоудалении
Сжигание газа и мазута в сбросных горелках
Высокотемпературная коррозия экранов НРЧ при сжигании сернистых твердых топлив
Особенности эксплуатации топочных устройств котлов, работающих на сильношлакующем подмосковном буром угле
Особенности топочных устройств и оборудования котлов, сжигающих экибастузские каменные угли
Эксплуатация пылеугольных котлов при совместном сжигании твердого топлива с мазутом
Снижение присосов воздуха в топочную камеру и газоходы котлов
Очистка поверхностей нагрева котлов от наружных загрязнений
Эксплуатация подшипников скольжения паровых турбин
Эксплуатация систем гидроподъема роторов паровых турбин
Принудительное расхолаживание паровых турбин
Эксплуатация систем смазывания паровых турбин
Эксплуатация систем автоматического регулирования и защит паровых турбин
Эксплуатация подогревателей высокого давления
Эксплуатация поверхностных подогревателей низкого давления
Эксплуатация смешивающих подогревателей
Эксплуатация термических деаэраторов
Контроль за работой регенеративных подогревателей
Эксплуатация систем технического водоснабжения
Работоспособность металла оборудования
Работа металла оборудования в нестационарных режимах
Контроль состояния металла оборудования
Обследование и наладка паропроводов
Дефекты и отказы в работе металла поверхностей нагрева котлов и трубопроводов
Дефекты и отказы в работе металла паровых турбин
Дефекты и отказы в работе металла энергетической арматуры
Продление срока эксплуатации металла оборудования
Организация водно-химических режимов блока
Эксплуатация блоков на гидразинно-аммиачном водно-химическом режиме
Эксплуатация блоков на нейтрально-кислородном водно-химическом режиме
Организация контроля водно-химических режимов блоков
Состав эксплуатационных отложений пароводяных трактов блоков
Эксплуатационные химические очистки пароводяных трактов блоков
Защита пароводяных трактов блоков от стояночной коррозии

Данные электростанций о характеристиках топлив свидетельствуют о тенденции к снижению качества* поставляемых антрацитов, каменных и бурых углей различных бассейнов и месторождений: повышению зольности, влажности и снижению теплоты сгорания. Например, средняя зольность каменных углей и антрацитов за последние 15—20 лет возросла с 26 до 34%, а низшая теплота сгорания рабочей массы снизилась с 20,8 до 18 МДж/кг (с 5200 до 4500 ккал/кг). Среднегодовые характеристики донецкого газового угля (ГСШ) с каждым годом ухудшаются и все больше отличаются от расчетных (рис. 2.9). Заметнее стало ежемесячное изменение качества сжигаемого угля, зафиксированы многочисленные случаи, когда колебания характеристик топлива наблюдались в течение суток или даже вахты. Зольность некоторых топлив повышалась до 65 %, теплота сгорания снижалась до 12 МДж/кг (3000 ккал/кг), а влажность составляла 12—14 % [2.12, 2.13].

* Качество топлива, поставляемого угольной промышленностью потребителям, регламентируется ГОСТ и ТУ, в которых нормируются четыре показателя: зольность на сухую массу, содержание влаги, размер кусков и содержание минеральных примесей — породы.
 В последние годы стала применяться более прогрессивная — подовая компоновка горелок.

Ухудшение качества сжигаемого угля и частое изменение его характеристик создают ряд эксплуатационных трудностей. Работа котлов в периоды, когда поступают угли ухудшенного качества, характеризуется самопроизвольными нарушениями топочного режима: наблюдаются
пульсации кислорода на выходе из топки (О2=l-:-5 %), возможен недопустимый рост температуры в поворотной камере и др.


Тонкость помола при этом не предоставляется возможным регулировать в соответствии с маркой сжигаемого угля. Остаток пыли на сите Р90 при поступлении топлива переменного качества поддерживают практически неизменным.
Рис. 2.9. Среднегодовые характеристики сжигаемого угля на Углегорской ГРЭС:
1 — рабочая зольность топлива Ар; 2 — приведенная зольность Ап; пунктирные линии — расчетные значения соответствующих характеристик топлива

В зависимости от характера изменения качественных характеристик порция топлива, поступившая в данный момент, может вызвать замазывание течек, резкое снижение теплопроизводительности котла, пульсацию и обрывы факела в топочной камере, зашлаковку экранов, ухудшение и прекращение выхода жидкого шлака (особенно в диапазоне пониженных нагрузок), потерн производительности пылесистем, что приводит к нехватке готовой пыли для обеспечения нагрузки блока и т. п. Надежность эксплуатации, устойчивое несение нагрузки с выдачей пара заданных параметров зависят в таких случаях главным образом от опыта и практических навыков обслуживающего персонала, вынужденного оперативно приспосабливать режим работы оборудования к переменным условиям топливоснабжения.
Повышение зольности топлив сопровождается затягиванием процесса воспламенения, снижением температуры в ядре факела до 1500°С, уменьшением полезного тепловосприятия топочной камеры, смещением максимума температур газов в верх топки. Это, как правило, требует корректировки топочного режима, а на котлах с жидким шлакоудалением требует принятия дополнительных мер по устойчивому выходу жидкого шлака. Сжигание топлив повышенной зольности приводит также к интенсивному золовому износу конвективных поверхностей нагрева, вынужденному снижению нагрузки блока из-за ограничения по сушильной или размольной производительности пылесистем, а также по производительности пылепитателей, увеличению эрозионного износа рабочих лопаток вращающихся механизмов (мельничных вентиляторов, дымососов), значительному снижению ресурса работы багерных насосов (с 400—500 до 180—200 ч) и затруднениям в работе систем внешнего гидрозолоудаления, росту теплоты с механическим недожогом и уходящими газами, росту расхода электроэнергии на собственные нужды, снижению КПД электрофильтров на 0,5—1,0 % и увеличению выбросов.
При сжигании топлив резкопеременного качества, отличающегося не только абсолютным значением зольности, но и плавкостью золы, например, подача в топочную камеру котлов с жидким шлакоудалением топлив с тугоплавкой золой приводит к затягиванию леток и накоплению на поде шлака.
Равным образом сжигание топлив, имеющих легкоплавкие золы, приводит к зашлаковке верхней части топочной камеры и пароперегревателей. Все это может привести к ограничению нагрузки блока и даже вынужденному останову котла для расшлаковки. Сжигание высокозольных топлив предъявляет дополнительные требования и к очистке поверхностей нагрева горизонтального газохода, конвективной шахты и РВП.

Pиc. 2.10. Графики влияния качества донецких газовых углей на экономические показатели котлов ТПП-312 и ТПП-312А при R90=22,0:27,7%
Для стабилизации работы топочной камеры в условиях поступления значительного количества непроектных низкокалорийных топлив разрабатываются указания эксплуатационному персоналу, предусматривающие последовательность действий по регулировке топочного режима и обычно включающие в себя меры по интенсификации смесеобразования путем прикрытия шиберов периферийного канала горелок, повышению температуры в ядре факела уменьшением холостых сбросов, уменьшению скорости аэросмеси на выходе из горелок. При одновременном ухудшении выхода жидкого шлака или появлении сепарации пыли на под топочной камеры, свидетельствующим о поступлении топлив с пониженным выходом летучих, уменьшается тонкость помола. При недостаточной эффективности указанных операций включают в работу дополнительные мазутные форсунки или газовые горелки. Однако совместное сжигание пыли с мазутом является вынужденной мерой, снижающей надежность работы НРЧ, РВП и электрофильтров и увеличивающей в 4—5 раз потерю с механическим недожогом.                                                            

Снижение тепловой экономичности котлов.

Сжигание топлив с непроектными качественными характеристиками, как правило, приводит к повышению фактического удельного расхода условного топлива на отпуск электроэнергии над проектными значениями.
Например, на блоках, работающих на донецких углях, этот перерасход доходит до 9—10 г/(кВт-ч) [2.12, 2.13]. Снижение КПД котлов, приходящееся иа 1 % изменения А", как правило, различно для разных электростанций и зависит от конкретных условий. Так, например, на Приднепровской ГРЭС это снижение составляет 0,2—0,3 % на 1 % увеличения Ас (данные ПО «Союзтехэнерго»), а на Трипольской и Новочеркасской ГРЭС дополнительные потери теплоты с механическим недожогом составляют 0,32—0,39 % при повышении на 1 % (данные ВТИ).
На рис. 2.10 представлены зависимости тепловых потерь и коэффициента полезного действия (брутто) котлов ТПП-312 и ТПП-312А от приведенной зольности топлива. При сжигании донецких газовых углей, характеристики которых близки к расчетным (А = 3:3%; QP =20,14-21,8 МДж/кг), потерн теплоты с механическим и химическим недожогом остаются практически неизменными и составляют 0,2—0,25 % - Коэффициент полезного действия (брутто) котла ΤΠΠ-312Α составляет 92—93%.


Рис. 2.11. График влияния качества топлива на электрическую нагрузку блока с котлом ТПП-312А при αт = 1,17-:-1,20

Снижение располагаемой мощности блоков.

 Как отмечалось, недостаточная производительность пылесистем при сжигании каменных углей с большой зольностью (Ап>6%; Qр<19 МДж/кг; Ар>30%) является одной из основных причин вынужденного снижения паропроизводительности котла и соответственно электрической нагрузки блока.
На рис. 2.11 представлены данные, характеризующие влияние качества топлива па электрическую нагрузку блока 300 МВт с котлом ТПП-312А. График свидетельствует о том, что увеличение приведенной зольности топлива до 6% (уменьшение теплоты сгорания до ≈ 19 МДж/кг) не оказывает заметного влияния на нагрузку блока. Дальнейшее увеличение с 6 до 12,2% (уменьшение Qр от 19 до 15 МДж/кг) приводит к уменьшению нагрузки примерно на 15% [2.12]. Например, при сжигании подмосковного угля снижение располагаемой мощности блоков 300 МВт по условиям износа поверхностей нагрева составляет 1—2% на 1 % роста содержания золы в топливе.
Экономический ущерб от снижения располагаемой мощности блока может быть определен по формуле

где AN' — относительное снижение располагаемой мощности на I % изменения зольности, % [2.12—2.14].
(2.9)



 
« Эксплуатация электростанций, работающих при сверхкритических параметрах   Электрогидравлический динамический генератор »
электрические сети