Реж 2 сем ЗТ

2 семестр - ЗТ

Лекция №2 (продолжение раздела 4)

Раздел 4. Работа основного и вспомогательного оборудования ТЭС на частичных нагрузках Тема лекции. Способы регулирования мощности энергоблоков

Режимы работы энергоблоков с номинальным давлением свежего пара.

Относительно длительное развитие энергетики на основе строительства ТЭС с поперечными связями между котлами способствовало использованию традиционных способов регулирования мощности — поддержания номинального давления пара перед турбиной во всем диапазоне нагрузок. Регулирование мощности при этом осуществлялось путем изменения положения регулирующих клапанов турбины.

С вводом в эксплуатацию энергоблоков программа регулирования мощности при постоянном давлении свежего пара перед регулирующими клапанами турбины также получила широкое распространение [38, 39].

В дальнейшем было установлено, что главным недостатком регулирования мощности при р = соnst является то, что независимо от нагрузки энергоблока давление свежего пара перед регулирующими клапанами турбины постоянное, равное или близкое к номинальному значению.

Поддержание р = сопst при частичных нагрузках приводит к появлению дополнительных потерь теплоты изза дросселирования пара в регулирующих клапанах турбины, к ухудшению ее надежности и маневренности в связи с изменением температурного режима металла турбины. Поэтому режим работы энергоблока при номинальном давлении пара на частичных нагрузках в настоящее время применяется в основном на тех энергоблоках, где оборудование не приспособлено для работы на скользящем давлении.

В то же время переход на блочную компоновку ТЭС открыл принципиально новые возможности организации режимов работы энергоблоков.

При дроссельной системе парораспределения изменение количества пара при переходе к частичной нагрузке производится путем прикрытия дроссельного клапана и уменьшения его проходного сечения. Мятие пара путем прикрытия клапана и перехода к меньшему расходу пара D1<Do происходит при постоянстве энтальпии i01 = io = const по линии АС и сопровождается понижением давления р и температуры t. Как можно видеть, располагаемый теплоперепад уменьшается при новой частичной нагрузке до h’0, и это и является одним из основных недостатков дроссельной системы парораспределения. Чем меньше нагрузка турбины, тем больше потери мятия пара, тем меньше становится располагаемый теплоперепад в проточной части и тем меньше КПД турбины.

Рис. 1-9. Принципиальная тепловая схема и I — S диаграмма процесса паротурбинной установки.

1 — котел; 2 — турбина; 3 — конденсатор; 4 — регенеративная система; 5 и 6 — конденсатный и питательный насосы; 7 — генератор.

Коэффициент дросселирования (КПД регулирования или парораспределения)

где h'0 — среднее располагаемое теплопадение 1 кг свежего пара от его состояния при входе из всех клапанов в проточную часть турбины до выхода из нее, ккал/кг;

h0 - h'0 — потери дросселирования в органах парораспределения против идеального процесса, ккал/кг.

Зависимость коэффициента дросселирования пара от нагрузки представлена на рис. 6-2. Дополнительное понижение экономичности турбины при частичных нагрузках вызывается уменьшением КПД ее ступеней из-за понижения давления пара против расчетного вследствие дросселирования и из-за уменьшения объемного пропуска пара через турбину. На рис. 6-3 можно видеть рост потерь в турбине при частичных

нагрузках из-за совокупного действия этих причин. Понижение давления приводит к отклонению угла входа парового потока от оптимального значения, при котором профильные потери минимальны и обеспечивается практически безударный вход пара в рабочий канал. В результате при ударе струи пара о входную кромку лопатки профильные потери возрастают, располагаемый теплоперепад ступени уменьшается и КПД ступени падает.

результирующий внутренний относительный КПД турбины

Уменьшение объемного пропуска пара вызывает дополнительные потери на турбулентность и дальнейшее уменьшение располагаемого теплоперепада вследствие отклонения характера движения пара от ламинарного. Эти потери тем больше, чем больше так называемая веерность решетки, т. е. чем больше высота лопатки и, следовательно, отношение этой высоты к диаметру диска.

