75 группа 2 вариант / Режимы роботы и эксплуатации ТЭС / ПТ / Книги / Курс лекций. Режимы работы и эксплуатация паротурбинных установок ТЭС

Основные принципы эксплуатации системы регенерации

1.В производственных инструкциях должна быть отражена структура режимов работы и оперативных состояний системы регенерации.

2.Содержание системы регенерации в том или ином оперативном состоянии и последовательность выполнения операций при смене оперативного состояния должны быть регламентированы инструкциями.

3.Регенеративные пароводяные подогреватели вначале включаются по воде, затем по пару.

Выполнению этих операций предшествуют подготовительные работы: - контроль комплектности и исправности систем; - сборка схемы для заполнения;

- заполнение, опрессовка и проверка отсутствия дефектов.

4.Для ПВД осуществляется проверка плотности всей запорной арматуры (включая плотность запорных клапанов) и быстродействия срабатывания защиты.

5.Не допускается заполнение трубной системы ПВД при неисправной или отключенной защите по увеличению уровня.

6.Включение ПНД по пару при пусках турбины чаще всего осуществляется после синхронизации и набора минимальной нагрузки. В некоторых случаях набор вакуума на турбине осуществляют при включенных ПНД. Отключаемые ПНД могут отключаться и включаться при любой нагрузке турбогенератора.

7.Подключение (начало прогрева) ПВД по пару осуществляется при нагрузке не ниже 25 % от номинальной, штатное включение ПВД (со сбросом конденсата греющего пара ПВД в деаэратор) – при нагрузке 45 % от номинальной. Подключение и отключение ПВД могут осуществляться на работающем турбоагрегате, при этом должно контролироваться давление в контрольных ступенях турбины.

8.Плановые включение регенеративных подогревателей и отключение по пару должны осуществляться ступенчато с выдержками времени для обеспечения равномерного прогрева подогревателей.

9.При подключении регенеративных подогревателей по пару для исключения переполнения подогревателя необходимо контролировать и регулировать перепад давления на подогревателях, включаемых по каскадной схеме.

10.Для обеспечения номинального недогрева в подогревателях эксплуатация подогревателя должна осуществляться с включенной системой отсоса паровоздушной смеси из межтрубного пространства подогревателя.

11.Персонал обязан контролировать параметры работы подогревателей и принимать своевременные меры по достижению нормативных показателей работы подогревателей.

12.Не допускается эксплуатация схемы регенерации при неисправных защитах и автоматики поддержания уровня в подогревателях.

Обслуживание регенеративных подогревателей

При приемке смены осуществляются обход, контроль правильности содержания в оперативных состояниях, контроль параметров работы, контроль отсутствия дефектов, чистоты рабочих площадок, освещения, для ПВД контроль правильности включения защит и блокировок.

Не допускается эксплуатация подогревателей с проскоком пара (без уровней конденсата греющего пара). Необходимо контролировать также правильность подачи электропитания на щиты управления ПВД и ПНД.

В течение смены осуществляются периодические обходы системы, контролируются те же позиции, что и при приемке смены, делается запись показаний контролируемых параметров в оперативной документации, при необходимости осуществляются переключения.

21

При срабатывании защиты от повышения уровня персонал обязан контролиро-

вать правильность срабатывания исполнительных органов защиты и исключать перегрузку турбины, при этом может быть оповещение по громкой связи об аварийном отключении ПВД для персонала котельного отделения.

Особые режимы эксплуатации регенеративных подогревателей

1.Использование отключения ПВД для перегрузки турбины при прохождении максимумов нагрузки.

2.На теплофикационных турбинах в некоторых случаях для увеличения отпусков пара на производство отключают ПНД – 4 или ПНД – 1 для увеличения отпуска тепла с горячей водой, Данные режимы могут быть использованы только после выполнения необходимых реконструкций, разработки соответствующих инструкций и обучения персонала.

Лекция 5

Эксплуатация деаэрационной установки

Общие сведения о деаэраторах

Вода способна растворять соприкасающиеся с ней газы. Наличие в воде растворенных коррозионно-активных газов (прежде всего, кислород и углекислота) может вызвать коррозию внутренних поверхностей оборудования, вплоть до образования свищей. Коррозионные отложения на металле ухудшают теплообмен и в наиболее тяжелых случаях, например при скоплении продуктов коррозии на стенках поверхностей нагрева котлов, могут послужить причиной их пережога.

