РЕЖИМЫ РАБОТЫ БЛОКОВ 300 МВТ С ГАЗОМАЗУТНЫМИ КОТЛАМИ ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕМ ДАВЛЕНИИ НА ЧАСТИЧНЫХ НАГРУЗКАХ
Е. Е. ГОВЕРДОВСКИЙ, Б. Я. ДИРЕКТОР, В. М. КАЛИНИЧЕВ, И. Д. ЛИСЯНСКИЙ, В. С. ПОЛЯКОВ; С. Б. ЛОШАК,
В. В. УЮТОВ, А. И. ПОЛОЗОВ (ОРГРЭС), А. Я. КРОЛЬ (КОСТРОМСКАЯ ГРЭС)
«Оптимизация режимов работы энергосистем», 1974, с. 102—104.
Дана краткая характеристика режима работы блока 300 МВт на частичных нагрузках при скользящем докритическом давлении среды и оценена экономическая эффективность такого режима.
Приведены основные результаты исследования этих режимов на блоках Костромской ГРЭС. Указаны основные мероприятия, требующиеся при внедрении рассматриваемых режимов в практику эксплуатации действующего оборудования.
Проблема обеспечения и рационального прохождения минимумов электрической нагрузки в ночное время и в нерабочие дни приобретает все более важное значение и требует уже сейчас для своего решения привлечения к регулированию нагрузки конденсационных блоков, в том числе и блоков сверхкритического давления (СКД).
В настоящее время действующие блоки СКД имеют ограниченный разрешенный диапазон по нагрузке, который гарантирован котельными заводами в пределах 30% номинальной нагрузки для блоков с пылеугольными котлами и 40—50% номинальной нагрузки для блоков с газомазутными котлами.
Расширение регулировочного диапазона блоков СКД по нагрузке с минимальной потерей экономичности и обеспечением уровня температуры, пара промежуточного перегрева, близкого номинальному, может быть обеспечено за счет перевода блоков в режим работы на частичных нагрузках при скользящем докритическом давлении среды во всем тракте котла.
Расчетный анализ условий работы блока 300 МВт с турбиной К-300-240 ЛМЗ показал, что наиболее экономичным является режим, при котором регулирование нагрузки от 300 до 220 МВт производится за счет последовательного прикрытия 7, 6, 5-го клапанов турбины при номинальном давлении пара перед ней, а при нагрузках ниже 220 МВт осуществляется переход на качественное регулирование при четырех открытых регулирующих клапанах и скользящем давлении среды перед турбиной, во всем тракте котла и за питательным насосом. Экономичность блока повышается при этом как за счет увеличения внутреннего относительного к. п. д. ЦВД турбины (от изменения параметров пара перед стопорным клапаном), так и вследствие уменьшения расхода энергии на привод питательного насоса.
Перевод блоков на режим работы со скользящим давлением при частичных нагрузках в целом положительно сказывается на условиях работы элементов блока, находящихся под давлением, обеспечивая за счет снижения общего уровня напряжений увеличение срока их службы.
Общее повышение экономичности блока при работе на двух корпусах котла со скользящим давлением свежего пара достигает при минимальной нагрузке блока (100—110 МВт) примерно 3% по сравнению с режимом разгрузки на номинальном давлении.
Экономичность работы котла в проверенном диапазоне нагрузок (40—75% номинальной) практически не изменяется и составляет примерно 92,4%.
Выполненные на Костромской ГРЭС исследования показали, что котел ТГМП-114 обеспечивает высокую надежность в широком диапазоне нагрузок и давлений как в стационарных, так и в переходных режимах. В стационарных режимах при снижении нагрузки до 170 МВт температурная разверка в НРЧ, СРЧ и ВРЧ-1 отсутствует. При дальнейшем снижении нагрузки и давления наблюдается выход на перегрев нескольких змеевиков СРЧ, появляется закономерная температурная разверка в ВРЧ-1. Температура разверенных змеевиков во всех режимах превышает среднюю температуру пара за поверхностью нагрева не более чем на 40 °C.
Температура металла экранных труб в зоне обогрева при разгрузке котла со снижением давления уменьшается.
В переходных режимах как при внутренних возмущениях на котле (топливом, водой, рециркуляцией дымовых газов), так и при внешних возмущениях (резких и глубоких аварийных снижениях давления пара, вызванных аварийным отключением корпуса котла, либо открытием всех регулирующих клапанов турбины) специфических нарушений температурного режима поверхностей нагрева котла не возникает. Турбонасос обеспечивает работу блока при всех наиболее вероятных аварийных режимах: отключениях ПВД, набросах и частичных сбросах нагрузки, аварийном останове одного из корпусов котла при глубоком снижении нагрузки до 60 МВт.
Выполненная на блоках Костромской ГРЭС реконструкция системы регулирования турбопривода позволила расширить диапазон регулирования питательного турбонасоса за счет снижения минимальной частоты вращения до 4-103 об/мин, что обеспечивает снижение давления питательной воды почти до 200 кгс/см2.
Перевод блоков на работу при скользящем давлении требует коррекции решений по защитам и автоматизации. Следует исключить из схемы защиту от понижения давления в тракте котла.
. В связи с этим, а также из-за отсутствия необходимости ограничивать глубину использования аккумулирующей способности котла по условиям поддержания в допустимых пределах температуры свежего пара при возможных в эксплуатации аварийных «небалансах» по нагрузке котла и турбины можно отказаться от установки регулятора давления «до себя».
Необходимо также изменить условие включения питательного электронасоса по АВР, заменив импульс по давлению воды за ПТН импульсом по прекращению расхода воды на оба корпуса котла.
Следует исключить действие корпусных температурных защит на перевод корпуса на растопочную нагрузку, оставив действие только на останов.
Режим работы со скользящим давлением на частичных нагрузках не предъявляет качественно новых требований к перестройке регуляторов топлива и впрыска. Как и при номинальном давлении, перестройка требуется при нагрузках ниже 70% номинальной.
Опыты по примерной сравнительной оценке приемистости блока при его работе на номинальном и скользящем давлении с использованием в переходных режимах аккумулирующей способности котла показали, что некоторое ухудшение характеристик блоков по приемистости в режимах работы на скользящем давлении не исключает их эффективного использования для регулирования мощности при аварийных ситуациях в энергосистеме, при ориентации на режим работы с открытием только части регулирующих клапанов турбины (клапаны 1—4).
При работе блока в широком диапазоне нагрузок (как на номинальном, так и на скользящем давлении пара) в переходных режимах наблюдается некоторое ухудшение показателей водно-химического режима и перемещение отложений по тракту блока. Однако эти процессы не могут представлять опасности из-за незначительного количества перемещенных отложений.
Решением Главтехуправления Минэнерго СССР № 29 от 22 июля 1971 г. установлены порядок и условия внедрения в эксплуатацию режимов работы блоков 300 МВт при скользящем давлении на частичных нагрузках.
