Энергоблоки 300 МВт с котлами ТГМП-114
В конструкцию котла ТГМП-114 с учетом опыта эксплуатации котла ПК-41 для облегчения условий работы труб НРЧ были внесены изменения, благодаря которым получены следующие результаты: отказ от пережима в топочной камере, снижение теплонапряжения ее объема и сечения (последнего незначительно), увеличение расстояния от оси крайних горелок до боковых стен и решение проблемы плотности топочной камеры, увеличение массовой скорости среды, перераспределение тепловосприятия между экранами топки (снижена доля НРЧ до 50%), применение горизонтально-подъемной схемы экранирования и рециркуляции дымовых газов. Перечисленные конструктивные решения существенно повысили надежность экранов труб НРЧ котлов ТГМП-114.
Для возможности перегрузок энергоблоков прежде всего необходимо внедрить эффективные способы защиты экранов труб НРЧ от возрастающих тепловых потоков. Одним из наиболее эффективных факторов, способствующих уменьшению тепловых потоков, падающих на экраны труб НРЧ, и снижению температуры металла НРЧ является увеличение степени рециркуляции дымовых газов. Однако в условиях эксплуатации оборудования ГРЭС в широком диапазоне нагрузок эффективно использовать рециркуляцию дымовых газов не всегда представляется возможным. Так, при нагрузках, близких к номинальной, вследствие интенсивности теплообмена в КПП НД котла ТГМП-114 увеличение степени рециркуляции дымовых газов усугубляет положение. При частичных нагрузках с уменьшением температуры и скорости газов, омывающих промежуточный пароперегреватель, интенсивность теплообмена в нем снижается.
Для снижения температуры металла труб НРЧ котла тгмп-114 при нагрузках, близких к номинальной, применяется способ рециркуляции дымовых газов.
Увеличение степени рециркуляции дымовых газов сверх расчетного значения по поддержанию оптимальных параметров пара промежуточного перегрева приводит к увеличению его температуры, что требует частичного байпасирования входной ступени КПП НД, расположенной в зоне умеренных температур газов. Этот способ регулирования температуры пара промежуточного перегрева реализован на одном из блоков 300 МВт с котлом ТГМП-114 и турбиной К-300-240 ПО ЛМЗ. Нагружение энергоблока свыше 300 МВт велось последовательным увеличением расхода питательной воды, топлива и воздуха в котел.
Зависимость основных параметров энергоблока 300 МВт при нагружении его до 315 МВт, т. е. при /7 = 5%, показана на рис. 4.1, а. По мере увеличения температуры промежуточного перегрева пара за котлом выше 545° С увеличивалась доля его байпасирования помимо входной ступени КПП НД.
При полной загрузке ДРГ и частично открытых байпасах входной ступени КПП НД при температуре промежуточного перегрева пара за котлом 550° С температура пара за входной ступенью достигла 505° С, что является близкой к предельно допустимой температуре пара за этой ступенью, равной 520° С.
Рис. 4.1. Основные параметры энергоблоков 300 МВт с котлами ТГМП 114 (α). ТГМП-314 (б) и ТПП-312 (в) при их перегрузке до 315 МВт:
1 — мощность на клеммах генератора; 2 — приращение расхода питательной воды на котел; 3 — то же топлива; 4 давление среды за РПК; 5 — давление пара в регулирующей ступени турбины; 6 — давление среды перед ВЗ; 7 — температура среды перед ВЗ; /—/// — соответственно исходный режим, начало и конец перегрузки
Для определения максимальной нагрузки энергоблока 300 МВт по условию температуры металла труб НРЧ и изменению падающих тепловых потоков на экраны топки было также проведено последующее нагружение энергоблока до 315 МВт, при этом для обеспечения надежной работы входной ступени КПП НД температура пара за ней поддерживалась на уровне 505° С прикрытием байпасов. Температура металла большей части контролируемых труб НРЧ достигла в указанном режиме тех же значений, что и при номинальной нагрузке.
Приращение тепловых потоков в топочной камере по сравнению с тепловыми потоками при номинальной нагрузке котла
составило
= 50т-70 кВт/м2, при этом максимальное приращение тепловых потоков отмечено в нижней части НРЧ и составляет 70 кВт/м2.
В то же время открытие байпасов КПП НД-I для регулирования температуры пара промежуточного перегрева при загрузке ДРГ приводит к уменьшению сопротивления тракта промежуточного перегрева вследствие уменьшения расхода пара через I ступень промежуточного пароперегревателя, а следовательно, и к увеличению располагаемого перепада энтальпий в ЦВД турбины на 3,8 кДж/кг.
Расчеты показывают, что в режимах с полной загрузкой ДРГ и приоткрытыми байпасами КПП НД-I экономичность энергоблока 300 МВт с учетом вышеизложенных факторов, которые также влияют на изменение экономичности, ухудшается незначительно (на 0,05—0,1%) При использовании для регулирования температуры пара промежуточного перегрева аварийных впрысков экономичность энергоблока ухудшается не более чем на 0,2%. Таким образом, перегрузку энергоблока 300 МВт с котлом ТГМП-114 до 315 МВт можно производить, несколько увеличивая степень рециркуляции дымовых газов для обеспечения надежности работы труб радиационных поверхностей нагрева, байпасируя первую ступень КПП НД и поддерживая расчетную температуру пара промежуточного перегрева за котлом.