Чем ближе рассматриваемая ступень к последней (выхлопной) ступени [96], тем выше потери и больше изменяется располагаемый теплоперепад. Максимальные изменения теплоперепада возникают в последней ступени. Например, при снижении расхода пара вдвое теплоперепад в последней ступени уменьшается также вдвое, в то время как в первой группе ступеней — не более чем на 5—6 %.

Однако при очень большом уменьшении расхода пара резко изменяется режим работы уже всех без исключения ступеней турбины. Так, при снижении расхода до 0,1 расчетного тепло-перепад пятой ступени понижается до 0,05 расчетного, но и в первой ступени он уменьшается до 0,2—0,25 расчетного, т. е. на 75—80%.

Такой характер изменения КПД последних ступеней объясняется тем, что при большой веерности решеток (большей 2-3) высота рабочего канала велика и неоднородность потока пара по радиусу резко возрастает. Практически можно считать, что заметное влияние на внутренний относительный КПД всей проточной части турбины при сокращении расхода пара через нее оказывают лишь одна-две последние ступени, решетки которых имеют наибольшую веерность.

Результаты испытаний блоков 160, 250, 500 и 800 МВт на действующих электростанциях подтверждают, что относительные внутренние КПД ЦСД турбин К-500-240 и К-800-240 при изменении их нагрузки в пределах 1,0—0,55 номинальной оставались практически неизменными. Также неизменным оставался относительный внутренний КПД ЦСД турбины Т-250-240 при уменьшении ее нагрузки в пределах 0,1—0,35 номинальной. В то же время внутренний относительный КПД ЦНД турбины К-160-130 при уменьшении ее нагрузки от 0,88 до 0,2 номинальной понизился от 0,809 до 0,780.

Сопловая система парораспределения при «количественном» способе регулирования нагрузки турбины

При сопловой системе парораспределения изменение расхода пара производится путем последовательного открытия регулирующих клапанов турбины.

Рис. . График внутреннего относительного к. п. д. регулирующей ступени: а — схема потоков пара; б — схема процесса на i—s диаграмме; в — к. п. д. ступени; А — момент полного закрытия III клапана;

Б — момент полного закрытия II клапана.

1—2—3 — линия процесса для потока пара через частично открытый клапан; 1—5 — линия процесса для потока пара через полностью открытый клапан; 4 — среднее состояние пара в регулирующей ступени.

Таким образом, при сопловой системе парораспределения мятию пара подвержена только та часть его, которая проходит через частично открытый клапан, что, очевидно, экономичнее, чем мятие всего потока пара. Кроме этого, выгода соплового парораспределения заключается еще о том, что при частичных нагрузках, когда полностью открыты один, два, три клапана и более, мятия пара не происходит и КПД турбины определяется лишь объемным пропуском пара через проточную часть.

На рис. 6-5 приведена характеристика соплового парораспределения турбины К-800-240-3 ЛМЗ, снятая во время приемочных испытаний этой турбины. Как можно видеть, при частичных нагрузках, равных 0,65 do и 0,86 D0, соответствующие регулирующие клапаны открыты полностью, мятия пара не происходит, коэффициенты дросселирования равны 1,0 и КПД турбины максимален.

Рис. 6-5. Сопловое парораспределение турбины К-800-240 ЛМЗ с четырьмя группами сопл

В некоторых случаях в дополнение к дроссельному и сопловым регулирующим клапанам устанавливают так называемые перегрузочные (обводные) клапаны, через которые свежий пар подводится к 3-й или к 3-й и 6-й нерегулируемым ступеням в обвод регулирующей ступени. Распределение пропусков пара в системе регулирования с одним обводом показано на рис. 6-6.

