Разработка усовершенствованной технологии пуска дубль-блоков 300 МВт - Выводы

Основные особенности усовершенствованной технологии пуска дубль-блоков 300 МВт, экспериментально проверенной и внедряемой на Рефтинской ГРЭС, сводятся к следующему;

1. Подача пара, генерируемого в растопочном расширителе блока (Р-20), в тракт промперегрева с самого начала растопки котла.
2. Установление стартового тепловыделения в топке котла на уровне, обеспечивающем получение на выходе тракта промперегрева температуры пара, соответствующей температуре ЦСД; параметры свежего пара, сбрасываемого на этой стадии через ПСБУ в конденсатор, не регулируются.
3. Толчок и разворот ротора до 900- 1000 1/мин и прогрев РСД на этой частоте вращения за счет подачи пара в ЦСД. Клапаны ЦВД при этом закрыты и РВД вращается в безрасходном режиме.
4. Толчок ротора при температуре пара перед ЦСД на 70 - 100°С выше температуры паровпуска ЦСД.
5. Прогрев ротора ЦСД при частоте 900 - 1000 1/мин за счет постепенного повышения температуры пара промперегрева на выходе из котла до 380 - 420°С; регулирование температуры пара промперегрева производится за счет постепенного повышения расхода топлива.
6. После завершения прогрева РСД на частоте 900 - 1000 1/мин повышение температуры свежего пара до уровня, соответствующего тепловому состоянию ЦВД.
7. Подача пара в ЦВД и повышение частоты вращения ротора до 3000 1/мин.
8. Включение генератора в сеть.
9. Отключение подачи пара в тракт промперегрева от Р-20.
10. Перевод котла на прямоточный режим при нагрузке 40 - 45 МВт и температуре среды перед ВЗ 380 - 390°С.
11. Нагружение блока до 90- 100 МВт при фиксированном положении РК ЦВД, соответствующем достижению номинального давления свежего пара при указанной нагрузке.
12. Нагружение блока до 140-150 МВт при номинальном давлении свежего пара.
13. Растопка второго корпуса котла и подключение его к работающему блоку. Нагружение блока до номинальной мощности.

Рассмотрим некоторые из перечисленных позиций более подробно.
При использовании данной технологии в ходе проведения горячей отмывки поверхностей нагрева котла (рис. 2) открывают задвижку 26 и подают пар из Р-20 в тракт ППП; сброс пара осуществляется в конденсатор по линии обеспаривания 23 (задвижки 13, 21, 22 открыты). После завершения горячей отмывки начинают повышение расхода топлива, подаваемого в котел. Расход топлива при этом регулируют, исходя из достижения на выходе тракта ППП температуры пара, примерно на 150°С превышающей температуру паровпуска ЦСД. Свежий пар сбрасывается через ПСБУ в конденсатор. ГПЗ-2 (7) и стопорный клапан ЦВД при этом открываются для обеспечения их прогрева; регулирующие клапаны ЦВД закрыты.
В связи с тем, что при таком режиме растопки тепловыделение в топке котла ниже, чем при традиционной технологии пуска, когда подача топлива определяется необходимостью получения толчковой температуры свежего пара около 300°С при пуске из холодного состояния, скорость роста температуры свежего пара за котлом и ее абсолютное значение ниже, чем при традиционном режиме пуска. Задвижку 10 открывают при необходимости предварительного прогрева ЦВД и его перепускных труб. При пусках из неостывшего состояния, если температура пара от Р-20 ниже температуры металла ЦВД, эта задвижка закрыта.
При повышении температуры пара в линии обеспаривания 23 (перед задвижкой 22) до значения, на 70- 100°С превышающего температуру паровпуска ЦСД, производят толчок ротора путем подачи пара в ЦСД. Для этого приоткрывают задвижки 14 и клапаны 16. Клапаны ЦВД при этом закрыты. После толчка устанавливают частоту вращения ротора в пределах 900 - 1000 1/мин. При этой частоте производится выдержка продолжительностью 40 - 50 мин, необходимая для начального прогрева ротора ЦСД.
После завершения начального прогрева РСД на частоте 900 - 1000 1/мин начинают постепенно повышать температуру пара на выходе ППП со скоростью около 1°С/мин за счет увеличения подачи топлива. Частота вращения ротора при этом не изменяется. В таком режиме производится повышение температуры пара промперегрева до 400 - 420°С.
Выбор этого уровня температуры объясняется следующими соображениями. Как указывалось ранее, при пуске по традиционной технологии с разворотом турбины паром, подаваемым в ЦВД, в процессе повышения частоты вращения до номинальной температура пара после ППП быстро возрастает до 420 - 440°С. Именно этого уровня температур и следует ожидать при переходе на “нормальную” схему движения пара с пропуском его через ЦВД. Поэтому прогрев РСД при температуре пара перед ЦСД до 380 - 420°С исключает заметный скачок этой температуры при повышении частоты вращения до номинальной путем подачи пара в ЦВД. При реализации рассматриваемого этапа растут расход свежего пара и его температура. При достижении последней уровня, соответствующего толчковому значению (в соответствии с тепловым состоянием ЦВД), включают в работу пусковые впрыски высокого давления для поддержания этого уровня температуры.
После завершения прогрева ротора ЦСД начинают подачу свежего пара в ЦВД. При этом вначале при закрытой задвижке 10 прогревают перепускные трубы ЦВД, приоткрывая регулирующие клапаны ЦВД, после чего открывают задвижку 10 и повышают частоту вращения ротора до номинальной открытием клапанов ЦВД. Одновременно полностью открывают клапаны ЦСД и задвижку.

