Для наблюдения за температурным режимом встроенных сепараторов, камер котла и паропроводов (свежего пара и горячего промперегрева) при пусках и остановах на блоке 5 была выполнена схема экспериментального контроля. В задачи первого этапа испытаний входило выявление толстостенных элементов котла и паропроводов, лимитирующих те или иные пусковые операции и анализ их температурного режима применительно к отрабатываемой технологической схеме пуска блока. Ожидалось, что в тракте СКД лимитирующими элементами будут выходные камеры котла 0426 X 90 мм. Кроме этих деталей, весьма тщательный контроль был выполнен на предохранительных клапанах, тройнике на отводе к БРОУ и ГПЗ потока «А».
Анализ измерений при пусках, проведенных на первом этапе исследований, после ночного простоя блока (6 ч), позволил определить лимитирующие элементы и выяснить связь между технологическими операциями и температурным режимом этих деталей.
На рис. 2.13 показано изменение температуры паропроводов свежего пара при пуске блока 04.03.72.
Рис. 2.13. Прогрев главных паропроводов. Пуск 04.03.72: 1—11 — расположение термопар по трассе паропровода свежего пара; Ι-ΙΧ — характерные временные этапы пуска
В связи с ожидавшимися трудностями организации прогрева выходных камер котла пуски из холодного состояния велись с открытыми клапанами на отводах пара из встроенных сепараторов (Др-3). В первом опытном пуске (20.02.72) клапана Др-3 были открыты за один прием через 10 мин после розжига мазутных форсунок котла, в то время как БРОУ, ГПЗ, стопорные клапана ЦВД турбины, а также дренажи паропроводов свежего пара и перепускных труб ЦВД были открыты при начальной сборке схемы тракта СКД.
Задержка открытия клапанов Др-3 на 10 мин привела к «скачкообразному» повышению температуры паропроводов со всеми их деталями от 20 до 80 °C за счет прогрева «насыщением». Опыт последующих пусков блока
из холодного состояния (03.07.72, 08-09.09.73) показал, что раннее открытие клапанов Др-3 обеспечивает плавный прогрев паропроводов от их начальной температуры.
Дальнейший прогрев выходных коллекторов и паропроводов свежего пара до стопорных клапанов ЦВД, включительно, происходит плавно: скорость изменения температуры выходной камеры (рис. 2.14-2.16) плавно меняется примерно от 5 °С/мин (на уровне t = 200-300 °C) до 1 °С/мин при t > 450 °C.
Скорость прогрева остальных элементов паропровода свежего пара (рис. 2.17, 2.18) не превышает 3 °С/мин во всем диапазоне и зависит от качества регулирования температуры «пусковыми впрысками» пара перед ЦВД турбины.
Рис. 2.14. Прогрев выходного коллектора (камеры) котлоагрегата энергоблока
Костромской ГРЭС, ст. №5 при пуске 04.03.72. □ — поверхностная термопара, х —
вход змеевика
Рис. 2.15. Прогрев выходного коллектора (камеры) котлоагрегата энергоблока Костромской ГРЭС, ст. №5 при пуске 20.02.72: □ — вход змеевика, х — термопара
Рис. 2.16. Прогрев выходного коллектора (камеры) котлоагрегата энергоблока
Костромской ГРЭС, ст. №5 при пуске 27.02.72
Рис. 2.17. Прогрев главных паропроводов. Пуск 05.11.73 (обозначения — рис. 2.13)
Рис. 2.18. Прогрев паропроводов свежего пара энергоблока Костромской ГРЭС,
ст. №5 при пуске 24.10.73. Обозначения — см. рис. 2.13
Краткая экспертиза первого этапа создания нормативной технологии нестационарных режимов моноблока 300 МВт
Опыт проведенных режимов показывает, что пуски моноблока с котлом ТГМП-314 и турбиной К-300-240 ЛМЗ из различных тепловых состояний, могут быть проведены за весьма ограниченное время без превышения существующих критериев надежности.
Реальное, достигнутое на блоке 5, время нагружения от синхронизации до полной нагрузки при пуске из горячего состояния — 1ч; при пусках из неостывшего состояния — 2 ч; из холодного состояния — 3 ч 40 мин. Такая продолжительность режимов достигнута путем модернизации системы обогрева фланцев и шпилек ЦСД и отработки технологии проведения пуска.
Из основных недостатков, наблюдавшихся при многих пусках, следует отметить:
- быстрый прогрев вторых перепускных труб при открытии регулирующих клапанов. Это наблюдалось, в основном, на первом этапе испытаний и было затем устранено снижением давления за котлом перед открытием РК и плавным подъемом частоты вращения до η = 800 об/мин;
- отставание температуры шпилек ЦСД от температуры фланцев более чем на 20 °C, связанное с тем, что увеличение диаметра трубопроводов, подводящих пар на обогрев шпилек, оказалось недостаточной мерой. Решение этого вопроса найдено в модернизированной системе обогрева, созданной и испытанной на блоке 9 Костромской ГРЭС;
- некоторое охлаждение (на 10-25 °C) наружной поверхности фланцев ЦСД после включения системы обогрева при пусках из неостывшего состояния;
- недостаточно высокое качество регулирования температуры пара, проявившееся в колебаниях и повышении требуемого уровня температуры пара за котлом при быстром нагружении блока. Эти колебания сказались на уровне перепадов температур в роторах турбины и в ряде пусков явились причиной повышенных значений температурных разностей. Во многих опытах на этапе перехода на номинальное давление не удалось обеспечить требуемый график подъема температуры свежего пара;
- снижение в ряде пусков из неостывшего и горячего состояния температуры паровпуска после подачи пара в цилиндры. Это было вызвано как недостаточным уровнем начальной температуры перед турбиной в конкретном опыте, так и принятой на первом этапе технологии прогрева ППГ «насыщением».