Рис. 6-6. Распределение давлений и расходов пара по клапанам в зависимости от суммарной нагрузки турбины при обводном парораспределении (один обвод) Р01 и Рх — давление за основным дроссельным клапаном и в камере первого обвода

Изменение давления пара в камере регулирующей ступени, рассчитанной на пропуск только половины полного расхода турбины, происходит по линии АВ. При этом давление в камере 3-й ступени изменяется по линии АС. Дальнейшее повышение мощности турбины производится путем открытия обводного клапана и подачи свежего пара в эту камеру; повышение давления в ней изображается линией CD. Это повышение сопровождается сокращением пропуска пара через регулирующую ступень из-за возникающего со стороны камеры обвода подпора давления. Количественно это сокращение можно определить при помощи вспомогательного построения дуги параболы пара при разности давлений между двумя камерами — ЕС. Параметры параболы находятся по выражению расхода регулирующей и 3-й ступеней:

Так, например, если при неполном открытии обводного клапана давление в обводной камере равно рх, то пропуск пара через регулирующую ступень сокращается от D=0,5 до

Аналогичным образом находится распределение пропусков пара в системах с двукратным обводом (рис. 6- 7): изменения пропуска пара через регулирующую ступень находятся по параболе ЕС, а в ступенях, расположенных после камеры I отбора — по параболе E'D. Точки х и у указывают конечное давление соответственно в камерах I и II отборов при полном открытии их клапанов. По экономичности такая обводная система парораспределения занимает промежуточное между дроссельной и сопловой системами положение во всем диапазоне нагрузок,

меньших (0,85-0,90) D0. В диапазоне (0,85-0,95) D0 она экономичнее сопловой и уступает дроссельной лишь при нагрузке, близкой к полной.

Рис. 6-7. Распределение давлений и расходов

парораспределении (два обвода) ру — давление в камере второго обвода

Все рассмотренные системы парораспределения при частичном открытии клапанов характеризуются мятием пара, и это является их недостатком. Однако главным их недостатком следует считать изменения при регулировании мощности не только давления, но и температуры пара за регулирующими клапанами турбины, что при переменной нагрузке машины приводит к непрерывным изменениям ее теплового состояния. На рис. 4- 13 можно видеть, что при изменении нагрузки турбины К-300-240 от холостого хода до полной температура пара в камере регулирующей ступени ЦВД возрастает на 130°С. Температура выхлопной ступени ЦВД при этом изменяется меньше, но при полном изменении мощности турбины от нуля до максимума и она увеличивается на 70-80 °С. Соответственно изменяется и теплонапряженное состояние всех ответственных узлов турбины, что при больших скоростях изменения режима может привести к опасным последствиям.

Режимы работы энергоблоков на скользящем давлении среды.

Еще в начале 30-х годов был предложен один из способов регулирования мощности турбины при полностью открытых регулирующих клапанах и переменном давлении пара р = var. В дальнейшем в многочисленных исследованиях была показана целесообразноть применения скользящего давления для режимов работы энергоблоков на частичных нагрузках. Этот режим организуется таким образом, что в рабочем диапазоне нагрузок начиная с определенного значения положение регулирующих клапанов турбины не изменяется (часть регулирующих клапанов турбины открыта полностью), при этом давление свежего пара перед турбиной изменяется в соответствии с изменением производительности питательных насосов. Регулирование производительности котла осуществляется основными питательными насосами.

Со снижением нагрузки энергоблока уменьшается давление пара перед турбиной, что приводит к некоторой потере приемистости энергоблока. Поэтому выбор варианта работы энергоблока на скользящем давлении (количество открытых полностью регулирующих клапанов турбины) производится с учетом надежности, экономичности и приемистости последнего. Для повышения приемистости на частичных нагрузках целесообразно использовать и другие способы форсировки турбины, например отключение части подогревателей, форсировку котла одновременно с отключением подогревателей высокого давления и открытием регулирующих клапанов турбины и т. д.

Перевод энергоблока сверхкритических параметров пара в режим скользящего давления сопровождается одновременным снижением давления среды в радиационных и конвективных поверхностях нагрева. При снижении давления среды ниже критического в экранах котла появляется экономайзерная, испарительная и перегревательная зоны, а поверхности нагрева работают в нерасчетных режимах.

На рис. в качестве примера приведено в t - h-диаграмме изменение состояния среды по пароводяному тракту прямоточного котла энергоблока 300 МВт в режимах номинального и скользящего давлений. Как видно из графика, с изменением нагрузки изменяются и величины экономайзерной, испарительной и перегревательной зон, причем в испарительную зону попадают НРЧ и ПСКШ, а в перегревательной зоне работают ВРЧ и часть СРЧ.

Со снижением нагрузки на скользящем давлении среды увеличивается тепловосприятие испарительной зоны и уменьшается экономайзерной и перегревательной, а начало зоны кипения среды перемещается ближе к входным поверхностям нагрева котла, при этом в экранах котла могут возникнуть недопустимые нарушения их теплового и гидравлического режимов, что может привести к повреждению экранных труб котла.

При регулировании мощности турбоустановки котлоагрегатом температура свежего пара перед турбиной остается равной номинальной, после РК снижается незначительно (рис. ), в сравнении с уже рассмотренным режимом, т.к. потери при дросселировании пара через полностью открытые клапаны незначительны.

Рис. . Процесс расширения пара в ЦВД турбины при частичной нагрузке

вh, s-диаграмме при постоянном (сплошная линия) и скользящем (пунктирная линия) начальном давлении пара

сдроссельным способом рег. нагр.

Режим работы энергоблоков с комбинированным давлением среды

Анализ работы энергоблоков на скользящем и постоянном давлениях среды показывает, что в ряде случаев для повышения надежности работы радиационных экранов котла целесообразно поддерживать в испарительном тракте котла сверхкритическое давление, а в перегревательном скользящее. Такой режим работы энергоблока на частичных нагрузках принято называть режимом с комбинированным давлением среды [51]. Главным преимуществом режима работы котла с комбинированным давлением среды является возможность расширения регулировочного диапазона нагрузок энергоблока. Для реализации таких режимов необходима тщательная проверка надежности работы узла встроенного сепаратора. При внедрении режимов в промышленную эксплуатацию в целях повышения эффективности работы энергоблока и надежности работы ВС можно установить в тракте котла после ВЗ дополнительно дроссель, с помощью которого на частичных нагрузках можно поддерживать номинальное или близкое к нему давление среды (рис. 1.8).

Термодинамические процессы в прямоточном котле и располагаемые энтальпии в турбине при различных режимах работы энергоблока приведены на рис. 1.9.

Рис. 1.8. Схема размещения дополнительного дроссельного клапана в тракте прямоточного котла при переводе энергоблока в режим комбинированного давления среды:

/ — испарительная поверхность нагрева; 2— перегревательная поверхность нагрева; 3—ВЗ; 4—6

— дроссельные клапаны; 7 — ВС; 8 — дополнительно установленный дроссельный клапан

Рис. 1.9. Термодинамические процессы в котле ТГМП-314 и располагаемые энтальпии в ЦВД турбины К-300-240 ПО ЛМЗ при нагрузке энергоблока 80 МВт в режимах номинального и комбинированного давлений среды:

1 (а, b, с, d, e) — процесс работы энергоблока в режиме с номинальным давлением среды во всем тракте;

2 (а, а', с', d', e) — процесс работы энергоблока в режиме с комбинированным давлением среды во всем тракте

2 семестр - ЗТ

Лекция №3

Раздел 5. Работа оборудования ТЭС в переходных режимах Тема №1. Работа основного и вспомогательного оборудования в переходных режимах

Тема №2. Работа оборудования при отклонениях параметров пара от номинальных Тема №3. Температурные напряжения в элементах оборудования при переходных режимах

Нестационарные режимы работы котлов в диапазоне допустимых нагрузок

Рассмотрим основные нестационарные процессы, протекающие в котлах при наиболее характерных возмущениях режима их работы. В соответствии с законами сохранения массы и энергии для нестационарного режима котла запишем уравнения материального и теплового балансов:

где gпoctуп и Qпоcтуп — количество поступивших в котел воды и теплоты; Dотдан, Qотдан — количество отданных котлом пара и теплоты; gвнутр и Qвнутр — количество воды и теплоты, содержащихся в котле.

Величина gвнутр равна массе воды и пара, содержащихся в котле (часто ее называют массовым заполнением). Величина Qвнутр определяется количеством аккумулированной в котле теплоты:

Qвнутр Gмсмtм Gвсвtв Gвсвtв ...

где с — теплоемкость, а индексы «м», «в» и «п» обозначают соответственно металл, воду и пар. Особенности процессов, протекающих в барабанных и прямоточных котлах, определяются наиболее

существенными отличиями этих типов котлов: положением границ парообразующей части, ее массовым заполнением и тепловой аккумуляцией. Следует, в частности, напомнить, что парообразующая часть барабанного котла имеет границы, фиксированные барабаном, а прямоточного котла — нефиксированные. Вследствие многократной циркуляции на выходе из экранной системы барабанного котла паросодержание незначительно и соответственно велико массовое заполнение. В то же время у прямоточного котла ввиду однократной циркуляции среды и роста паросодержания меньше массовое заполнение. Кроме того, по условиям циркуляции среды на барабанных котлах применяют экранные трубы большего диаметра, чем на прямоточных, что в свою очередь способствует повышению как массового заполнения, так и аккумуляции теплоты металлом.

Рассмотрим режим увеличения расхода топлива В (тепловыделения в топке) при неизменном расходе питательной воды Gп.в.. На прямоточном котле (рис. 23.2) поверхность труб, необходимая для нагрева воды до температуры кипения, уменьшается и соответственно граница конца экономайзерной части перемещается навстречу потоку (от lЭ1 до lЭ2). Поверхность нагрева парообразующей части также уменьшается (от lп.ч1 до lп.ч2), и, кроме того, смещается граница ее начала. В связи с этим граница завершения парообразования в большей мере, чем граница экономайзерной части, перемещается навстречу потоку. При этом массовое заполнение котла уменьшается (см. заштрихованную площадь на рис. 23.2,а), а пароперегревательная часть котла увеличивается (от lпе1 до lпе2). Перемещение указанных границ происходит постепенно. Сначала перемещается граница начала парообразования, и вследствие испарения части воды, содержащейся в котле, расход пара D в течение некоторого времени превышает расход воды Gп.в. В этот период сохраняется пропорциональность соотношения B/D и температура свежего пара tп.п не изменяется (рис. 23.2,б). В дальнейшем по мере перемещения границы конца парообразующей части, а также увеличения аккумуляции теплоты в среде и металле труб tп.п возрастает. В котле СКД протекающие процессы можно представить аналогично, если в качестве парообразующей части рассматривать зону максимальной теплоемкости (ЗМТ) среды.

В барабанном котле в рассматриваемом случае процесс протекает иначе (рис. 23.3). Массовое заполнение котла в несколько раз больше, чем прямоточного, и поэтому в течение некоторого времени расход пара D оказывается больше расхода питательной воды G и уровень воды в барабане h снижается. Вместе с тем, поскольку при росте D давление в экранной системе и барабане возрастает, затрачивается теплота на подогрев содержащейся в котле воды до соответствующей температуры кипения. Поэтому рост D происходит замедленно, и в течение некоторого времени пропорция между В и D нарушается, вследствие чего растет tп.п. По мере приближения D к новому статическому значению рост температуры пара прекращается, а затем она снижается до прежнего или иного уровня, определяемого статической характеристикой пароперегревателя, размеры которого в рассматриваемом режиме не изменяются. Естественно, что представленная картина протекания процесса справедлива лишь в период снижения уровня воды в барабане до нижнего допустимого предела.

