Системы пусковой схемы, относящиеся к I группе

3.1. Конденсатный тракт низкого давления

Для прогрева и расхолаживания барабана внутри него вверху и внизу установлены распределительные коллекторы. Указанные коллекторы подсоединяются к общестанционному коллектору насыщенного пара (Р=16 МПа, t=350°C) линией Ду=65 мм. Нижние коллекторы предусматривались ранее для разогрева низа барабана при пусках из холодного состояния. По данным ВТИ применение системы предварительного прогрева барабана может привести к опасным "выбросам" непрогретой воды из опускных труб в барабан при возникновении циркуляции, а также способствует ускорению роста давления в барабане. С учетом этого в данной пусковой схеме подвод пара к нижним коллекторам барабана не предусматривается. При расхолаживании барабана остановленного котла в него подводится насыщенный пар от соседнего котла. Сброс пара на первом этапе расхолаживания производится в КСН через ПСБУ. Для расхолаживания барабана на заключительном этапе из линии за ПСБУ (между задвижкой П3-2 и ПСБУ) предусмотрен сбросной трубопровод в атмосферу Ду=300 мм с задвижкой ПЗ-4.

При опытном расхолаживании с помощью описанной схемы получены следующие показатели:

- через 4 ч давление в барабане было близко к нулю, а температура газов в районе переходного патрубка котла стабилизировалась на минимальном уровне (90°С);

- через 10 ч температура верха барабана снизилась до 140 °С.

Последний показатель свидетельствует о недостаточно эффективном расхолаживании барабана, что обусловливается ограниченным диаметром отверстия в барабане для подвода пара (48 мм). Необходимый для подключения к верхним коллекторам диаметр штуцера в барабане должен составлять не менее 85 мм. Он должен иметь паровую рубашку.

Для ограничения скорости роста давления в барабане при пуске блока с исходным давлением свежего пара ниже 0,5 МПа из трубопроводов перед каждым потоком первой несливаемой поверхности пароперегревателя предусмотрены продувочные линии диаметром 50 мм, объединяемые в отключаемую линию Ду=100 мм, предназначенные для сброса пара в атмосферу.

На выхлопном участке установлены две задвижки.

3.2. Система пара собственных нужд энергоблока

Система паропровода собственных нужд энергоблока рассчитана на обеспечение паром деаэратора, уплотнений турбины, эжекторов (включая эжектор расхолаживания (ЭР)), калориферов котла, паромеханических мазутных форсунок; паровой обдувки РВП в режимах пуска, нормальной работы и глубокого разгружения турбины или останова энергоблока.

Кроме того, для типовой структуры очереди ТЭЦ (четыре энергоблока 100 МВт и два водогрейных котла) в зимний период потребляется на разогрев и слив мазута соответственно 30 и 37 т/ч пара.

Для покрытия паровых собственных нужд энергоблока тепловой схемой ТМЗ предусматривается использование I и V отборов турбины. Пар I отбора используется для паровой обдувки РВП: для трех аппаратов обдувки, работающих примерно 50 мин в сутки, требуется 15 т/ч пара с параметрами 2,0-2,5 МПа, 350-400°С.

Пар V отбора с параметрами 0,3 МПа, 130°С предназначается для подогрева воздуха в калориферах котла. Низкий потенциал пара этого отбора практически не позволяет использовать его для указанной цели при работе энергоблока при пониженных нагрузках.

Турбина не имеет отбора, из которого могло быть обеспечено пароснабжение собственных нужд пускаемого энергоблока, а также энергоблоков, работающих на низких нагрузках. При этих режимах паровые собственные нужды покрываются свежим паром котлов (для чего ПСБУ каждого энергоблока присоединена к КСН) либо от турбин других типов (например, типа ПТ). В схеме энергоблока предусматриваются две общестанционные магистрали МСН. При указанной типовой структуре ТЭЦ каждая из них выполняется диметром 300 мм на параметры пара 0,78-1,27 МПа, 250°С, исходя из условий пропуска 70% общего расхода пара, определяемого пуском одного энергоблока и станционными потребителями. От общестанционной магистрали пар подается на мазутное хозяйство и в КСН каждого энергоблока. На ТЭЦ, схемы которых отличаются от указанной типовой структуры, а также при наличии индивидуальных особенностей диаметр общестанционных магистралей выбирается при рабочем проектировании.

