23. Прохождение провалов графика нагрузки. Использование режимов останова и последующего пуска для прохождения провалов нагрузки. Ограничения, преимущества, недостатки, экономичность

Остановочно-пусковые режимы

Эти режимы, наряду с режимами разгружения, являются основными режимами «резервирования». Эти режимы используются в основном при прохожденииболее продолжительных провалов или когда разгружение блоков не обеспечивает требуемого уровня снижения нагрузки. Преимуществом данного режима является максимальная глубина разгружения – 100% N_ном. Дополнительные затраты топлива на останов-пуск складываются из следующих этапов:

_,

где:

∆B_разгр – затраты топлива на разгружение блока; ∆B_резерв – затраты топлива, связанные с поддержанием блока в резерве, т.е. в остановленном состоянии; ∆B_подг – затраты топлива, связанные с подготовительными операциями к пуску блока; ∆B_раст – затраты топлива, связанные с растопкой котла и набором параметров пара до «толчковых» для турбины; ∆B_наб.об – затраты топлива на набор оборотов и синхронизацию турбоагрегата; ∆B_нагр – дополнительный перерасход топлива, связанный с этапом нагружения; ∆B_стаб – дополнительные затраты топлива, связанные с этапом стабилизации теплового состояния (блока) на окончательной нагрузке. Операции по пуску блока являются штатными. ОПР эффективно применять при глубоких и продолжительных провалах, 10 часов и более.

К недостаткам данного режима надо отнести:

• ограничение числа пусков на весь срок службы по условиям надежности работы металла (для большинства турбин допустимое число пусков из горячего состояния составляет n= 1500–2000 пусков и n =600 из холодного состояния);

• снижение надежности из-за дополнительных термических напряжений в процессе пуска, которые могут превосходить допустимые значения из-за сбоев и нарушений в технологии пуска;

• ограничения скорости набора нагрузки (продолжительность с момента начала пуска до полного нагружения до Nн составляет для большинства блоков от 1,5 до 8 часов, в зависимости от продолжительности простоя и типа блока);

• сложность автоматизации пусковых операций;

• дополнительные расходы топлива, связанные с остановом пуском блока.

24. Прохождение провала нагрузки с использованием моторного режима. Технология использования, преимущества и недостатки. Технологические схемы перевода турбоагрегата в моторный режим.

Описание технологии моторного режима (МР)

При работе энергоблока в МР его котёл останавливают, подачу пара в турбоагрегат через паровпускные органы прекращают, а генератор от сети не отключают, и он работает как двигатель, вращая ротор турбоагрегата с синхронной частотой. В этом случае генератор потребляет электрическую энергию, которая идет на преодоление сил, препятствующих вращению ротора турбоагрегата.При этом вакуум в конденсаторе не срывается, в работе остается эжекторная установка и продолжает осуществляться подвод к конденсатору циркуляционной воды. На уплотнения турбины подается пар для ее герметизации, так как практически вся проточная часть турбины в этом случае оказывается под вакуумом.

Вращение ротора турбины с синхронной частотой приводит к разогреву её рабочих и направляющих лопаток вследствие преодоления сил трения и вентиляции в проточной части, но одновременно происходит естественное остывание наиболее нагретой части турбины. В ступенях турбины, в которых , происходит остывание, а при , наоборот, происходит разогрев проточной части и корпуса. Здесь – потери тепла в процессе естественного остывания; – суммарное количество тепла, выделяющегося в ступенях в виде тепла трения и вентиляции вследствие вращения ротора турбины.

Для того чтобы предотвратить разогрев турбины выше допустимых температур в местах, где , через камеры регенеративных отборов в проточную часть производят подачу охлаждающего пара из соответствующих отборов турбины соседнего блока, работающего с активной нагрузкой. Этот пар, проходя через ступени турбины, работающей в МР, совершает работу, охлаждается сам и охлаждает турбину. Подавая в определённые места необходимое количество пара с требуемыми параметрами, можно поддерживать температуру в проточной части турбины близкой к номинальному режиму работы, что позволяет значительно уменьшить термические напряжения, которые обычно возникают при наборе нагрузки.

Для синхронного генератора этот режим близок к режиму холостого хода.

При частых выводах энергоблока в резерв на период ночных провалов графика электрической нагрузки МР имеет следующие эксплуатационные преимущества по сравнению с остановочно-пусковым режимом (ОПР):

+

1. Значительное сокращение сложных операций и переключений, что позволяет снизить износ оборудования и вероятность ошибки персонала (сокращение операций разворота, набора оборотов, синхронизации);

1. Уменьшение износа арматуры, повышение надёжности работы электрических выключателей, трансформаторов и т.д.;

1. Существенное упрощение условий автоматизации управления энергоблоков при работе в полупиковом режиме;

1. Возможность сохранения более высокой экономичности турбины при работе с активной нагрузкой, благодаря уменьшению износа концевых и промежуточных уплотнений, вследствие исключения повышенной вибрации турбины, связанной с прохождением критической частоты вращения ротора при выбеге и развороте;

1. Уменьшение износа подшипников турбины, благодаря исключению неблагоприятного для них режима работы на валоповороте;

1. Обеспечение консервации турбоустановки и системы промежуточного перегрева пара поддержанием глубокого вакуума в конденсаторе турбины;

1. Сохранение блока в состоянии горячего вращающегося резерва и быстрое восстановление нагрузки при ложном срабатывании некоторых защит блока, не требующих останова турбины;

1. Уменьшение расхолаживания первых ступеней ЦВД при наборе нагрузки за счет сокращения этапов разворота. Это позволяет сразу обеспечить достаточно высокую подачу пара в турбину и уменьшить расхолаживание.

2. Генератор турбины, переведённый в МР, может быть использован для выработки или потребления реактивной мощности (т.е. его можно использовать в режиме синхронного компенсатора (СК)). Режим синхронного компенсатора – это режим, при котором генератор вследствие перевозбуждения или недовозбуждения потребляет или вырабатывает реактивную мощность. Использование турбогенераторов, работающих в МР в качестве синхронных компенсаторов возможно в двух случаях: когда в энергосистеме наблюдается дефицит реактивной мощности и когда в энергосистеме наблюдается избыток реактивной мощности.

Первый случай характерен для энергосистем с разветвлённой сетью сравнительно небольшой протяженности напряжением 35–110 кВ, особенно в районах с большой концентрацией промышленных объектов.

-.- дополнительные затраты топлива и энергии на поддержание моторного режима;

- сохранение затрат топлива, связанных с остановом и пуском котла при блочных установках. Считается, что применение МР экономически целесообразно при продолжительности провала нагрузки в энергосистеме не более 6 часов