75 группа 2 вариант / Режимы роботы и эксплуатации ТЭС / КУ / Курс лекций

Для оптимизации и оперативности работы персонала котельного отделения, а так же в целях повышения экономичности работы КУ, должны разрабатываться и использоваться режимные карты, которые должны отражать значения входных регулируемых параметров для всего диапазона нагрузок котла.

Персонал должен выполнять требования режимных карт, за исключением переменных режимов, где для повышения надёжности обслуживания оборудования могут быть допущены отклонения ( ↑О2, ↑ α, ↑↓ tпп, перегрузка механизмов и т.д.).

Во всех случаях окончания переменного режима должно заканчиваться стабилизацией параметров в соответствии с режимной картой.

Лекция № 7

Обслуживание котельной установки в регулировочном диапа- зоне нагрузок

В данном режиме работы оперативный персонал осуществляет

1.Ведение заданного ДИСом режима работы.

2.Переходы по видам топлива.

3.Выполнение профилактических мероприятий.

Ведение режима работы осуществляет непосредственно машинист котла, совместно со старшим машинистом и другим подчинённым персоналом . Машинист котла отвечает за последовательность выполнения операций и своевременность их выполнения при организации переключений .

Обслуживание котельной установки сводится к поддержанию контролируемых параметров в соответствии с режимными картами, не допуская срабатывания сигнализации, при этом контролируется работа автоматики, сигнализации и работа приборов КИП.

Параметр
2
1
	Регулировочный
1	диапазон
2
	τ , с
1 - Верхнее (нижнее) допустимое значение (срабатывает световая и звуковая
сигнализации).
2 - Верхнее (нижнее) предельное значение параметра (срабатывают защиты и
блокировки действующие на останов котла).
С периодичностью, не менее 2-х часов персонал обязан делать обход закреп-
лённого за ним оборудования с записью показаний контролируемых параметров.
Изменение нагрузки котла осуществляется по команде ДИСа. При ручном
управлении котлом, машинист обязан воздействовать	на соответствующие органы
управления котлом в определённой последовательности.

•Для регулирования уровня воды в барабане – РПК.

•Для регулирования подачи топлива – РДГ, РДМ, ПП, ПСУ, (РТ).

31

•Для регулирования подачи воздуха – степень открытия направляющих аппаратов – ДВ.

•Для регулирования разряжения вверху топки – ДС.

•Для регулирования температуры перегретого пара – РВ.

Разберём последовательность переключений при изменении нагрузки бара-

банного котла.
	При увеличении		При снижении
паропроизводительности			паропроизводительности
•	ДС	…………………………… РТ
•	ДВ	…………………………… РПК
•	РТ	…………………………… ДВ
•	РПК	…..……………………….. ДС
•	РВ	…………………………… РВ

Скорость изменения паропроизводительности котла 12 – 25 тонн/мин., при этом разгрузка осуществляется ступенями в последовательности указанной выше.

Согласно ПТЭ, не допускается эксплуатация котла без автоматики поддержания уровня воды в барабане и температуры перегретого пара.

Управление этими параметрами в ручную может осуществляться только в режимах растопки или в случаях выхода автоматики из строя, о чём должны быть сделаны соответствующие записи в оперативной документации.

Изменение нагрузки котла должно осуществляться от 12 до 25 тонн/час. При этом должны руководствоваться режимными картами в которых задаётся регулировочный диапазон изменения параметров в зависимости от нагрузки котла. В переходных режимах эксплуатации котлоагрегата, допускается отклонение контролируемых параметров от заданных режимными картами регулировочного диапазона. При изменениях нагрузки котла, давление перегретого пара поддерживается за счёт соответствующего изменения нагрузки турбогенератора, т.е. за счёт изменения открытия регулирующих клапанов. При этом для котлов неблочных ТЭС давление перегретого пара поддерживается постоянным во всём регулировочном диапазоне изменения нагрузки котлов. При управлении мощными энергоблоками изменение нагрузки осуществляется за счёт изменения расхода пара на турбину, при этом регулирование давления острого пара может быть скользящее или комбинированное.

Способ регулирования мощности зависит от типа парораспределения турбины, начальных параметров, мощности энергоблоков, типов котлов и т.д.

После каждого изменения нагрузки до уровня заданного ДИСом, машинисты котлов должны стабилизировать работу котла т.е. контролируемые параметры должны быть выдержаны в соответствии с режимными картами.

32

Способы регулирования мощности турбины

1. При постоянном давлении свежего пара (характерно для неблочных ТЭС)

Po		,m			Ро				где m – степень открытия регулирующих
									клапанов;
					m				Ро – давление свежего пара перед
									стопорным клапаном турбины.
									Указанный способ получил наибольшее
									применение
			Dmin			Dн

2. При скользящем давлении свежего пара

Po,m

m

Ро

		Dmin					Dn
3.	Комбинированный						(характерен для энергоблоков с прямоточными котлами
N ≥ 300 МВт)
	Po,m				Ро= Рон
			Ро скол
				m
		Dmin			Dx			Dn
4.	Комбинированный						(характерен для ТЭС с барабанными котлами
W≥300	МВт)
	Po,m					Ро= Рно
		Pмin
				m
		Dmin			Dx		Dn

Соблюдение минимального давления обеспечивается исходя из условий работы котла (напр. надёжность гидродинамики барабанного котла).

33

Выполнение плановых мероприятий

Все плановые мероприятия выполняются, как правило, при стабильной нагруз-

ке котла т.к. при изменении нагрузки задействован весь оперативный персонал.

К плановым мероприятиям относят :

•Периодические обходы закреплённого оборудования с записью кон-

тролируемых параметров в суточную ведомость, а так же с целью выявления де-

фектов и неполадок в работе оборудования. Обходы, как правило, производятся ка-

ждые 2 часа, причём должны осуществляться качественно.

•Контроль правильности организации в проведении ремонтных работ в цехе. В течение смены осуществляется доступ ремонтного персонала на рабочие места, контроль правильности перерывов в работе, контроль окончания ремонтных работ, закрытие нарядов допусков на безопасное проведение ремонтных работ.

•Опробование АВР (автоматов включения резервных) механизмов.

•Переходы по работающему оборудованию. Уборка закреплённого оборудования и территории. Данные мероприятия выполняются в соответствии с графиками, которыми комплектуются рабочие места начальника смены цеха и ма-

шинистов котлов.

• Выполняются распоряжения администрации цеха. Все распоряжения

администрации должны быть согласованы и санкционированы с НСЦ.

Общие требования к ведению оперативной работы

1.Распоряжение вышестоящего оперативного персонала по вопросам входящим

вего компетенцию обязательно к исполнению.

2.Оперативные распоряжения должны отдаваться чётко и кратко.

3.Выслушав распоряжение, исполнитель должен его повторить и получить под-

тверждение о восприятии распоряжения.

4.Если полученное распоряжение представляется подчиненному неверным, он должен сообщить об этом дающему распоряжение.

5.При повторном указании о выполнении, подчиненный обязан его выполнить.

6.Отдав, либо получив распоряжение, оперативный персонал обязан записать его в соответствующую документацию.

34

Лекция № 8

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РЕЖИМАМ ПУСКА КОТЛА

Целью пусковых операций парового энергетического котла неблочной ТЭС является достижение номинальных параметров пара (давление и температура острого пара, а также его качество) и такой минимальной паропроизводительности, при которой котёл может устойчиво работать на общестанционный паровой коллектор.

Минимальная паропроизводительность котла зависит от его началь-

ного теплового состояния, от рабочих параметров котла, его мощности, а также от степени автоматизации и применяемой технологии пуска.

Особенность пуска котла неблочной ТЭС состоит в том, что пусковые операции на нём осуществляются независимо от операций, производимых на турбинах. При блочной компоновке оборудования операции по подъёму параметров на котле сопряжены с прогревом паропроводов острого пара вплоть до турбогенератора, а требуемые параметры пара зависят от теплового состояния турбины. В настоящее время пуски блоков осуществляют на «скользящих параметрах» пара.

Пусковые операции на котле начинаются с момента подачи команды ДИСа о пуске котла и считаются завершёнными при достижении номинальных параметров пара и минимальной паропроизводительности.

Режим пуска должен удовлетворять следующим требованиям:

1.Должно обеспечиваться надёжное протекание внутрикотловых процессов, необходимых для равномерного прогрева всех элементов котла.

2.Скорость прогрева элементов котла не должна превышать величин, определяемых допустимыми температурными напряжениями в этих элементах.

3.Тепловые потери должны быть, по возможности, минимальными.

4.Должна быть обеспечена безопасность персонала и оборудования.

Рассмотрим более подробно вопрос о температурных напряже-

ниях металла элементов котла.

В стационарных тепловых режимах эксплуатации котла перепад температур на стенках элементов котла невелик, поэтому температурные напряжения минимальны. В нестационарных режимах (пуски, остановы, изменения нагрузки) разности температур стенок значительно возрастают, что влечёт и увеличение температурных напряжений. В общем случае данные напряжения могут быть определены как

σt = [β·Е/(1 – µ)]· t·К,

где β – коэффициент линейного расширения материала;

Е – модуль упругости материала; µ – коэффициент Пуассона;

t – разница температур между внутренней и наружной стенками; К – коэффициент, характеризующий режим прогрева элемента:

•К = 1/3 для режимов стационарного теплообмена;

•К = 1/2 для режимов пуска;

•К = 1 для тепловых ударов.

35

В реальных условиях температурные напряжения определить невозможно. Это связано с целым рядом причин, например, с наличием отложений на внутренней поверхности труб и их шлакованием снаружи, с неравномерностью поля температур рабочего тела и газового потока и т.п. В этом случае вводят, так называемые, критерии безопасной эксплуатации, кото-

рые представляют собой:

-допустимые перепады температур в ответственных элементах котла;

-допустимые скорости прогрева (расхолаживания);

-допустимые пределы температур.

При эксплуатации котлов следует руководствоваться требованиями ПТЭ, ППБ, ПТБ, правилами Госгортехнадзора, требованиями заводских и типовых инструкций, местных должностных и производственных инструкций по техническому обслуживанию и эксплуатации основного и вспомогательного оборудования. Значения указанных критериев безопасной эксплуатации также регламентируются данными РД.

Пусковые операции, кроме того, регламентируются «Типовой инструкцией по пуску из различных тепловых состояний и останову парового котла ТЭС с поперечными связями», 1995 г.

Согласно данной инструкции, в зависимости от начального теплового состояния котла различают следующие виды пусков:

-из холодного состояния (давление в пароводяном тракте отсутствует, котёл и паропроводы полностью остывшие, соответствует останову котла на срок более 2 суток);

-из неостывшего состояния (в пароводяном тракте избыточное давление не более 13 ата, соответствует останову котла на 10 и более часов);

-из горячего состояния (в пароводяном тракте избыточное давление более 13 ата).

Следует отметить, что граничное давление 13 ата выбрано исходя из параметров пара в общестанционном паровом коллекторе. При этом подразумевается, что при пуске из горячего состояния продувочный пар сразу же можно направлять на растопочную РОУ.

При пусках следует придерживаться следующих общих принципов:

1. Пуск котла включает три этапа:

-подготовительный этап;

-розжиг котла и подъём параметров;

-включение котла в общестанционный паровой коллектор.

Для оптимизации и качества выполнения подготовительных операций должны использоваться графики пуска, которые регламентируют последовательность выполнения операций, время на проведение той или иной операции и лицо, ответственное за выполнение данной операции. Данные графики позволяют определить выполнение подготовительных операций для любого момента времени.