В связи с этим появляется необходимость удаления из воды коррозионноактивных газов. Известно несколько способов деаэрации воды: химическая деаэрация; десорбционное обескислороживание, термическая деаэрация. На ТЭС наиболее распространен способ термической деаэрации воды. Для этого используются деаэраторы. В термических деаэраторах подогрев воды до температуры насыщения и ее дегазация ведутся паром в смешивающих устройствах струйного, пленочного и барботажного типов.

Деаэрационная установка выполняет три основные функции:

1)деаэрирует конденсат, поступающий в деаэратор из ПНД, обеспечивая надежную работу ПВД и котла;

2)повышает температуру конденсата до температуры насыщения, отвечающей давлению в деаэраторе, т.е. работает как регенеративный подогреватель смешивающего типа;

3)обеспечивает запас питательной воды для котлов.

Первые две функции выполняет деаэрационная колонка, третью – аккумулятор-

ный бак, на котором устанавливается сама колонка.

Емкость бака обеспечивает работу энергоблока при полной нагрузке и отсутствии подпитки деаэратора в течение 5 минут.

В зависимости от рабочего давления в деаэраторе последние подразделяются на деаэраторы вакуумные, атмосферные и повышенного давления.

Вакуумные деаэраторы, работающие при давлении ниже атмосферного, используют в основном для деаэрации подпиточной воды систем теплоснабжения.

Атмосферные деаэраторы (рис.5.1.), работающие при давлении, близком к атмосферному (Р = 1,2 ата), применяются для деаэрации добавочной воды используемой для восполнения потерь в контуре паротурбинной установки (в основном на ТЭЦ), а также для деаэрации подпиточной воды в схемах теплосети с закрытым водоразбором.

22

Рис. 5.1. Принципиальная схема деаэратора атмосферного типа: 1 – деаэрационная колонка; 2 – бак-аккумулятор; 3 – охладитель выпара; 4 – регулятор давления; 5 – регулятор уровня; 6 – гидравлический затвор; 7 – предохранительный клапан; 8 – подвод ХОВ; 9 – подвод основного конденсата; 10 – подвод дренажа ПВД; 11 – подвод греющего пара; 12 – отвод деаэрированной воды; 13 – отвод выпара; 14 – выхлоп в атмосферу; 15 – дренаж; 16 – водоуказательное стекло.

В качестве греющей среды в деаэраторах атмосферного типа используется пар с коллектора собственных нужд. (0.8 – 2.5) ата.

Деаэраторы повышенного давления (Р = 5…10 кгс/см2) применяются в схемах регенерации ПТУ и используются для деаэрации питательной воды энергетических котлов (рис. 5.2.). В качестве греющей среды в деаэраторах используется пар, подаваемый непосредственно из регенеративных отборов турбины (применительно к блочным ПТУ) или же с коллектора паровых собственных нужд Р = (10-13) ата (применительно к оборудованию неблочных ТЭС).

Деаэратор питательной воды условно разделяет питательный тракт ПТУ на тракты (или технологические схемы) основного конденсата и питательной воды.

Рис. 5.2. Принципиальная схема деаэратора повышенного давления

23

Пуск деаэрационной установки

При эксплуатации деаэраторов необходимо руководствоваться следующим:

1.Деаэратор до пуска регистрируется в органах госгортехнадзора.

2.Разрешение на эксплуатацию дает инспектор котлонадзора, после регистрации

иосвидетельствования.

3.Разрешение на пуск дает ответственное лицо за исправное содержание и безопасную эксплуатацию.

4.До включения в работу должны быть настроены предохранительные клапана на Ркл = Рраб + 0.2 кг/см2.

5.Эксплуатация деаэратора включает следующие режимы: пуск, останов, нормальная эксплуатация, аварийный режим.

6.Деаэраторы могут содержаться в работе, ремонте, резерве, консервации. Причем ремонт деаэратора блочной ТЭС может осуществляться, только при останове турбогенератора.

Пуск деаэратора включает подготовительный этап и собственно включение деаэратора в работу.

