Стартовая >> Архив >> Генерация >> Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС

Частичные нагрузки оборудования ТЭС - Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС

Оглавление
Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС
Общие показатели эксплуатации ТЭС
Графики электрических нагрузок
Требования к маневренным характеристикам и режимам работы энергоблоков
Режимы работы энергоблоков ТЭС
Условия работы оборудования ТЭС
Частичные нагрузки оборудования ТЭС
Пути повышения надежности котлов при частичных нагрузках
Выбор типа парораспределения турбин при работе в маневренном режиме
Работа турбин при переводе в режим скользящего давления среды
Экономичность оборудования на частичных нагрузках при переводе с номинального на скользящее давление
Работа барабанных и прямоточных котлов на частичных нагрузках
Минимальные нагрузки энергоблоков 150 МВт с котлами ТГМ-94
Минимальные нагрузки энергоблоков 150 МВт с котлами ТП-92
Минимальные нагрузки энергоблоков с котлами ТП-100
Минимальные нагрузки энергоблоков 300 МВт с котлами
Минимальные нагрузки энергоблоков 300 МВт с котлами ТГМП-314
Минимальные нагрузки энергоблоков 300 МВт с котлами ТПП-312
Минимальные нагрузки энергоблоков с котлами ТГМП-3I4A
Минимальные нагрузки энергоблоков 250/300 МВт с котлами ТГМП-344А
Режимы энергоблоков 300 МВт с комбинированным давлением среды
Применение скользящего давлении на энергоблоках 800 МВт
Работа энергоблоков 1200 МВт на скользящем давлении среды
Рекомендации по совершенствованию гидравлических схем и работы котлов на частичных нагрузках
Работа ТЭС в условиях резкопеременных нагрузок
Режимы перегрузок энергоблоков с включенными ПВД
Режимы перегрузок энергоблоков с котлами ТГМП-М4 и включенными ПВД
Режимы перегрузок энергоблоков с котлами ТГМП-314 и включенными ПВД
Режимы перегрузок энергоблоков с котлами ТПП-312 и включенными ПВД
Увеличение перегрузочных возможностей энергоблоков после модернизации оборудования
Проверка перегрузочных возможностей энергоблоков за счет отключения ПВД
Перегрузочные возможности ТЭС
Кратковременные набросы нагрузок энергоблоков
Приемистость энергоблоков 300 МВт в режиме скользящего и номинального давлений среды
Приемистость энергоблоков 300 и 800 МВт при отключении ПВД
Способы быстрой разгрузки ТЭС
Сбросы нагрузок энергоблоков 160 МВт с котлами ТГМ-94 с переводом их в режим нагрузки СН
Сбросы нагрузок энергоблоков  200 МВт с котлами ТП-101 с переводом их в режим нагрузки СН
Сбросы нагрузок энергоблоков  200 МВт с котлами ТП-100 с переводом их в режим нагрузки СН
Перевод энергоблоков 160 -200 МВт на нагрузку собственных нужд
Перевод энергоблоков 300 МВт в режим нагрузки собственных нужд
Работа энергоблоков в моторном режиме
Режимы пуска и останова оборудования ТЭС
Требования, предъявляемые к пусковым схемам энергоблоков
Варианты принципиальных пусковых схем энергоблоков
Типовые пусковые схемы энергоблоков 300 и 800 МВт
Организация пускоостановочных режимов энергоблоков с примоточными котлами
Подготовка энергоблока к пуску энергоблоков с примоточными котлами
Операции пусковых режимов энергоблоков с примоточными котлами
Режимы пуска энергоблоков с пониженным расходом питательной воды
Влияние режимов частых пусков и остановов на надежность и экономичность работы
Допустимые скорости прогрева и расхолаживания толстостенных элементов энергоблоков
Расходы теплоты и потери топлива при пусках оборудования
Определение потерь топлива на пуски и остановы энергоблоков
Оптимизация режимов работы ТЭС
Оптимизация режимов работы ГРЭС с однотипным оборудованием
Оптимизация режимов работы ГРЭС энергоблоками 160 и 300 МВт
Совершенствование тепловых схем и режимов работы энергоблоков
Экономическое стимулирование маневренных режимов ТЭС
Список литературы

