ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Âноябре 2002 г., в канун знаменательного для ОАО “Березовская ГРЭС-1” события – 15-летия пуска энергоблока ¹ 1, в г. Шарыпово состоялась Международная научно-практическая конференция “Эксплуатация и модернизация энергоблоков мощностью 800 МВт”.

Âконференции приняли участие специалисты известных научно-исследовательских и проектных институтов страны, крупнейших заводов-изготовителей, ведущие специалисты РАО «ЕЭС России» и передовых электростанций, стоявшие у истоков создания энергоблоков 800 МВт, участвовавшие в пусковых операциях и эксплуатации блоков.

Некоторые материалы этой конференции мы предлагаем вашему вниманию.

Результаты испытаний котла П-67 при нагрузках свыше 700 МВт

Васильев В. В., êàíä. òåõí íàóê, Белый В. В., Порозов С. В., Усачев В. В., Петерс В. Ф., Гребеньков П. Ю., Петров В. Н., Сокач Г. П., инженеры

ОАО СибВТИ – ОАО “Березовская ГРЭС-1”

В связи с ограничением бесшлаковочной мощ-	ВТИ, фирмы “Clyde-Bergemann”, ООО “Политех-
ности блоки 800 МВт Березовской ГРЭС-1 были	энерго” и др. Экспресс-испытания котла П-67 ст.
перемаркированы на 700 МВт с разработкой меро-	¹ 2 выполнялись в мае 2001 г. при нагрузках до
приятий по снятию ограничений в периоды ремон-	750 ÌÂò.
тов котлов. В 2001 г. БГРЭС-1 частично были вы-	Длительность испытаний котла ст. ¹ 1 была
полнены рекомендованные Сибтехэнерго меро-	ограничена 6 сут. с 5 по 11/II 2002 г. в связи с дис-
приятия: реконструкция горелок и наладка средств	петчерским графиком. Изменения нагрузки обу-
очистки топочной камеры котла П-67.	словливались причинами, не связанными со шла-
Экспресс-испытания котлов проводились с це-	кованием поверхностей нагрева. Испытания про-
лью обоснования перемаркировки блока с повы-	водились в штатном режиме практически без вме-
шением мощности до 730 МВт и определения “ба-	шательства в работу эксплуатационного персонала
зовых” показателей, используемых при составле-	Березовской ГРЭС-1. Все основные термопары по
нии бизнес-планов реконструкции котлов по тех-	пароводяному и газовоздушным трактам котла
ническим предложениям ЗиО – СибКОТЭС – Сиб-	¹ 1 были заменены во второй половине 2001 г.

Калорийность, ккал/кг

3800
3750
3700
3650
3600
ПроектП-67	Нормы1998	Прогноз2001	05.02.02	06.02.02

08.02.02	11.02.02	поопытам
		Среднее

!

	38
%	36
Влажность,	34
	32
	30
	28
	ПроектП-67	Нормы1998	Прогноз2001	05.02.02	06.02.02	08.02.02	11.02.02БГРЭС	Среднеепоопытам

" #$

8

2003, ¹ 7

9

) * + !$! ! ! (!

8
7	%
Зольность,%	Содержаниесеры,
6
5
4
3

ПроектП-67

Нормы1998

Прогноз2001

05.02.02

06.02.02

08.02.02

11.02.02БГРЭС

Среднеепоопытам

% & ' '! ! (! ! !

0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
ПроектП-67	Нормы1998	Прогноз2001	05.02.02	06.02.02	08.02.02	11.02.02 БГРЭС	Среднеепоопытам

(ðèñ. 1 – 4), но при более высокой температуре на-

Для обработки использовались данные архива

чала шлакования, чем по нормам 1998 г. и по про-

аналоговых

сигналов информационной

системы

гнозу качества топлива, выполненного СибВТИ в

АСУ Siemens блока ¹ 1. Показатели, необходи-

2001 г. Это связано главным образом с понижен-

мые для анализа работы котла, были собраны в

ным содержанием оксида кремния и повышенным

базу данных с шагом в 1 мин с последующим им-

содержанием оксида кальция.

портом в Microsoft Exсel. Для формирования блан-

В период испытаний котел эксплуатировался

ка исходных данных к адаптированным к опытам

при работе восьми пылесистем, двух дымососов

тепловым

расчетам использовались абсолютные

рециркуляции газов (ДРГ), трех основных дымо-

ссылки на переменные листа Exсel, со-

ответствующие

запрашиваемому

âðå-

мени. Графики по требуемым парамет-

ÌÂò

800

рам строились при помощи стандарт-

750

1,

ных средств Exсel.

В период испытаний проводились

ñò.¹

700

контрольные записи с монитора основ-

блока

650

ных параметров пароводяного, газово-

го и воздушного трактов котла, изме-

нагрузка

600

рялся расход “холодных” газов рецир-

550

куляции.

Выполнялись пирометрия

Электрическая

топки и измерения температур газов в

500

пристенном слое. Ежедневно осматри-

450

вались топочные поверхности нагрева

на предмет интенсивности шлакования

400

и изменения толщины отложений.

04.02.02

05.02.02

06.02.02

07.02.02 08.02.02 09.02.02 10.02.02 11.02.02

Тепловая эффективность поверхно-

,

-

стей нагрева определялась путем ва-

риантных теплогидравлических расче-

тов по программе “ТРАКТ”. Расчеты

tïâ, °Ñ

адаптировались с возможной степенью

265

приближения к результатам экспери-

260

255

ментальных данных по основным опы-

там. Для температур газов вводились

250

245

поправки на излучение и геометрию

расположения штатных термопар.

240

Экспертные оценки по программе

235

УралВТИ – ВТИ “CORAL” показали,

230

что в опытах сжигался несколько более

04.02.02

05.02.02

06.02.02

07.02.02

08.02.02

09.02.02

10.02.02

11.02.02

шлакующий

è

загрязняющий

уголь

.

! ! ' !

2003, ¹ 7

	1400
°Ñ	1350
газов,	1300
	1250
Температура
	1200
	1150
	1100
	1050
	10	20	30	40	50	60	70	80	90
			Отметка по высоте топки, м

/

/%0 1 /,0 23 4

!0, 0" 0" 1 05 0" 0"67

– îïûò ¹ 1; – îïûò ¹ 2; – îïûò ¹ 3; – îïûò ¹ 4

сосов (ДС) и двух дутьевых вентиляторов (ДВ). Система избыточного воздуха работала без сброса в атмосферу с суммарным пропуском воды через ВВТО от 807 до 938 т ч и работой всех четырех вентиляторов рециркуляции воздуха (ВРВ) с максимальной загрузкой.

Комбинированная система очистки поверхностей нагрева работала пре-имущественно в обыч- ном режиме: газоимпульсная очистка конвективной шахты, пушечная обдувка ширм на выходе из топки (ШПП-2) и водяная обдувка 2 раза в сутки топочных экранов НРЧ; паровая обдувка ширм ШПП-2, -3 горизонтального газохода глубоковыдвижными аппаратами ОГ-12 – 1 раз в сутки; ШПП-1, ШВП – 1 раз за двое суток.

Роторы мельниц-вентиляторов (МВ) имели достаточно большую наработку (1172 – 2130 ч). Угрубление помола на некоторых МВ до R1000 = 2,8

не приводило к заметному росту потерь тепла с механической неполнотой сгорания ( q4 = 0,11 0,69), но, возможно, способствовало образованию глыб железистых отложений, повреждающих при падении комоды и шнеки холодной воронки.

Избыток воздуха перед водяным экономайзером составлял в среднем 1,26; присосы в газовый тракт – 25 – 27%. Загрузка дымососов рециркуляции газов была близка к максимальной (примерно 1700 тыс. м3 ÷).

Изменение некоторых параметров работы котла в период испытаний показано на ðèñ. 5, 6. Временное снижение нагрузки 06.02.02 на ðèñ. 5 связано с устранением вибрации дымососа. Изменение температуры питательной воды показано на ðèñ. 6.

Разрыв диаграмм 08 – 09.02.02 объясняется сбоем системы записи данных в архив аналоговых сигналов информационной системы АСУ Siemens. Средняя электрическая нагрузка энергоблока в период испытаний составила примерно 733 МВт.

Средние температуры промежуточного перегрева изменялись в следующих диапазонах: температура холодного пара 274 – 281°С, температура горячего пара 542 – 547°С.

Распределение средних температур по тракту промежуточного перегрева пара практически стабильно. Изменение температур по высоте топки при мощности 730 – 750 МВт показано на ðèñ. 7.

Измерения температур газов в пристенном слое в лючках на отметке 45 м жезловой термопарой диаметром 3 мм при глубине выдвижения в топку 800 мм показали некоторое смещение факела к правому боковому и частично к заднему экрану (ðèñ. 8), а пирометрия на этой же отметке дает более симметричную картину (ðèñ. 9), поэтому для системы диагностики топочной камеры котла

	20	1300	1	20	1320	1	2
			2		1300
	19			19			3
		1250	3		1280
					1260
18		1200	4	18	1240		4
		1150			1220
					1200
17				17
		1100			1180		5
			5
					1160
		1050
					1140
16		1000	6	16	1120		6
15			7	15			7
14			8	14			8
	13		9	13			9
	12		10	12	11		10
			11
5 8 9 +				: 8 9
! ! ! ! ! ( ! ! !),				( ! ! !),

10

2003, ¹ 7

Коэффициент тепловой эффективности

			0,8		0,8
			0,75
					0,8
		0,77	0,78
0,8
	0,55					0,6
0,7		0,53
						0,59
	0,61	0,62
0,6
	0,51	0,45
0,5	0,43
0,4	0,45		0,38		0,37
0,3	0,34		0,29		0,28
		0,25				Ø-1
0,2
			0,21	0,215	0,226	Ø-3
0,1						Ø-2
0						Топка

Проект

1990, ¹1 1991, ¹ 1 1992, ¹1 1998, ¹1 2001, ¹2 2002, ¹1

0 ! ;; < ! ! ;; ! ! ! ! ! !

П-67 целесообразно использо-

вать не только оптические дат-

÷èêè,

íî

è

температурные

0,8

вставки.

0,7

Температура воздуха перед

ÒÂÏ

крайне

неравномерная.

0,6

При температурах ниже 60 С

0,5

0,64

0,66

0,71

0,58

0,71

0,58

0,4

интенсифицируется

загрязне-

íèå òðóá ÒÂÏ.

0,3

0,59

0,38

0,46

0,4

0,45

0,62 0,38

Изменение

коэффициентов

0,2

0,4

0,44

0,63

0,61

0,63

ÊÂÏ

тепловой

эффективности по-

0,1

ÊÏÏ

ØÂÏ

верхностей нагрева

показано

0

íà ðèñ. 10. Балансовая темпе-

Проект

1990, ¹1

1991, ¹ 1

1992, ¹1

2001, ¹2

2002, ¹1

ратура газов на выходе из топ-

;; < ;; =3 9 >

êè ïðè

нагрузке

примерно

>3

739 МВт составляет 1159°С, а

измеренная оптическим пиро-

метром на середине ширм –

1150°Ñ.

0,9

Тепловая

эффективность

топки

крайне

низка

(ò =

0,8

0,7

= 0,226), но несколько

âûøå,

0,6

чем на котле ст. ¹ 2. С повы-

0,5

шением равномерности очист-

0,4

0,85

0,85

0,84

0,84

0,83

ки экранов, в том числе ВРЧ,

0,66

0,3

есть надежда на повышение ò

0,2

0,66

0,83

0,74

0,64

0,61

0,58

ÒÂÏ

äî 0,3, êàê ýòî áûëî â 1990 ã.

0,1

ÂÝ

после 2 лет эксплуатации котла

0

Проект

1990, ¹1

1991, ¹ 1

1992, ¹1

2001, ¹ 2

2002, ¹ 1

ст. ¹ 1 до образования значи-

"

! ;; < ! ! ;; !3?! !83

тельных отложений в неочища-

емых зонах. Наиболее интен-

сивному шлакованию подвер-

обрушению в холодную воронку. Ширмы, второй

гались участки поверхностей нагрева, имеющие

ступени,

находящиеся в зоне

температур

газов

наброс факела. Это экраны возле амбразур горе-

выше температуры

начала

шлакования,

имеют

лочных устройств, скат тыльного экрана, поверх-

низкую тепловую

эффективность (Ø-2 = 0,28).

ности, расположенные под горелочными устрой-

Ширмы третьей ступени ранее эффективно очи-

ствами правого и левого экранов. Причем, пример-

щались аппаратами ОГ-12, но за последние 10 лет

но 60% этих поверхностей находятся вне зоны

их тепловая эффективность снизилась в связи с

очистки, что приводит к накоплению шлака и его

выходом из строя части аппаратов и ограничением

2003, ¹ 7

11