1. При повышении частоты вращения до номинального значения начинают уменьшать сброс пара в конденсатор по линии обеспаривания 23 тракта ППП, приоткрывая задвижки СЗГ (22). При этой операции контролируют положение регулирующих клапанов ЦВД, не допуская их полного закрытия, так как это приведет к безрасходному режиму ЦВД, что при номинальной частоте вращения опасно. Положение РК ЦВД необходимо поддерживать таким образом, чтобы у них оставался определенный запас для регулирования частоты вращения при синхронизации генератора.

После включения генератора в сеть задвижку СЗГ 22 на линии обеспаривания тракта ППП закрывают полностью. Подачу пара в тракт ППП прекращают перед переводом котла на прямоточный режим работы, полным закрытием клапанов Др-2 и задвижки на линии, связывающей ВС и Р-20.
Нагружение блока производится при фиксированном положении клапанов ЦВД, обеспечивающем достижение номинального давления свежего пара при нагрузке 90-100 МВт. Этот прием позволяет исключить операцию повышения давления в перегревательном тракте до номинального уровня перед открытием встроенной задвижки 2. При этом упрощаются операции и сокращается продолжительность пуска блока.
Рассматриваемый технологический прием впервые был опробован на моноблоках мощностью 300 МВт [8], а в дальнейшем внедрен на блоках 500 МВт [9]. На дубль-блоках 300 МВт эта технология не получила широкого распространения из-за того, что соответствующая “Типовая инструкция ...” была выпущена до того, как она была предложена и испытана.
Продолжительность нагружения блока до 140- 150 МВт может быть существенно сокращена, так как ротор ЦСД - “критический” элемент, по условиям прогрева которого определяется продолжительность выдержки на начальной нагрузке, имеет температуру, достигающую 430 - 440°С.
Опытная проверка описанной технологии пуска показала, что ее применение позволяет исключить возникновение недопустимых температурных напряжений в роторе ЦСД (рис. 3). При этом можно отказаться от традиционных средств регулирования температуры промперегрева (байпасов
ГПП; пусковых впрысков низкого давления как с механическими, так и с паровыми форсунками), что заметно упрощает пусковую схему блока.

Список литературы

1. Плоткин Е. Р., Лейзерович А. Ш. Пусковые режимы паровых турбин энергоблоков. М.: Энергоатомиздат, 1980.
2. Освоение энергоблоков (пусковые режимы, металл, водоподготовка и автоматика) / Под ред. Дорощука В. Е., Болобана Π. Е., Давыдова Η. М., Злепко В. Ф. и др. М.: Энергия, 1971.
3. Котельные и турбинные установки энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт. Создание и освоение / Под ред. Дорощука В. Е., Рубина В. Б. М.: Энергия, 1979.
4. Типовая пусковая схема дубль-блока мощностью 300 МВт. М: СЦНТИ Энергонот ОРГРЭС, 1969.
5. Типовая пусковая схема моноблока 300 МВт. М.: ОНТИ ВТИ, 1976.
6. Совершенствование пусковой схемы и пусковых режимов дубль-блоков 300 МВт / Похорилер В. Л., Грехов Л. Л., Макаров И. Н., Пивник Б. Е. Екатеринбург: УГЛУ, 1999.
7. Похорилер В. Л., Данилов С. Н., Фискинд Э. Э. Регулирование температуры вторично перегретого пара при пусках блока 500 МВт. - Электрические станции, 1982, № 10.
8. Новая технология нагружения блоков СКД / Брит- вин О. Е., Говоруевский Е. Е., Израилев Ю. Л. и др. - Тр. ВТИ, 1978, вып. 14.
9. Оптимизация пусковых режимов моноблока мощностью 500 МВт / Похорилер В. Л., Палей В. А., Данилов С. И., Фискинд Э. Э. - Теплоэнергетика, 1985, № 4.
10. Типовая инструкция по пуску из различных тепловых состояний и останову дубль-блока 300 МВт. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1972.