Глава вторая
ЧАСТИЧНЫЕ НАГРУЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Возможность снижения нагрузки оборудования ТЭС до требуемого значения является важной составной частью маневренности ТЭС в целом. В зависимости от конструкции котлов, вида сжигаемого топлива и способа шлакоудаления, маневренных возможностей турбин и вспомогательного оборудования минимальная нагрузка для различных агрегатов ТЭС различная. Предел минимальной нагрузки агрегатов ТЭС в основном ограничивается надежной работой котлов и турбин. Анализ исследований, выполненных в этой области, показывает, что ограничение по надежной работе котлов можно разделить на две основные части:
устойчивость топочного процесса и поддержание расчетных параметров пара с обеспечением надежного шлакоудаления;
надежность гидравлического и температурного режимов работы экранов котлов.
При возникновении ограничений по топочному режиму и шлакоудалению возможность снижения нижнего предела нагрузки агрегатов следует искать в совершенствовании топ очно-горел очных устройств, переводе котла на другой вид топлива или совместном сжигании двух видов топлива, т. е. уголь—газ (мазут), в организации эффективного сжигания топлива с обеспечением надежного шлакоудаления.
Надежность гидравлического и температурного режимов работы котлов закладывается еще на стадии разработки гидравлических схем котлов, при этом, если минимальная нагрузка по условиям топочного режима и надежного шлакоудаления не зависит от режима работы энергоблока (на скользящих или номинальных параметрах пара), надежность экранов котлов в первую очередь зависит от режима работы энергоблока.
Как правило, все энергоблоки по условиям гидродинамики и температурного режима экранов рассчитаны на минимальную нагрузку, равную 30% номинального значения при поддержании номинальных или близких к ним параметров пара. В случае перевода энергоблока в режим скользящего или комбинированного давления минимальная нагрузка может быть ограничена устойчивостью гидродинамики и температурным режимом экранов котла, причем для различных типов котлов минимальная нагрузка может быть различной.
Перевод энергоблоков с одного режима работы на другой приводит не только к изменению условий работы и эксплуатации, но и их экономичности. Так, например, при частичных нагрузках более экономичным режимом является режим со скользящим давлением среды, а при номинальной и близкой к ней — с номинальным давлением пара. Поэтому для определения режима работы энергоблоков и, в частности, котлов проводятся специальные исследования по выявлению критериев, ограничивающих минимальную нагрузку, и условий работы оборудования на минимальных нагрузках. При этом обязательно учитывается также изменение экономичности работы оборудования и маневренности.

НАДЕЖНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЧАСТИЧНЫХ НАГРУЗКАХ ЭНЕРГОБЛОКОВ

Многолетний опыт эксплуатации оборудования ТЭС показал, что наиболее эффективным способом работы энергоблоков на частичных нагрузках является способ с применением скользящего давления среды во всем тракте.
Работа при скользящем давлении среды благоприятно сказывается на надежности и экономичности турбин, паропроводов, снижает расход энергии на собственные нужды энергоблока. В то же время разгрузка энергоблоков и внедрение скользящего давления среды на барабанных и прямоточных котлах сопряжены с определенными трудностями, заключающимися в нарушениях температурного и гидравлического режимов работы поверхностей нагрева.
Оценка работы экранов барабанных котлов определяется следующими показателями [87, 151]  отсутствием застоя циркуляции среды, вихревых воронок над опускными трубами, сноса пара в опусных трубах и.) барабана, расслоения пароводяной смеси в парообразующих трубах, надежностью работы барабанов, кратностью циркуляции циркуляционных контуров.
Нарушение температурного и гидравлического режимов в барабанных котлах носит несколько другой характер, чем у прямоточных. Главной особенностью барабанных котлов является то, что они проектируются на давление пара ниже критического значения, а ухудшение работы котла вызвано, в первую очередь, изменением температурного режима экранов.
Причинами нарушения температурного режима экранов барабанных котлов может быть быстрое увеличение нагрузки котла, вызывающее интенсивное увеличение парообразования в барабане котла и заброс воды в пароперегреватель, резкое изменение расхода топлива, т. е. тепловосприятия экранов, и, следовательно, температуры металла и пара, нарушение работы регуляторов или плотности арматуры пароохладителей.
Для барабанных котлов с естественной циркуляцией возможны появления нарушения гидродинамики в виде расслоения пароводяной смеси, низкая скорость циркуляции, а следовательно, ухудшение гидродинамики в циркуляционных трубах, застой и опрокидывание ее при резких изменениях давления среды.
Отсутствие застоя циркуляции определяется для котлов с естественной циркуляцией по скорости среды в экранных трубах.
Так, в стационарных режимах работы котлов расчетные значения скоростей среды, м/с, составляют 187, 151] для экранов, введенных в барабан, 0,5—1,5, экранов с верхними коллекторами 0,2—1,0, двухсветных экранов 0,5-2, экранов котлов малой мощности 0,2-0,8.
Низкая скорость циркуляции может иметь место не только во всем контуре, а также в отдельных змеевиках. Причинами изменения циркуляции среды могут являться большие тепловые разверни, неравномерность тепловосприятия труб, неудачная с точки зрения конструкции компоновка экранов. Для надежной работы экранов котлов с естественной циркуляцией средние значения кратности циркуляции должны находиться [151] в пределах М = 5-8 и 6—14 для котлов производительностью от 200 до 650 т/ч и давлением свежего пара 14—18,5 МПа и котлов производительностью от 80 до 250 т/ч и давлением свежего пара 3,5-8 МПа соответственно.
Для барабанных котлов предельными случаями снижения кратности циркуляции являются застой и опрокидывание. Застоем циркуляции называется медленное движение в обогреваемой трубе воды вверх или вниз, а пара вверх, при котором возможен застой отдельных паровых пузырей в благоприятных для этого участках трубы [151].  Застой пузырей может появляться и в трубах с принудительным движением потока. При застое и далее опрокидывании потока происходит запаривание труб. Это явление появляется вследствие скопления в трубе большого количества пара и невозможности преодоления им кинетической энергии движущегося вниз потока воды. Такой режим, как правило, приводит к перегреву экранных труб и их повреждению. Для обеспечения нормального температурного режима обогреваемых труб следует рассчитывать условия возможности появления в них ухудшенного теплообмена [151].
Свободный уровень в трубах, которые соединены с паровым пространством барабана, появляется при прекращении движения воды в связи с невозможностью поднятия ее уровня. В таких случаях на отметке выше уровня в трубе имеется насыщенный или перегретый пар. Нарушение гидродинамики в барабанных котлах возможно также при резком снижении давления среды, приводящем к самоиспарению части воды в обогреваемых или даже в необогреваемых трубах. В дальнейшем при исследовании надежности работы барабанных котлов энергоблоков будет показана сложность решения поставленной задачи при переводе энергоблоков с барабанными котлами на минимальные нагрузки.
В прямоточных котлах основными элементами являются панели, которые представляют собой систему труб, объединяющихся с помощью коллекторов, раздатчиков, соединительных труб в единый тракт, поэтому оценка работы экранов прямоточных котлов определяется несколько другими показателями, такими, как коэффициенты температурной, тепловой и гидравлической разверки, максимально допустимая по условию окалинообразования температура металла экранов, отсутствие общекотловой, межпоточной, межпанельной, межвитковой пульсаций массовых скоростей в экранах и т. д.
При переводе прямоточных котлов сверхкритического давления в режим скользящего давления движение кипящей жидкости сопровождается непрерывным изменением структуры потока, характеризующегося увеличением паровой и уменьшением жидкой фаз.
Как будет показано ниже, распределение рабочего тела по трубам панелей прямоточных котлов различно, и энтальпия рабочего тела на выходе из отдельных труб отличается от среднего значения, при этом неравномерность тепловосприятия вызывается неодинаковыми тепловыми характеристиками параллельно включенных труб, а гидравлическая неравномерность — их неодинаковыми гидравлическими характеристиками.

Из всех причин, вызывающих гидравлическую неравномерность и, следовательно, тепловую разверку, рассмотрим влияние нестабильности гидравлической характеристики и пульсации потоков. Гидравлическая характеристика, т. е. зависимость Ар = f(w, р) прямоточных элементов с парообразующими участками, многозначна, когда одному перепаду давлений Ар соответствуют несколько значений расхода D. Многозначность характеристики является следствием различной закономерности гидравлического сопротивления в экономайзерном и парообразующем участках. Гидравлическая нестабильность при принудительном движении рабочего тела может быть только в парогенерирующих трубах, имеющих экономайзерный участок.
При неустойчивой гидравлической характеристике одному перепаду давлений соответствуют различные расходы пароводяной смеси с разным паросодержанием на выходе из змеевиков. Поскольку режимы течения потока при этом неустойчивы, расход через трубу может изменяться с периодической выдачей пароводяной смеси резко различного паросодержания. Такие условия работы приводят обычно к повреждению парообразующих труб. Так как основной причиной нестабильности характеристики является большая разность удельных объемов пара и воды, то с повышением давления характеристика становится более устойчивой. Повышению устойчивости гидравлической характеристики способствуют повышение энтальпии воды на входе в змеевики и увеличение сопротивления экономайзерного участка. При неустойчивой гидравлической характеристике под действием возмущений может возникнуть пульсирующий расход рабочего тела через парообразующие трубы, при этом периодическое увеличение расхода воды через одни трубы связано с периодическим снижением его через другие при сохранении общего перепада давлений между коллекторами. Это явление, получившее название межвитковой пульсации, наблюдается даже при постоянном общем расходе на выходе из параллельно работающих труб.



 
« Статическая система регулирования оперативным током на ТЭЦ-25   Строительство, реконструкция и ремонт дымовых труб »
электрические сети