В случае уменьшения расхода питательной воды в прямоточном котле при сохранении В процесс протекает так же, как показано на рис. 23.2. В барабанном котле в таком случае уменьшается затрата теплоты на подогрев воды в барабане и соответственно возрастают паропроизводительность экранов и расход пара через пароперегреватель. Поскольку размеры и тепловая нагрузка пароперегревательной части не изменяются, температура пара несколько снижается. Этот процесс, как и рассматриваемый выше, протекает лишь в период снижения уровня воды в барабане до нижнего предела.

По-разному проявляется на рассматриваемых котлах и изменение температуры питательной воды tп.в. На прямоточном котле увеличение tп.в при прочих неизменных условиях приводит к перемещению

границ парообразующей части аналогично показанному на рис. 23.2, и tп.п возрастает. На барабанном котле в рассматриваемом случае уменьшается количество теплоты, расходуемой на догрев воды в барабане, в связи с чем увеличивается расход пара через пароперегревательную часть и соответственно снижается tп.п. Процессы при увеличении расхода питательной воды и снижении ее температуры протекают аналогично изложенному, но в обратном направлении.

Исключение составляет процесс «выброса» влаги на прямоточном котле, который наблюдается лишь при резком увеличении тепловыделения в топке. При внешнем возмущении режима процессы в прямоточном и барабанном котлах протекают аналогично. Так, при увеличении открытия регулирующих клапанов турбины Hкл энергоблока давление свежего пара снижается и соответственно снижается температура насыщения. Вследствие этого массовое заполнение котла уменьшается, паропроизводительность увеличивается и температура перегретого пара снижается (рис. 23.6). В барабанном котле этот процесс длительнее, так как больше изменение его массового заполнения. Глубина изменения tпп больше в прямоточном котле, так как, помимо увеличения расхода пара, происходит уменьшение пароперегревательной части (граница парообразующей части перемещается по ходу среды вследствие роста энтальпии сухого пара со снижением давления).

При обеспечении заданной tпп рассмотренный процесс позволяет благодаря использованию аккумулирующей способности котла получить быстрое изменение нагрузки турбогенератора, необходимое для регулирования частоты и перетоков мощности в энергосистеме. Определенное влияние этот процесс оказывает и на эксплуатацию блока в режиме так называемого скользящего давления свежего пара. При этом разгрузку блока ведут сначала с постоянным давлением свежего пара путем прикрытия регулирующих клапанов турбины. При дальнейшей разгрузке блока положение регулирующих клапанов турбины остается неизменным, и давление свежего пара снижается. Такой режим дает ряд эксплуатационных преимуществ. Повышается, в частности, экономичность работы блока за счет уменьшения дросселирования пара в регулирующих клапанах турбины и уменьшения расхода энергии на привод питательного насоса. Расширяется диапазон нагрузок блока, в котором температура вторично-перегретого пара может поддерживаться на уровне, близком к номинальному, поскольку при разгрузке блока температура пара на входе в промперегреватель не снижается, а возрастает. Перечисленные преимущества в основном проявляются при СКД. Наряду с этим скорость увеличения нагрузки котла при скользящем давлении пара уменьшается, так как часть теплоты затрачивается на увеличение его аккумуляции в среде и металле труб. Этот недостаток, однако, лишь в единичных случаях оказывает влияние на выбор режима.

Совокупность рассмотренных процессов определяет динамические свойства котла. Следует подчеркнуть решающую роль в этой области переменной составляющей массового заполнения котла и его

следует из выражений (23.2) и (23.3), в любой момент времени расход пара должен быть равен расходу питательной воды, а температура перегретого пара безинерционно должна следовать за изменением тепловыделения в топке. При таких условиях управление котлом оказалось бы невозможным. В реальных условиях инерционность переходных процессов создает некоторый запас времени, необходимый для осуществления процесса управления.

Изменение нагрузки барабанного котла достигается одновременным изменением расхода топлива и производительности тягодутьевых машин с последующим соответствующим изменением расхода питательной воды. Последний регулируется по уровню воды в барабане с опережающими импульсами от изменения расходов пара и питательной воды. Нагрузку прямоточного котла можно изменять проведением аналогичных операций, с тем лишь отличием, что расход питательной воды регулируется по температуре среды в промежуточной части тракта. В системе автоматического управления прямоточным котлом часто применяют иную последовательность: сначала в соответствии с требуемой нагрузкой изменяют расход питательной воды, а пропорционально ему изменяют расходы топлива и воздуха с их коррекцией по температуре среды в промежуточной части тракта. В блочных установках применяют два варианта изменения нагрузки. При плановых ее изменениях нагрузку турбины изменяют в соответствии с паропроизводительностью котла, исходя из поддержания постоянного давления свежего пара (регулятором «до себя»). При работе блока в регулирующем режиме под воздействием регулятора мощности сначала изменяется нагрузка турбогенератора, а по ней ведется коррекция нагрузки котла.

Тема №2. Работа оборудования при отклонениях параметров пара от номинальных

Работа котлов при отклонениях давления пара

Аккумулирующая емкость котла играет положительную роль, компенсируя нарушения теплового баланса в котле при изменениях нагрузки и способствуя самовыравниванию режима котла. При этом возникают колебания давления, пропорциональные колебаниям нагрузки, однако в известных пределах эти колебания допустимы.

Вообще говоря, в условиях установившегося режима работы котла происходят непрерывные колебания давления около его, среднего значения. Эти колебания вызываются, с одной стороны, некоторой нестабильностью процесса горения и генерации пара, так как вследствие несовершенства механизмов подачи топлива, воды и воздуха происходят непрерывные колебания давления газового или мазутного топлива в газомазутных котлах, пульсация питателей пыли в пылеугольных котлах, изменения подачи первичного воздуха и питательной воды, неравномерная работа тягодутьевых установок.

С другой стороны, эти колебания обусловлены непрерывными флюктуациями нагрузки, которые не регулируются ввиду их малости. Так как тепловыделение топки остается при этом практически неизменным, а если даже изменяется в силу указанных выше причин, то часто не в нужном направлении, усиливая нарушения теплового баланса и увеличивая амплитуду этих колебаний. Обычно эти колебания нагрузки компенсируются за счет аккумулированной теплоты, вследствие чего и возникают колебания давления.

Колебания давления обычно не выходят за пределы нечувствительности регуляторов ±(0,5-1,0) % и не являются опасными. Недопустимы длительные отклонения одного знака, превышающие 2—3%. Такие отклонения давления снижают надежность и ухудшают экономичность не только котла, но и энергоблока в целом.

При длительном повышении давления возникает опасность ускорения ползучести металла в котельных и турбинных элементах, находящихся под воздействием высоких температур, возможны повреждения прокладок паропроводов и прогиб диафрагм турбин, нарушающий их надежную работу.

Длительное понижение давления, с одной стороны, приводит к понижению надежности барабанных котлов, ухудшая циркуляцию или даже вызывая ее застой и опрокидывание, с другой — обусловливает усиленную эрозию последних ступеней турбины из-за повышения влажности пара в них. Кроме того, понижению давления сопутствует уменьшение КПД турбины, а следовательно, и всей электростанции. Понижению давления на 10 % соответствует уменьшение теплового перепада, используемого в турбине, на 1 % и внутреннего относительного КПД турбины на 0,5 %.

Кратковременные толчки давления при сбросах и набросах нагрузки в аварийных условиях допускаются в более широких пределах. Так, понижение давления при толчках нагрузки может быть допущено до 10—15% номинального в зависимости от типа котла. Однако при этом следует учитывать, что скорость понижения давления, или, что то же самое, скорость повышения нагрузки, должна быть ограничена, в противном случае произойдет заброс воды в турбину из-за явления так называемого «набухания» объема котловой воды в барабанных котлах. При резких понижениях давления в барабанных котлах может быть также нарушена циркуляция.

Резкие повышения давления при сбросах нагрузки опасны для прокладок паропроводов. Поэтому на паропроводах и на котлах устанавливаются контрольные и предохранительные клапаны импульсного типа.

Изменение давления в паровых котлах во всех случаях происходит по экспоненциальному закону: