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

Эксплуатация термических деаэраторов - 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

Глубина удаления коррозионно-активных газов (O2, СO2) в термических деаэраторах повышенного давления (0,6—0,8 МПа) пропорциональна степени подогрева воды до температуры насыщения при данном давлении и зависит от гидравлической и тепловой нагрузок, исходных концентраций газов O2 и СO2, рабочего давления, скорости изменения нагрузок, удельного расхода выпара и др. В процессе эксплуатации деаэраторы должны обеспечивать глубокую деаэрацию воды при изменении гидравлической нагрузки в 3—4 раза, тепловой нагрузки в 12— 16 раз (относительно номинального значения), давления в 5 раз и нагрева воды в колонке на 10—70 °С.
Эти условия далеко не всегда выполняются даже в серийных деаэраторах новейших модификаций, а в одноступенчатых деаэраторах при резкопеременных нагрузках они часто нарушаются. Особенно усложняется работа деаэраторов по мере увеличения в них нагрева воды. Это происходит из-за того, что греющий пар не в состоянии конденсироваться и обеспечивать равномерный эффективный нагрев воды по всей высоте колонки, так как теплообмен зависит от интенсивности гидродинамического взаимодействия фаз. Поскольку же с уменьшением температуры исходной воды массовая конденсация пара в основном происходит в нижней части колонки, то на участке выше этой зоны процесс взаимодействия фаз ухудшается, следовательно, ухудшается тепло- и массообмен. Кроме того, с уменьшением температуры исходной воды в верхней части колонки растет парциальное давление газов 02 и СO2, способствующее ухудшению нагрева. Чтобы частично сгладить отрицательное влияние недогрева, организуют дополнительную вентиляцию колонки некоторым расходом пара, который в смеси с отводимыми газами получил название выпара. Однако при этом теряется значительная часть теплоты, а в отдельных схемах — и часть дорогостоящего конденсата. Эти потерн становятся ощутимыми по мере укрупнения деаэраторов, используемых на блоках СКД.
При установленной норме выпара 1,5—2 кг/т деаэрируемой воды применительно к блокам мощностью 800 и 1200 МВт общие расходы выпара составляют соответственно 3900 и 5200 кг/ч, что соответствует 19,5 и 26 Гкал/ч [4.11].
При работе блоков СКД в широком диапазоне нагрузок и эксплуатации деаэраторов в режимах скользящего давления регулирование глубины деаэрации воды путем изменения расхода выпара усложнилось. Трудности возникают при вынужденном отключении ПНД и в пусковые периоды блоков, когда нагрев воды в колонке может в 2—3 раза превысить номинальное значение.
Недостаточность удельного расхода выпара обычно приводит к увеличению в 5—10 раз и более концентрации коррозионно-активных газов в питательной воде. Сопутствующее же повышению нагрева увеличение паровой нагрузки из-за чрезмерно интенсивного фазового взаимодействия между паром и водой может вызывать нарушения в работе деаэрирующих элементов и гидравлические удары в колонке [4.11].
Иногда по этой причине скорость снижения нагрузки блоков ограничивают до 2 МВт/мин.


Перечисленные нарушения и трудности особенно характерны для одноступенчатых деаэраторов (рис. 4.32, о) и несколько сглажены при использовании струйно-барботажных колонок, разработанных ЦКТИ и ВТИ (рис. 4.32,б—г).
Однако длительная эксплуатация серийных деаэраторов последних модифицированных конструкций ЦКТИ на блоках 300, 500 и 800 МВт показала, что отмеченные недостатки наблюдаются на всех аппаратах, работающих с резкопеременными и повышенными нагрузками.
При решении указанных проблем стремились снизить чувствительность конечных показателей деаэраторов к режимным факторам, разгружая первую (струйную) ступень деаэрации (рис. 4.32, а—в), поскольку она являлась определяющей в гидродинамическом и тепломассообменном отношениях.
При сокращении расхода выпара и повышении гидродинамической устойчивости стремились дефекты в работе первой ступени компенсировать барботажной ступенью. Снижение недогрева воды и интенсивности фазового взаимодействия в первой ступени ВТИ предложено обеспечить путем частичной конденсации пара, байпасируемого помимо основного барботажного участка, в слое воды перед ее поступлением на основной участок (рис. 4.32,в). Относительно ослабленное влияние удельного расхода выпара достигнуто также существенным улучшением барботажа, интенсивность которого не зависит от нагрузки и рабочего давления и регулируется пароперепускным клапаном (рис. 4.32,б и г). Последнее наряду с догревом воды практически до температуры насыщения снижает захват газа в бак-аккумулятор. Исключается также возможность повторного растворения газа и, следовательно, влияние исходного содержания газов O2 и СO2.
Исследования и опыт эксплуатации показали [4.11], что устойчивость и глубина удаления O2 и СO2 по последней схеме (рис. 4.32, г) не зависят от основных режимных факторов во всем диапазоне их номинальных значений и позволяют в 1,8—2,5 раза снизить удельный расход выпара по сравнению с существующими и приблизительно в 1,5 раза по сравнению с серийными деаэраторами последних модификаций. При этом гидродинамическая устойчивость и глубина удаления кислорода не ухудшаются (рис. 4.33).