На подготовительном этапе осуществляются следующие действия:

-контроль элементов обвязки деаэратора на предмет комплектности и исправности (изоляция, окожуховка, надписи, состояние арматуры, площадки обслуживания, КИП, водоуказательных стекол, фланцевых разъемов);

-опробование защит и блокировок в соответствии с инструкцией. На деаэраторах питательной воды вводятся следующие защиты, блокировки и сигнализация:

а) защита по увеличению уровня до второго предела - действует на отключение энергоблока;

б) блокировки: - открытие аварийного перелива при увеличении уровня до первого предела; подача греющего пара от коллектора собственных нужд (8-18) ата при резком снижении давления в деаэраторе;

в) сигнализация: увеличение (уменьшение) Р, Н, срабатывание задвижки аварийного перелива, открытие задвижки на резервном источнике подачи греющего пара; срабатывание предохранительных клапанов при увеличении Рд более чем на 0.2 ата от Рраб.

Пуск деаэрационной установки осуществляется в следующей последовательно-

сти:

1.Сборка схемы для прогрева.

2.Прогрев деаэратора паром 0,2–0,5 ата от стороннего источника в течение

20–30 минут.

3.Подача конденсата турбины или ХОВ и набор уровня в деаэраторе.

4.Включение питательной установки на рециркуляцию.

Дальнейшая готовность деаэрационной установки зависит от типа ПТУ (блочная или неблочная).

Для блочной ПТУ деаэрационная установка считается готовой к работе после вывода ее на атмосферный режим деаэрации, т.е. Ризб = (0,2–0,5) кг/см2 и tпв = 104–105 °С. Как правило, после вывода деаэратора на этот режим начинаются набор вакуума на ТГ и заполнение котла питательной водой.

Для неблочной ПТУ деаэратор работает в параллель на коллектор питательной воды, поэтому перед их включением в параллельную работу необходимо доводить параметры (давление и температура воды) до значений, близких к параметрам работы деаэраторов, соблюдая при этом правила прогрева и включения трубопроводов пара и горячей воды, а также руководствуясь соответствующими местными инструкциями на ТЭС.

24

Питание деаэратора паром в начальных стадиях пуска осуществляется от стороннего источника . В дальнейшем питание переводят от регенеративных отборов ТГ . Если деаэраторная установка была отключена более 3 суток, то осуществляется опробование защит и блокировок.

Нормальная эксплуатация деаэраторов

Управление работой деаэрационной установки осуществляется с блочного щита управления (БЩУ) для блочных ТЭС или с местного щита управления для неблочных ТЭС.

Для каждой деаэрационной установки должна быть составлена инструкция по ее эксплуатации, учитывающая местные условия.

В ней должны содержаться: описание и характеристики деаэрационной установки, порядок пуска и останова, правила предупреждения и ликвидиции аварийных ситуаций, указания по технике безопасности и противопожарной безопасности.

Основные обязанности оперативного персонала заключаются в том, чтобы:

1.Поддерживать заданный уровень в баке аккумуляторе деаэратора или деаэраторов, воздействуя на РУД.

2.Поддерживать заданное давление в деаэраторе согласно режимных карт или соответствующей инструкции по обслуживанию деаэрационной установки, воздействуя на РДД.

3.Контролировать параметры ( СО2, О2 до и после деаэратора) и состояние оборудования, схемы обвязки деаэратора при периодических обходах.

4.Не реже одного раза в смену персонал должен производить тщательный осмотр деаэрационной установки, при этом сверяются уровни с водоуказательными стеклами и сниженным приборам контроля на щите управления, контролируется отсутствие дефектов, оформляются соответствующие записи. Периодически отбирается проба на содержание кислорода.

5.Систематически осуществлять продувку водоуказательных стекол. Проводить опробование предохранительных клапанов в сроки, указанные в местной инструкции.

Для обеспечения качественной и безопасной эксплуатации деаэратора необходимо учитывать следующие условия:

1.Содержание О2 и СО2 за деаэратором регулируется величиной выпара из головки деаэратора. Контроль за О2 и СО2 осуществляет персонал химического цеха. Регулировку режима осуществляет персонал КТЦ. Величина выпара для деаэратора высокого давления должна быть не менее (1.5-2) кг/тонну пара.

2.Нагрев основного конденсата в деаэраторе должен быть не менее (5-6) С, (иначе ухудшается условия вентиляции головки деаэратора, т.к. мал расход пара, то ухудшается качество деаэрации питательной воды) и не более (12-15) С, т.к. могут появляться гидроудары из-за большого расхода пара и подбрасывания воды кверху.

3.Известно, что для блочных ПТУ экономичнее эксплуатировать деаэрационную установку со скользящим давлением. При этом деаэратор питается паром непосредственно от одного из отборов турбины без регуляторов давления на трубопроводе греющего пара, что исключает потери давления пара связанные с отсутствием дросселирования.

Останов деаэрационной установки

Для блочной ТЭС останов деаэрационной установки связан с разгрузкой и остановом энергоблока. При этом для устойчивой работы питательной установки желательно перед отключением турбоагрегата перейти на подачу греющего пара к деаэратору от резервного источника пара, выпар переводится в атмосферу. После отключения турбоагрегата деаэрационную установку следует перевести в атмосферный режим (т.е. постепенно снижать давление в деаэраторе до 0,5–1 кг/см2), при этом БЭН или

25

ПЭН, как правило, работает на рециркуляцию. Далее отключают пар, конденсат и ПЭН. Для неблочной ПТУ деаэратор выводят из параллельной работы постепенно, отключают его от тепловых потоков (кроме линии рециркуляции ПЭН и основного кон-

денсата), контролируя уровень в деаэраторе и не допуская его резких отклонений. Выпар переводят в атмосферу. Ставят ПЭН на рециркуляцию, отключив его от

напорного коллектора питательной воды. Снижая расход основного конденсата и греющего пара, плавно переводят в атмосферный режим, вплоть до полного расхолаживания. Отключают пар, конденсат и ПЭН.

Следует помнить:

-нельзя допускать резкого снижения давления в деаэраторе;

-подачу конденсата отключают в последнюю очередь.

Аварийные ситуации

Аварийные ситуации при работе деаэратора могут происходить из-за их неправильной эксплуатации или вследствие отказа автоматики и средств контроля.

Основными неполадками в работе деаэратора являются:

1.Переполнение бака деаэратора. При этом должна сработать блокировка по открытию задвижки на переливе. При необходимости дополнительно может быть открыто опорожнение деаэратора. Подпитку блока необходимо снизить. Эта ситуация характерна для случаев останова блока.

2.Понижение уровня в деаэраторе. При этом необходимо увеличить подпитку или снизить электрическую нагрузку на турбогенераторе. Проверить работу регулятора уровня в деаэраторе.

3.Повышение содержания кислорода и свободной двуокиси углерода. Причинами этого могут быть:

– недостаточный расход выпара; необходимо задвижкой на линии выпара увеличить расход;

– плохая вентиляция деаэрационной колонки при недостаточном расходе греющего пара; для увеличения расхода греющего пара иногда разгружают ПНД-3,4 по пару, при этом расход пара на деаэратор увеличивается и условия деаэрации улучшаются.

4.Понижение давления в деаэраторе. Ситуация характерна для отключения турбины. Необходимо перевести питание деаэратора паром от отбора более высокого давления, или от РОУ, или от резервного источника пара.

Типичными дефектами на деаэраторах являются свищи в трубопроводах обвязки, неисправность уровнемерных стекол, пропаривание фланцевых разъемов.

Лекция 6.

Эксплуатация питательной установки

Питательная установка (рис. 6.1.) служит для подачи питательной воды соответствующего качества из деаэратора в котел. Качество питательной воды регламентируется ПТЭ. Из всего вспомогательного оборудования питательные насосы являются наиболее сложными и ответственными механизмами. Для крупных блочных установок питательный насос даже может быть отнесен к основному тепломеханическому оборудованию наряду с котлом и турбиной.

В питательный насос вода поступает из деаэратора с температурой, соответствующей температуре насыщения определяемой давлением в деаэраторе. Поэтому для обеспечения бескавитационного режима работы 1-й ступени насоса необходимо обеспечить дополнительный подпор. Это обеспечивается подъемом деаэратора выше площадки установки питательного насоса на необходимую высоту. Однако, для блочных ПТУ, работающих на сверхкритических параметрах свежего пара, этого мероприя-

26

тия недостаточно, и в этом случае для обеспечения бескавитационного режима работы питательных насосов устанавливают, так называемые предвключенные (бустерные) насосы которые и обеспечивают необходимый подпор на всасывании основных питательных насосов.

Особенности обвязки питательных насосов неблочных ТЭС

1.Питательные насосы имеют поперечные связи по всасывающим и напорным коллекторам, что даёт возможность подачи питательной воды на энергетические котлы от любого питательного насоса (рис.6.1.).

2.Регулирование производительности расхода питательной воды на котлы осуществляется за счет дросселирования в регуляторах питания котла установленных на так называемых сниженных узлах питания (СУП) котла. Изменение производительности питательной установки в данных схемах производится ступенчато. Включение и отключение ПЭН-ов осуществляют в зависимости от давления в общестанционном напорном коллекторе.

3.Для надежного питания котлов в обязательном порядке предусматривается «горячий и холодный» резервы по питательным насосам.

4.Питательные насосы, как правило, центробежного типа, многоступенчатые, обеспечивают большую производительность при высоких напорах (напор ПЭН выбирается из условия превышения давления перегретого пара за котлом на 25%, т.е Рпн

=1,25 Рпе).

5.На напорных коллекторах питательных насосов используется сдвоенная электрифицированная арматура.

6.Для подачи питательной воды помимо ПВД в случае их аварийного отключения можно использовать индивидуальную схему помимо ПВД или один или два трубопровода помимо всех ПВД.

Рис.6.1. Принципиальная схема обвязки питательных насосов неблочной ТЭС

27

7. Компенсация осевых усилий на роторе питательного насоса осуществляется за счет устройства гидропяты (рис.6.2.).

Рис. 6.1. Принципиальная схема устройства гидропяты

Для уравновешивания осевого усилия используется разгрузочный диск, надетый на вал насоса со стороны нагнетания. К этому диску через кольцевую щель между корпусом насоса и валом подводится вода от последней ступени насоса. Камера с обратной стороны диска соединена с всасывающей линией насоса. Разность давлений по обе стороны диска гидропяты создает уравновешивающую силу, направленную против действующего на рабочие колеса осевого усилия. Зазор между разгрузочным диском и шайбой гидропяты составляет 0,15–0,20 мм. Этот зазор выдерживается автоматически. При изменении осевого усилия зазор изменяется так, чтобы изменилось давление пред разгрузочным диском и создало силу, равную и противоположно направленную имеющейся.

8. На напорной линии питательного насоса устанавливаются:

-обратный клапан, предохраняющий насос от обратного движения воды при нахождении насоса в «горячем» резерве с открытой напорной задвижкой или при аварийном останове насоса;

-линия рециркуляции перед обратным клапаном, предназначенная для обеспечения минимального расхода воды через насос. При отсутствии минимального расхода вода, находящаяся в корпусе насоса, быстро нагревается и вскипает. Это явление называется «запариванием» насоса. При «запаривании» насоса нарушается работа гидропяты, что приводит к смещению ротора насоса и задеванию вращающихся деталей (рабочих колёс насоса) о неподвижные корпусные детали, что в конечном итоге приводит к выходу насоса из работоспособного состояния.

Пропускная способность линии и вентиля рециркуляции выбирается из условия 25–30 % номинальной производительности насоса. Открытие вентиля на линии рециркуляции осуществляется автоматически по блокировке при уменьшении расхода воды через ПЭН меньше 30% и при закрытии напорной задвижки.

В некоторых случаях вводят блокировку, действующую на закрытие вентиля рециркуляции при увеличении расхода питательной воды более 30%;

-линия прогрева корпуса питательного насоса выполненная в виде трубопрово-

да малого диаметра (Ду 25 мм) со сбросом питательной воды в бак низких точек или в конденсатор. Данная схема предназначена для прогрева корпуса питательного насоса находящегося в режиме АВР, а также используется при плавных включениях ПЭН.

9. Смазка подшипников питательных насосов осуществляется от индивидуальных маслостанций монтируемых рядом с насосом. Принципиальная схема маслостанции ПЭН представлена на рис. 6.2.

28

Рис. 6.2. Схема маслостанции ПЭН

В схемах маслостанций ПЭН используются насосы объемного типа (шестеренчатые) не менее двух штук из которых один находится в работе, а другой в «горячем» резерве (в режиме АВР).

Особенности обвязки и эксплуатации насосов объёмного типа заключаются в следующем:

8 для прогрева масла, регулировки давления масла на подшипники насоса и опробования маслонасосов предусмотрена линия рециркуляции;

8 не допускается работа насоса в безрасходном режиме, к примеру на закрытый напорный вентиль, для исключения недопустимой опрессовки системы. С этой целью в некоторых конструкциях шестерёнчатых насосов устанавливают встроенные сбросные клапана, которые настраиваются на определенное давление;

8 для увеличения ресурса работы маслонасосов при постановке ПЭН в режим автоматического включения резерва (в режим АВР) маслонасосы смазки отключают и также ставят в режим АВР.

8 включение питательных насосов по АВР осуществляют по двум импульсам:

-по уменьшению давления питательной воды (Рпв) в напорном коллекторе питательных насосов;

-при аварийном отключении работающего питательного насоса. При этом резервный питательный насос включается в следующей последовательности:

10. В конструкции питательных насосов используются концевые уплотнения щелевого типа.

29

В конструкциях современных питательных насосов устанавливают торцевые уплотнения, которые исключают протечки конденсата в дренажные каналы и упрощают настройку работы концевых уплотнений.

11. В схеме трубопроводов питательной воды неблочных ТЭС используется в основном питательные насосы с приводом от электродвигателей напряжением 6000 В. Для охлаждения элементов электродвигателя (стали статора и ротора; обмоток статора) используют системы воздушного охлаждения. Воздух прокачивается по замкнутому кругу в зазоре между статором и ротором электродвигателя встроенными вентиляторами и далее охлаждается во встроенных воздухоохладителях через которые пропускается техническая вода. Системы воздухоохлаждения электродвигателей ПЭН-ов обслуживаются, как правило, персоналом турбинного цеха.

Особенности обслуживания электродвигателей напряжением 6000 В.

8 при включении электродвигателей ключ удерживается в режиме «включено» не менее 3 – 5 сек.

8 при включении механизма контролируется время разворота электродвигателя (время за которое ротор раскручивается до номинальных оборотов). Время разворота электродвигателей ПЭН-ов может составлять 5 – 10 сек, а окончание разворота контролируется по резкому снижению силы тока потребляемого электродвигателем.

8 число включений электродвигателей U=6000 В – ограничено. Допускается 2 включения электродвигателя из холодного состояния и одно включение из горячего. В других случаях порядок включения электродвигателя согласуется с персоналом электрического цеха.

8 опробование защит и блокировок на ПЭН-е осуществляется при сборке электросхемы двигателя в «испытательном» положении.

8 перед сборкой электрической схемы двигателя в «рабочее» положение особое внимание уделяется чистоте подстуловой изоляции электродвигателя (по периметру электродвигателя), а также состоянию клемных коробок и подводящего кабеля.

8 питательные насосы оборудуются защитами, блокировками и сигнализацией. Защиты, действующие на отключение ПЭН:

-при недопустимом осевом сдвиге ротора насоса, или при недопустимом увеличении давления в камере гидропяты;

-при аварийном снижении давления масла в системе смазки подшипников насо-

са;

-при аварийном снижении давления питательной воды во всасывающем трубопроводе насоса;

-при аварийном повышении давления питательной воды в напорном трубопроводе насоса;

Блокировки в схеме управления питательных насосов:

-«открытие» вентиля рециркуляции при отключении насоса или при снижении расхода питательной воды менее 30% от номинальной производительности насоса;

«закрытие» вентиля рециркуляции при расходе питательной воды более 30% от номинальной производительности насоса;

-«запрет» на включение насоса в работу при давлении масла в системе смазки ниже допустимого.

Все отклонения контролируемых параметров от допустимых пределов, установленных картой защит и блокировок, фиксируются звуковой и световой сигнализацией.

Обязанности оперативного персонала при обслуживании питательной установки.

В общем случае при обслуживании питательной установки оперативный персонал выполняет следующие работы:

1. При приеме смены осуществляет контроль правильности содержания питательных насосов в соответствующем оперативном состоянии (резерв «холодный», ре-

30