Из опыта исследований режимов пусков блоков по сепараторной схеме известно, что при открытии шиберных клапанов Др-3 практически невозможно избежать «скачкообразного» повышения давления в пароперегревателе и паропроводах примерно до 0,3—0,4 МПа. При пусках блока после простоя до 2 сут включительно это явление не вызывает никаких осложнений, так как толстостенные элементы тракта СКД за встроенной задвижкой (ВЗ) имеют температуру ~ 100 °C и выше. При пусках блока из холодного состояния «скачкообразное» повышение давления сопровождается конденсацией пара на холодных поверхностях толстостенных элементов и, соответственно, быстрым прогревом последних до температуры насыщения при давлении пара в паропроводах. «Скачок» температуры камер котла паропроводов, арматуры и клапанов турбины достигает 100-120 °C. Если учесть, что толщина стенок таких деталей, как камеры, задвижки, клапана составляет 90-100 мм, то станет понятным стремление избежать тепловых ударов при их прогреве. Последующий конвективный прогрев выходных камер котла при пуске по унифицированной технологии (с закрытыми на начальной стадии растопки котла клапанами Др-3) сопряжен с необходимостью весьма плавно регулировать расход пара медленным открытием клапанов Др-3 для обеспечения допустимых скоростей повышения температуры камер.
Эти проблемы отпадают при пусках блока из холодного состояния с открытыми клапанами Др-3. Полное открытие последних сразу после розжига одной-двух форсунок котла обеспечивает плавный прогрев всех толстостенных элементов тракта СКД за встроенными задвижками до регулирующих клапанов ЦВД турбины.
Пар в ЦВД турбины и систему промперегрева подается открытием регулирующих клапанов после достижения температуры пара в стопорных клапанах 180-200 °C. Этот уровень температуры гарантирует превышение на 30-50 °C над температурой насыщения при давлении свежего пара 0,5-0,6 МПа, устанавливающемся в паропроводах. При начальном расходе мазута 10 т/ч длительность предтолчкового прогрева главных паропроводов (считая от подфорсировки котла после окончания горячей отмывки) по принятой технологической схеме составляет ~ 20 мин. Давление свежего пара к концу прогрева достигает (как сказано выше) 0,5-0,6 МПа, температура свежего пара за котлом — 320-340 °C.
При пусках блока из горячего и неостывшего состояний растопка котла на начальной стадии ведется по унифицированной технологии, чем обеспечивается надежность температурного режима камер и паропроводов на этой стадии пуска. Условия надежности прогрева толстостенных элементов тракта СКД за ВЗ при подключении пароперегревателя обеспечиваются режимными мероприятиями. Прогрев паропроводов свежего пара ведется до регулирующих клапанов ЦВД турбины. Допустимость открытия ГПЗ и СКцвд при пусках после любой продолжительности простоя рассмотрена на рис. 2.3-2.9
Длительность предтолчкового прогрева паропроводов свежего пара составляет от 50-60 мин (после простоя блока 30-55 ч) до 15 мин (после 6 ч простоя). При пусках после 55 ч простоя средние значения параметров пара за время прогрева составляют: расход свежего пара G = 45-50 т/ч, температура пара за котлом t — 420 °C и давление р = 1,3-1,5 МПа. После 30 ч простоя эти значения составляют, соответственно: 65-70 т/ч, 440-450 °C и 2,0 МПа.
В тракте свежего пара наиболее инерционными элементами являются массивные стопорные клапана, прогрев которых и определяет продолжительность предпусковых операций. Анализ термонапряженного состояния СК показывает, что при достаточно консервативном условии не превышения предела текучести металла на внутренней поверхности СК на этапе предварительного прогрева допустима измеренная разность температур по толщине стенки СК, составляющая Δt = 80-85 °C. При этом учтено, что к моменту открытия регулирующих клапанов, как правило, уже существует осевой перепад температур Δt = 60-80 °C по стенке корпуса СК. Опыт проведенных пусков показывает, что Δt на развороте и малых нагрузках при резком тепловом ударе не превышает 30-45% разности температуры пара и наружной поверхности стенки корпуса. Поэтому к моменту открытия РК допустимо отставание температуры СК от пусковой температуры свежего пара на 160-180 °C. Это можно считать предварительным критерием завершения начального этапа прогрева тракта СКД.
Предварительный прогрев вторых перепускных труб осуществляется при открытии регулирующих клапанов и повышении частоты вращения турбогенератора до η = 800 об/мин. Критерием завершения прогрева этих труб можно считать уменьшение разности температур свежего пара и металла труб до 160-180 °C.
Рис. 2.10. Типичная характеристика остывания корпусов СК, РК и ЦВД. После суточного простоя 05.11.73. (поз. 1) наблюдается почти максимальное отставание температуры корпуса РК от температуры корпуса СК
Как показывают опытные данные, это условие обеспечивает (при плавном выходе на холостой ход ~ 10 мин) допускаемую в настоящее время скорость прогрева перепускных труб в пределах 15 °С/мин. Следует отметить, что при таких скоростях экспериментальные и расчетные значения разности температур по толщине стенки перепускной трубы невелики и показывают допустимость значительно более высоких скоростей прогрева.
Регулирующие клапана высокого давления имеют при останове тот же темп остывания, что и стопорные клапана. На этапе предварительного прогрева тракта СКД регулирующие клапана при пусках после простоя менее суток не прогреваются совсем, а при более длительных простоях прогреваются до температуры насыщения, соответствующей давлению в тракте. Это определяет отставание температуры РК от температуры СК перед толчком ротора, которое оказывается наибольшим при суточном простое блока (рис. 2.10). При пуске 05.11.73 после 80 ч простоя прогрев ПТ и РК при переходе частоты вращения от 800 к 3000 об/мин привел к тому, что разность температур в стенке корпуса РК1 достигла 83 °C. Хотя такая разность вполне допустима, целесообразно после суточного простоя блока несколько увеличить время прогрева при п = 800 об/мин (до 15 мин) с целью уменьшения напряжений в корпусе РК.