КСН энергоблока выполняется диаметром 300 мм и соединяется с общестанционными магистралями отключаемой перемычкой того же диаметра. В период подготовки энергоблока к пуску и до растопки котла пар на собственные нужды энергоблока подается от общестанционных магистралей в количестве 32 т/ч.

После повышения давления в II отборе турбины до 0,3-0,4 МПа питание деаэратора переводится на этот отбор. После завершения пуска энергоблока питание калориферов котла переводится на отбор турбины, а питание эжекторов и уплотнений турбины - на пар от деаэратора.

При выполнении рабочего проекта паропроводов собственных нужд должны быть учтены следующие технические требования:

-должно быть исключено скопление влаги в тупиковых участках паропроводов, а сами эти участки должны быть короткими;

-запорная арматура на периодически действующих трубопроводах должна располагаться в непосредственной близости от питающих паропроводов.

3.3. Устройства для регулирования температуры пара при пусках блока

Для защиты пароперегревателя и регулирования температур свежего пара при пусках блока в схеме предусмотрены пусковые впрыски питательной воды:

- в штатные пароохладители впрысков 1-го собственного конденсата (2 комплекта, по числу потоков пароперегревателя котла);

- в главный паропровод (1 комплект).

С учетом испытаний на ряде энергоблоков с барабанными котлами для первого пускового впрыска рекомендуется конструкция БТИ, показанная на рис. 1.1 и 1.2 в качестве пусковых впрысков в главные паропроводы рекомендуется применять распыливающие форсунки и защитные рубашки конструкции ВТИ. При этом распыливающая форсунка также выполняется в соответствии с рис.1.2.

Рис 1.1.Водоподающее устройство пускового впрыска, встроенного во впрыск I:

а - общий вид; б - схема ввода пускового впрыска;

1 – корпус пароохладителя; 2 – защитная рубашка (труба Вентури); 3 - граница горловины трубы Вентури; 4 - форсунка; 5 - штуцер; 6 - донышко штуцера; 7 - подающая воду труба; 8 - втулка с отверстиями (шесть отверстий диаметром 3 мм)

Первый пусковой впрыск предназначен для защиты пароперегревателя от недопустимого роста температуры металла труб при быстрых нагружениях, особенно в случае пуска блока из горячего состояния. Пусковой впрыск в главный паропровод предназначен для регулирования температуры свежего пара перед турбиной. Все пусковые впрыски используются до достижения нагрузки блока 25-30 % номинальной (штатные впрыски в этот период не могут быть использованы как из-за малого количества собственного конденсата, так и из-за плохого качества распыла воды при низких расходах пара). При нагрузках блока выше указанной - пусковые впрыски в главные паропроводы могут продолжать использоваться как малоинерционное средство подрегулировки температуры пара.

Суммарная пропускная способность каждого комплекта пускового впрыска составляет 11 т/ч при перепаде давлений 3,9 МПа (40 кгс/см²)- по 5,5 т/ч на каждую распыливающую форсунку.

Рис.9.2. Форсунки пускового впрыска

Для регулирования давления в линиях пусковых впрысков при пуске блока предусмотрена схема "постоянного расхода", с рециркуляцией воды из системы впрысков в деаэратор. В схему входят комплект дроссельных шайб Ш-2 и регулирующий клапан на линии рециркуляции (Др - 1). Кратко это обосновано следующими обстоятельствами. В процессе пуска блока "на скользящих" параметрах давление пара в трубопроводе за котлом на начальных этапах пуска мало.

Если при этом на пусковой впрыск подавать питательную воду при ее номинальном давлении (Р_пв =20 МПа), то весь перепад давления воды ∆Р₀=Р_пв-Р_о будет "срабатываться " на регулирующем вентиле пускового впрыска. Возникающие при этом большие скорости воды вызывают быстрый эрозионный износ вентиля, ухудшение его регулировочной характеристики и необходимость его замены. Для предотвращения эрозионного износа перепад давления воды на вентиль необходимо уменьшить до 4- 5 МПа, что и обеспечивает рассматриваемая подсистема. При пуске блока, когда давление Р₀ мало, задвижка на обводе комплекта Ш-2 закрыта и весь расход воды на впрыски проходит через Ш-2. При этом давление перед вентилями впрыска равно

Р_впр = Р_пв - К_шG_ш,

где К_ш - постоянная шайбового набора ; G_ш - расход воды через набор , который равен сумме расхода через линию рециркуляции в деаэратор G_рец и расхода воды на впрыск:

G_ш = G_рец + G_впр

На начальной стадии пуска Р₀=2-4 МПа, поэтому на Ш-2 необходимо срабатывать перепад давления до 16- 18 МПа. Так как расход воды на впрыск при этом тоже мал, то необходимая величина снижения давления на Ш-2 ∆Р_ш = К_ш G_ш²

обеспечивается увеличенным расходом воды через линию рециркуляции, для чего клапан Др-1 вначале полностью открывается. По мере роста давления свежего пара Р_о величина ∆Р_ш должна снижаться, поэтому для снижения G_ш клапан Др - 1 по степенно прикрывается. При повышении давления Р_о до 8-9 МПа клапан Др- 1 закрывается полностью, а задвижка на обводе Ш-2 открывается и на впрыски подается питательная вода при номинальном давлении. Таким образом, клапаном Др - 1 поддерживают давление " до себя" в соответствии с ростом давления за котлом.

В соответствии с расчетом рекомендуется комплект Ш- 2, состоящий из 6 шайб с диаметром отверстий каждой 20 мм. Этому соответствует набор из двух дросселирующих устройств диаметром 65 мм производства ЧЗЭМ (№ 826-65-ШЗ, исп. 9) либо ТКЗ (№08 . 8363.062 - 02). В качестве регулирующего клапана Др - 1, устанавливаемого н а линии рециркуляции в деаэратор, рекомендуется шиберный клапан с площадью проходного сечения 4 см². Рекомендуется клапан типа 947-100-Э - ОЗ, исп.2 производства ЧЗЭМ, с K_v=16,1 т/ч (с переходом на диаметр 65 мм).

В соответствии с расчетом максимальная пропускная способность линии рециркуляции в деаэратор при температуре питательной воды 230°С составляет 160 т/ ч. Таким образом, в случае ошибочного открытия арматуры на указанной линии в условиях нормальной эксплуатации при включенных ПВД выпар в деаэраторе из рециркулирующей воды составит 21,2 т/ч. Этот расход должен быть учтен в процессе рабочего проектирования при выборе пропускной способности предохранительных клапанов деаэратора. Линия рециркуляции из системы впрысков в деаэратор принята Ду=65 мм, что обеспечивает допустимую скорость при предельном расходе воды 59,0 т/ч, возможном в период пуска блока.

3.4. Система концевых уплотнений турбины

Система концевых уплотнений (КУ) турбины играет важную роль в процессе пуска. Без подачи уплотняющего пара на КУ цилиндров не может быть создано требуемое разрежение в конденсаторе, без чего не могут быть начаты даже операции по растопке котла. Температура пара, подаваемого на КУ, существенно влияет на прогрев ротора и величину относительного расширения роторов (ОРР). В этой связи важно, чтобы при пусках из холодного состояния (ПХС) на КУ подавался холодный уплотняющий пар. В то же время необходимо, чтобы при остановках и при пусках из горячего и неостывшего состояния (ПГС и ПНС) на КУ ЦВД подавался горячий уплотняющий пар.

Схема обеспечивает отсутствие парения в машзал из последних камер уплотнений цилиндров; отсутствие присосов воздуха в выхлопные патрубки ЦНД, работающие под разрежением; отсутствие присосов масляных паров из подшипников турбины; минимальные потери пара и теплоты через уплотнения; определенный температурный режим ротора в зоне уплотнений.

Система уплотнений включает в себя собственно уплотнения; коллектор КУ; эжектор отсоса пара ЭУ из уплотнений; сальниковый подогреватель СП; арматуру и трубопроводы.

Переднее концевое уплотнение (ПКУ) ЦВД состоит из пяти отсеков, разделенных четырьмя камерами. Заднее концевое уплотнение (ЗКУ) ЦВД состоит из четырех отсеков, разделенных тремя камерами. Аналогичное устройство имеет ПКУ ЦСД. ЗКУ ЦСД и оба уплотнения ЦНД выполнены одинаково: они состоят из трех отсеков, разделенных двумя камерами. Отсос пара из камеры 5 ПКУ ЦВД осуществляется в перепускные трубопроводы, соединяющие ЦВД и ЦСД, из которых организован отбор пара к ПВД-7. Таким образом, этот пар подается на вход ЦСД. Отсос пара из камер 4 уплотнений ЦВД и ПКУ ЦСД направляется в отбор ЦСД, соединенный с ПНД-4. Отсос пара из камер 3 уплотнений ЦВД и ПКУ ЦСД направляется в сальниковый подогреватель СП, охлаждаемый основным конденсатом турбины. Возвращение пара из камер 5, 4 в схему турбоустановки и использование пара из камер 3 в сальниковом подогревателе для подогрева конденсата снижают потери в концевых уплотнениях турбины.

Из последних, т.е. ближних к машзалу, камер всех уплотнений (камер 1) производится отсос паровоздушной смеси в коллектор, в котором поддерживается давление несколько меньшее, чем атмосферное (0,95±0,98Р_атм). Поддержание этого давления обеспечивает эжектор уплотнений (ЭУ). Благодаря разрежению, создаваемому ЭУ, происходит подсос небольшого расхода воздуха из машзала, но тем самым предотвращается поступление пара в машзал. Давление в рассматриваемых камерах нельзя снижать ниже указанного уровня, т.к. это увеличит присосы воздуха и приведет к ненужной перегрузке эжектора. Кроме того, интенсивный отсос воздуха в камеры 1 может вызвать протечки масляных паров через расположенные рядом масляные уплотнения корпусов подшипников. В предпоследние по ходу пара камеры всех концевых уплотнений (камеры 2) подводится уплотняющий пар из коллектора. Коллектор питается паром из пароуравнительной линии деаэраторов ТЭЦ. Кроме того, может быть предусмотрена возможность подвода пара из коллектора производственного пара. Давление в коллекторе КУ поддерживается в пределах около 0,010 МПа (изб) клапаном регулятора давления РК КУ. Температура пара в коллекторе должна быть 130-150°С. Понижение температуры недопустимо, так как при этом в паре появляется влага, количество которой при низкой температуре может стать значительным. Это приводит, особенно при пусках турбины из горячего состояния, к местному захолаживанию корпусов и роторов, в результате чего возможны их изгиб и задевание роторов. В случае если температура пара окажется, ниже требуемой, ее можно повысить подмешиванием пара из линии, питающей деаэратор. Повышение температуры пара в коллекторе выше 150°С также нежелательно, так как приводит к дополнительному нагреву ротора и повышению ОРР, особенно при пусках из холодного состояния. Поскольку трубопроводы, подводящие пар от коллектора уплотнений к камерам 1, имеют различную протяженность и конфигурацию, а, следовательно, и различное сопротивление, на них устанавливаются настроечные вентили Вl - В6, позволяющие обеспечить в камерах одинаковое избыточное давление 3- 5 кПа. Во время эксплуатации турбины пользоваться вентилями и изменять их открытие не требуется. СП, отсасывая пар из камер 3, поддерживает в них абсолютное давление ниже 0,08 МПа. Выполнение такого отсоса (кроме того, что он обеспечивает использование теплоты отсасываемого пара) определяется тем, что он обеспечивает хорошие условия работы регулятора, управляющего РК КУ. Этот регулятор работает более стабильно, если расход пара, поступающего из коллектора в камеры 2, меняется мало. Из камеры 2 пар вытекает через зазоры в уплотнениях в соседние камеры 1 и 3. Перепад давления между камерами 2 и 1 мал, поэтому расход пара в камеру 1 тоже невелик. Основной расход из камер 2 идет в камеры 3. Давление пара в камерах 3, благодаря их подключению к СП, на разных режимах работы турбины сохраняется почти неизменным. При этом перепад давления между этими камерами и камерами 2 близок к критическому, поэтому расход пара из камер 2 в камеру 3 практически не изменяется. Пар от деаэраторов - "холодный", его температура после дросселирования составляет примерно 130°С. При пусках турбины из горячего состояния, для предотвращения возникновения чрезмерного относительного укорочения ротора ЦВД, предусмотрена возможность подвода на ПКУ ЦВД пара более высокой температуры. Этот подвод может быть организован в двух вариантах. На линии отвода из камеры 5 установлена задвижка П1; к трубопроводу отсоса пара между камерой 5 и

П-1 подсоединена линия Dy=50 мм подвода свежего пара с вентилями П-2,

П-3. При пусках из горячего состояния и сбросах нагрузки задвижка П-1 закрыта, и свежий пар через задвижки П-2, П-3 подается в камеру 5, а из нее - по всей длине зоны ПКУ ЦВД. Во втором варианте производится подмешивание горячего пара в линию подвода уплотняющего пара к камере 2 ПКУ ЦВД (за вентилем В1). Для этой цели используется пар, отбираемый из коллектора отсоса пара от штоков СК и РК в деаэратор. Пар подводится по линии с вентилями В-10 и В-11. Вентиль В-10 является настроечным, а вентиль В-11 - запорным. С помощью В-11 регулируют расход подмешиваемого пара, устанавливая температуру в камере 2 в пределах 250-300°С. Подмешивание производится постоянно при работе турбины, при остановах и пусках из горячего состояния (ПГС). При пусках из холодного состояния подмешивания горячего пара в камеру 2 не производится (при ПГС в коллектор отсоса пара и штоков в деаэратор подается свежий пар). Подача к ПКУ ЦВД пара повышенной температуры увеличивает ОРР ЦВД. Это позволяет сохранить в проточной части ЦВД допустимые зазоры даже в случаях резких сбросов нагрузки или ПГС, когда ротор, омываемый более холодным паром, быстро сокращается, а корпус, остывающий медленнее, сохраняет свои размеры. Со схемой КУ турбины связана схема отсоса пара от штоков стопорного клапана (СК) и штоков регулирующих клапанов (РК). Для отсоса пара выполнены две камеры (1 и Д) и СК и три камеры (Д, 1 и 2) у РК. Камеры 1 всех РК и СК соединены с коллектором отсоса пара к ЭУ, что предопределяет отсутствие поступления пара от штоков в машзал. У штоков РК выполнены камеры 2 , которые соединены с ЭУ отдельной линией. Наличие в уплотнениях штоков РК двух камер, соединенных с ЭУ, более надежно исключает парение из этих уплотнений. В уплотнениях штока СК камера 2 отсутствует, так как во время работы турбины, когда СК открыт, его шток запирает зазор в уплотнениях, прекращая по нему проток пара. Отсос пара из камер Д штоков СК и РК производится в деаэратор через коллектор Dy=100 мм. На линии от камеры Д в СК установлен обратный клапан, предотвращающий переток пара из коллектора отсоса в деаэратор в линию отсоса на ЭУ (из камеры Д в камеру 1), когда у открытого СК шток закрывает поступление пара. На линии отвода к деаэратору· установлены две задвижки В8 и В9. На коллекторе отсоса установлены предохранительные клапаны ПК. Как описывалось выше, предусмотрена возможность подачи через линию с вентилями В10 и B11 пара из коллектора к камере 2 ПКУ ЦВД для повышения температуры уплотняющего пара при сбросах нагрузки и ПГС. Поскольку на начальной стадии любого пуска пар от штоков клапанов в коллектор не поступает, при ПГС в этот коллектор подается свежий пар по линии с вентилями П-4, П-5. Вентиль П-4 - отсечной, вентиль П-5 - регулировочный. Он настраивается так, чтобы при подаче свежего пара температура в камере 2 устанавливалась такой же, как и при подводе горячего пара от штоков клапанов. Свежий пар, подводимый к коллектору отсоса при ПГС, поступает и в камеры Д уплотнений штоков РК, обеспечивая более благоприятные температурные условия паровых коробок РК (по сравнению с подводом в этом режиме относительно холодного пара от деаэратора).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: