15. Работа вспомогательного теплообменного оборудования на частичных нагрузках.

1. Система регенерации.

Регенеративные подогреватели подключены к нерегулируемым отборам пара. При изменении нагрузки турбины давление в отсеках, а значит и в отборах, меняется. Зависимость изменения давления в отсеках можно определить с помощью формулы Стодола-Флюгеля:

(3.1)

С уменьшением Р меняется и t_пв в подогревателях, уменьшается термический к.п.д. цикла, снижается эффективность системы регенерации.

Рис.10.1.Изменение давления в отборах и температуры питательной воды от нагрузки

2)Характеристики станционных теплообменников.

При расчете турбоустановки на частичной нагрузке требуется знать характеристики станционных теплообменников. В первую очередь регенеративных и сетевых подогревателей.

Расчет характеристики основан на решении балансовых уравнений.

Отсюда видно, что с уменьшением нагрузки недогрев воды в подогревателе уменьшается.

Рис.10.2. Зависимость недогрева воды в регенеративных подогревателях от относительной нагрузки энергоблока. Отсюда видно, что с уменьшением нагрузки недогрев воды в подогревателе уменьшается.

16.Работа деаэратора питательной воды при эксплуатации оборудования на частичных нагрузках.

Применяют в основном две схемы включения деаэратора в телосхему.

1. С собственным отбором, когда деаэратор рассматривается как самостоятельная ступень подогрева воды.

Так как для деаэрации требуется постоянное давление, то на входе а деаэратор ставят регулирующий клапан, а подключают деаэратор к отбору с более высоким давлением, чем рабочее давление в деаэраторе.

11.111.2

Рис.11.1.Схема включения деаэратора питательной воды в самостоятельный отбор.

Рис.11.2.Схема включения деаэратора в регенеративный отбор с расположенного выше ПВД

Это связанно с тем, что с понижением нагрузки давление в деаэраторе должно оставаться неизменным.

При дальнейшем снижении нагрузки, когда давление в отборе становится ниже производят переключение на вышестоящий отбор или на коллектор собственных нужд. Эта схема наиболее проста и дешевая. Но все время недоиспользуется тепло пара.

2. Когда включается в регенеративный отбор вышестоящего регенеративного ПВД.

Деаэратор подключается к отбору параллельно регенеративному подогревателю. В деаэраторе по прежнему поддерживается заданное давление и давление в регенеративном отборе должно быт выше, чем в деаэраторе. Во включенный по пару параллельно регенеративный подогреватель пар поступает не дросселированный, поэтому деаэратор выступает как предвключенная ступень этого регенеративного подогревателя и тепло пара используется полностью. Но появляется дополнительный ПВД, что удорожает схему.

Рис.11.3 Схема переключения отборов, по мере снижения нагрузки (расхода пара).

По мере снижения нагрузки давление пара в отборах падает, уменьшается нагрев основного конденсата. В режиме, когда давление в ПВД деаэраторе станет равным подогрев воды в нем прекращается и его необходимо будет отключить. Это приводит к снижению эффективности работы. Возникает большое количество переключений, что осложняет работу персонала и снижает надежность.

Одним из путей устранения этого недостатка является работа деаэратора на скользящем давлении.

При достаточном выпаре из деаэратора можно организовать устойчивую деаэрацию воды в широком диапазоне нагрузок и давлений.

Проблемы которые возникают:

1. вскипание воды во всасывающих патрубках насосов;

2. вскипание воды при резком снижении нагрузки и возможность заброса ее в турбину;

Меры борьбы:

1. увеличение высоты установки деаэратора для обеспечения необходимого гидростатического подпора;

2. изменение нагрузки с заданной скоростью.

17. Работа оборудования в регулировочном диапазоне. Основные факторы определяющие величину регулировочного диапазона. Изменение тепловой экономичности при работе в регулировочном диапазоне.

Регулировочный диапазон – диапазон изменения нагрузки от max до определенного уровня, который может реализоваться без существенных изменений в тепловой схеме и работа на котором может продолжаться неограниченное время.

При работе основного энергетического оборудования с частичной нагрузкой в регулировочном диапазоне, при соответствующих нагрузках, энергоблоки могут работать в различных режимах. По мере снижения нагрузки меняется его экономичность. Если при снижении мощности на 15-25 % экономичность снижается приблизительно на 2 %, то дальнейшее снижение мощности приводит к более быстрым темпам снижения экономичности.

В пределах диапазона допустимых нагрузок изменение температуры среды и металла по тракту котла относительно невелико и практически не сказывается на надежности оборудования. Изменение теплового состояния элементов турбин, особенно СКД больше, чем котла, что связанно с дросселированием пара в регулирующих клапанах ЦВД и изменением температуры промперегрева.