В настоящее время опыт модернизации деаэраторов ДП-800 по проекту ВТИ распространяется на все блоки СКД. Модернизация, кроме того, уменьшает размеры первой ступени в 2 раза и колонки в целом на 30—50 %, расширяет диапазон тепловых нагрузок на 200 %. Разрабатываются также проекты деаэраторов производительностью 2600, 3600 и 4000 т/ч, рассчитанные на рабочее давление 1,2 МПа, с колонками диаметром 3,4 м и высотой 4,7—6 м, а также бесколонковых деаэраторов с баками-аккумуляторами диаметром 4—4,1 м.
В последние годы ΒΤ1Ί проводится работа, направленная к отказу от деаэраторов повышенного давления (0,6—0,8 МПа) и бустерных насосов, традиционно применяемых в схемах регенерации турбин всех типов. Интерес к без деаэраторной схеме повысился в связи с совершенствованием конструкции конденсаторов турбин и повышением их деаэрирующей способности, применением смешивающих подогревателей низкого давления, освоением водного режима с дозированным вводом в основной конденсат кислорода. При бездеаэраторной схеме уменьшаются капитальные затраты из-за отсутствия деаэрационной установки, бустерных насосов, части трубопроводов, арматуры, регуляторов и удешевления здания электростанции. Повышается экономичность турбины в результате снижения затрат энергии на собственные нужды, в частности на бустерные насосы, ликвидации потерь с выпаром; деаэратора и, в некоторых схемах, уменьшения дросселирования отборного пара. Сокращается также объем ремонтных работ.
Однако при отказе от деаэратора необходимо решить ряд технических вопросов: обеспечение деаэрации питательной воды, включая предпусковую, надежность работы питательных насосов, схемы сброса высокопотенциальных потоков воды и пара (дренажа ПВД, потока рециркуляции питательных насосов, пара от штоков клапанов и пр.) и схемы подвода пара на уплотнения турбины, пароструйные эжекторы и другие нужды [4.12].
Для получения опыта эксплуатации бездеаэраторной схемы, а также для практической проверки принятых решении реконструирована тепловая схема турбины К-300-240 ЛМЗ одного из блоков 300 МВт Кармановской ГРЭС.


Рис. 4.34. Тепловые схемы турбин К-300-240 ЛМЗ:
а — исходная (до реконструкции); б — бездеаэраторная; 1— конденсатор; 2— деаэратор; 3- смешивающей ПНД № 2;
4— смеситель; 5 — вода в котел; БЗК— бак запаса конденсата; КН-1, КН-2 конденсатные насосы I и II ступеней; БОУ— блочная обессоливающая установка; СИ — сливные насосы; БН — бустерные насосы; ПН—питательные насосы; РУК — регулятор уровня в конденсаторе; РУП — регулятор уровня в смешивающем подогревателе; РУД — регулятор уровня а деаэраторе; ПС — подогреватель сальниковый
На рис. 4.34 видно, что бездеаэраторная схема значительно проще исходной — в ней нет деаэрационной установки, бустерных и сливных насосов, ПВД № 6, который использован в качестве ПИД № 5, а вместо поверхностного ПНД № 2 установлен смешивающий подогреватель. При реконструкции использовано только существующее оборудование.
При возникновения нарушений в работе тракта низкого давления системой автоматики подается вода из бака запаса конденсата (БЗК) на вход конденсатных насосов II ступени (КН-2), а из конденсатора вода отводится в БЗК. Для повышения экономичности в бездеаэраторной схеме конденсат греющего пара из ПВД № 7 отводится в смеситель, установленный непосредственно на всасе питательных насосов. Это обеспечивает также безаварийный выбег питательных насосов при останове всех насосов КН-2 в связи с использованием воды из водяной емкости подогревателя. Рециркуляция питательных насосов производится в паровой отсек смешивающего подогревателя. Прогрев резервного ПЭН осуществляется через байпас находящегося в закрытом положении клапана рециркуляции. Сигнал на включение. ПЭН поступает после полного открытия этого клапана, при этом вода из первой камеры уплотнений питательных насосов и пар из расширителя котла подводятся в ПНД № 5. Пар на уплотнения турбины отбирается из ПНД № 5 после его пароохладителя или подводится из общестанционной магистрали 1,3 МПа. Пар от штоков стопорных и регулирующих клапанов отводится в III отбор турбины.
При эксплуатации бездеаэраторной тепловой схемы подтверждены простота в обслуживании и удобство в управлении, особенно при переключениях и переменных режимах.
Экономия от устранения дросселирования пара IV отбора, лучшего использования пара VII отбора турбины, отказа от бустерных и сливного насосов и ликвидации выпара из деаэратора при стоимости условного топлива 30 руб/т составила 140 тыс. руб. в год на одной турбине 300 МВт (Кармановская ГРЭС) [4.12].
Полученный положительный опыт эксплуатации бездеаэраторной тепловой схемы позволил рекомендовать ее для применения на вновь вводимых в строй блоках Пермской ГРЭС.



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