С момента растопки котла и до момента вывода его на номинальные параметры пара оперативный персонал должен руководствоваться, так называемым, графиком – заданием пуска, который представляет собой кривую изменения давления в барабане, сопряжённую с графиком температуры перегретого пара, с указанием моментов форсировки топок и параметров для проведения профилактических мероприятий (продувок, включения пробоот-

36

борных точек, подключения РРОУ и т.п.). Графики – задания и сетевые графики должны разрабатываться из всех тепловых состояний котла.

t мет

Pб

τ

Вн

2.Начальный расход топлива при пусках из холодного состояния должен составлять примерно 10 % от номинального. При этом, т. к. данный расход топлива лежит в зоне нечувствительности расходомеров газа (мазута), контроль количества подаваемого топлива должен вестись по максимальной

температуре газов на выходе из топки, которая, например, для котлов сверхвысокого давления должна быть не ниже 420 – 440 оС по условиям равно-

мерности поля температур газов и обеспечения достаточной скорости прогрева элементов и не выше 540 оС по условиям надёжного охлаждения пароперегревателя при малом теплосъёме с паровой стороны.

3.При пусках из неостывшего и горячего тепловых состояний началь-

ный расход топлива должен составлять 15 – 20 % от номинального, а максимальная температура газов на выходе из топки должна быть на 10 – 30 оС выше максимальной температуры металла пароперегревателя, с тем, чтобы

впервоначальный момент времени не произошло снижение давления перегретого пара.

4.Замедленный рост начального давления пара, при пусках их холодного состояния, должен обеспечиваться за счёт полного открытия продувки пароперегревателя, дополнительной продувки из рассечки пароперегревателя и полного открытия воздушников с парового тракта котла и с паропроводов. При этом следует добиваться как можно более медленного роста давления пара при относительно быстром росте паропроизводительности, что обеспечит хорошую вентиляцию барабана, «дыхание» котла.

5.Скорость прогрева барабана котла должна контролироваться по

скорости увеличения температуры металла нижней образующей барабана, которая не должна превышать 30 оС за 10 мин.

Ввиду сложности регулирования скорости увеличения температуры металла нижней образующей барабана за счёт расхода топлива или величины продувки пароперегревателя, рекомендуется моменты форсировки топок отражать в графике – задании пуска. При этом должны использоваться растопочные форсунки. В этом случае количество подаваемого в топку топлива в моменты форсировок могут регламентироваться количеством зажжённых форсунок и давлением перед ними.

37

Прогрев барабана не является обязательной операцией при условии соблюдения вышепринятых рекомендаций, поскольку в этом случае критерий безопасности по разнице температур верхней и нижней образующих барабана (60 оС) В других случаях для выравнивания температурного поля металла барабана и обеспечения заданного графика подъёма давления в барабане пуск котла может осуществляться с прогревом барабана от стороннего источника.

6. Котёл считается не заполненным, если уровень воды в барабане ниже растопочного.

Водяной тракт котла должен заполняться деаэрированной водой, при этом разность температур воды и металла барабана на должна превышать 40 – 60 оС. Разность температур металла верхней и нижней образующих барабана после его заполнения не должна превышать 80 оС. Не допускается заполнение барабана при температуре металла барабана выше 160 оС. Не допускается гидроопрессовка пароводяного тракта котла, если температура металла нижней образующей барабана превышает 150 оС.

Заполнение котла должно вестись медленно, особенно в первые минуты. При этом должна строго контролироваться разность температур металла правой и левой образующих барабана, верхней и нижней образующих барабана.

Наиболее рациональным считается заполнение водяного тракта котла через нижние коллектора экранов, а именно через дренажную систему, что способствует более качественному вытеснению воздуха из водяного тракта.

7. Продолжительность периодических продувок из нижних точек экранов при пусках и остановах должна составлять от 1,5 до 3 мин. При стационарных режимах работы котла частота выполнения продувок и время их проведения регламентируется персоналом химического цеха (обычно не менее 1,5 мин. 1 раз в 2 – 3 суток для каждого экрана).

Для повышения эффективности проведения периодических продувок в нижних коллекторах экранов рекомендуется устанавливать шламоотборники или выполнять дополнительные дренажные линии.

На котлах неблочных ТЭС при соблюдении вышеперечисленных требований практически не требуется регулирование температуры перегретого пара в период растопки вплоть до момента подключения котла к общестанционному коллектору острого пара.

38

Аварийные впрыски используются крайне редко. При этом их использование для регулирования температуры перегретого пара должно осуществляться по согласованию с персоналом химического цеха.

Подключение штатных впрысков осуществляется при достижении номинальной температуры пара. При использовании штатных впрысков необходимо максимально загружать первые по ходу пара впрыски и подключать, при необходимости, следующие.

Следует отметить также, что при простое котла в резерве более трёх суток перед пуском должны быть опробованы защиты и блокировки с предварительной прокруткой защитной арматуры и контролем её исправности по месту.

8. Для упрощения пусковых операций РРОУ должно содержаться в горячем резерве. Это означает, что РРОУ с высокой стороны (паропроводы от котла до задвижки на входе в РРОУ) должно прогреваться паром от котла, а с низкой стороны (паропроводы от задвижки на входе в РРОУ до парового коллектора собственных нужд ТЭС) – паром от КСН.

Качество проведения пусковых операций должно оцениваться, необходимо принимать соответствующие меры к устранению возникающих неполадок. С этой целью оперативный персонал заполняет соответствующие ведомости, в которые вносятся критерии безопасной эксплуатации и основные положения об организации пусков котлов.

Лекция № 9

ПУСК БАРАБАННОГО КОТЛА НЕБЛОЧНОЙ ТЭС ИЗ ХОЛДНОГО СО- СТОЯНИЯ

Как отмечалось ранее, пуск котла включает три этапа:

-подготовительный этап;

-розжиг котла и подъём параметров;

- включение котла в параллельную работу. Подготовительный этап должен выполняться тщательно, поскольку

именно на этом этапе можно с наименьшими затратами исправить имеющиеся дефекты в работе оборудования. Он включает множество операций, при этом задействован весь персонал. Для оптимизации выполнения данных операций подготовка котла к пуску должна проводиться с соблюдением всех

39

операций, отмеченных в сетевом графике пуска, который позволяет чётко разделять обязанности персонала при выполнении подготовительных операций, регламентирует время, требуемое для выполнения каждой из операций, позволяет контролировать действия персонала на любом отрезке времени данного этапа.

Следует помнить, что подготовительные операции необходимо выполнять тщательно и в полном объёме, поскольку несоблюдение данных операций приводит к задержке пуска котла на этапе растопки, что влечёт за собой нарушения диспетчерского графика

Пуск организовывает начальник смены цеха.

Кроме того, после капитальных и средних ремонтов пуск должен осуществляться под руководством технического руководителя станции в целях повышения оперативности устранения выявленных дефектов.

С момента розжига форсунок пуск должен осуществляться под наблюдением представителя администрации цеха (обычно, заместитель начальника цеха по эксплуатации) для контроля правильности действий персонала.

После подачи команды о пуске котла выполняются следующие опера-

ции:

1.проверка возможности организации пуска котла;

2.обход оборудования и подготовка котла к заполнению, а вспомогательных систем – к пуску;

3.заполнение котла и подготовка оборудования к опробованию защит и блокировок;

4.опробование защит и блокировок;

5.подготовка к розжигу.

Проверка возможности организации пуска

Проверка возможности организации пусковых операций на котле осуществляется непосредственно начальником смены цеха на основании имеющейся у него оперативной документации и включает следующие позиции:

1.Контроль отсутствия дефектов оборудования котельной установки

иремонтного персонала на пускаемом котле.

Для этого используются данные журнала дефектов и журнала учёта работ по нарядам – допускам.

Контролю также подлежит степень чистоты рабочих мест и заземлённого оборудования.

2.Контроль соответствия нормам критериев тепломеханического состояния элементов котельной установки, осуществляемый по докладам подчинённого персонала и оцениваемый по критериям безопасной эксплуатации.

3.Контроль комплектности вахты.

Если вахта не укомплектована, то об этом докладывается администрации цеха, представители которой в течение 4 часов должны решить этот вопрос.

4.Контроль наличия и достаточности топлива и масла в механизмах.

5.Оповещаются начальники смены других цехов (НСТЦ, НСХЦ, НСТТЦ, НСЦТАИ) о предстоящем пуске с целью обеспечения контроля работы оборудования пускаемой котельной установки, находящегося в ведении этих цехов, а также администрация цеха, поскольку представитель администрации (НЦ или ЗНЦ), согласно ПТЭ, должен присутствовать при пуске

40