Скорость изменения нагрузки регламентируется правилами технической эксплуатации и составляют не более 4 % от номинальной для газомазутных блоков и 2 % для пылеугольных. В аварийных ситуациях допускается изменение нагрузки со скоростью до7 % номинальной в минуту. Согласно ПТЭ для каждого энергоблока устанавливаются оптимальные по условиям надежности и экологичности графики снижения и набора нагрузки, а также работы на частичных нагрузках.

Эти условия регламентируются режимными картами, где для каждой нагрузки устанавливаются для котла:1)t_пв, оптимальный диапазон;2)оптимальный избыток воздуха в топке;3)величина разряжения;4)температура уходящих газов.

Для турбины:1) начальные и конечные параметры;2) давления в контрольных точках по отсекам турбины (чаще всего за регулирующей ступенью и в конденсаторе).

Уровень максимально допустимой нагрузки блоков определен по условиям работы котлов, так как ограничений по работе турбин в рассматриваемом диапазоне нагрузок практически нет.Гидравлический и температурный режимы поверхностей нагрева котлов не лимитируют снижение нагрузки ниже 0.7, вплоть до 0.4 N_ном. Исключения составляют только пылеугольные котлы на сильношлакующихся углях.

Температура пара промежуточного перегрева при скользящем давлении также не ограничивает глубину разгрузки, находясь во всем указанном диапазоне на уровне, допускаемом по условию эрозии лопаток последних ступеней турбины.

В соответствии с разделением блоков по виду сжигаемого топлива на пылеугольные и газомазутные, а по способу удаления шлака на жидкое и твердое шлакоудаление установлены различные приделы их допустимой разгрузки, при этом для пылеугольных блоков основным фактором, ограничивающим диапазон разгрузок, является топочный режим, надежность которого зависит от вида сжигаемого топлива и конструктивных особенностей топочных устройств. Вместе с тем расчетами надежности гидравлических схем котлов пылеугольных блоков, предназначенных для работы на силношлакующих углях, установлено, что уменьшение нагрузки до 0.4 от номинальной и ниже может дополнительно ограничиваться надежностью гидравлики парогенерирующих элементов по условиям возникновения застоя или чрезмерно низких массовых скоростей в зашлакованных трубах. Как показывает опыт эксплуатации пылеугольных котлов с жидким шлакоудалением, надежность топочного режима в условиях пониженных нагрузок может быть обеспечена подсветкой мазутом в количестве до 8-10 %. Работа этих котлов в течении не более 2-4 ч с подсветкой мазутом допускается, как исключение, при особых затруднениях в прохождении минимума электрической нагрузки энергосистемы.

17. Работа конденсационной установки. Основные факторы, определяющие вакуум в конденсаторе. Характеристики конденсационной установки.

В начале рассмотрим влияние нагрузки блока на работу конденсаторов турбин.

Вакуум в конденсаторах турбин существенно влияет на экономичность их работы.

Давление p_к определяется температурой конденсации отработавшего пара t_к , которая для любого режима работы конденсатора определяется из соотношения :

t_к = t_1ц + t_ц + _к где t_ц - повышение температуры циркуляционной воды в конденсаторе ; _к – недогрев охлаждающей воды до температуры насыщения конденсирующегося пара , равный _к = t_к – t_2ц = t_к – t_1ц - t_ц

Чтобы установить зависимость температуры t_к от режима работы конденсатора рассмотрим уравнения теплового баланса и теплообмена в конденсаторе . Из уравнения теплового баланса имеем :Q_к = c_в t_ц G_ц = D_к q_к ,откуда t_ц = (D_к q_к ) / (c_в G_ц ),

где q_к = h_к – h_кв - теплота конденсации пара ;– удельная теплоёмкость циркуляционной воды . Из уравнения теплообмена в конденсаторе имеем : Q_к = k F_к t_срлог =>

На рисунке 5.1 (а) показана зависимость давления в горловине конденсатора турбины К–300–240 ХТЗ от расхода пара в него при различной температуре охлаждающей воды на входе в конденсатор при её минимальном расходе .

Как видно из приведенных выше характеристик в реальных условиях эксплуатации, для каждой нагрузки турбины в зависимости от состояния системы конденсации пара будет своё оптимальное значение вакуума в конденсаторе, которое зависит от следующих факторов:

• температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор;

• расхода циркуляционной воды;

• расхода пара в конденсатор;

• величины присосов воздуха и качества работы эжекторной установки;

• чистоты поверхностей конденсации.

Это – характеристика конденсатора турбины К-300-240 ХТГЗ.