75 группа 2 вариант / Режимы роботы и эксплуатации ТЭС / ПТ / Книги / Учебное пособие. Режимы работы и эксплуатация паротурбинных установок ТЭС
.pdfдалее контура циркуляции основного конденсата. При включе- нии контура циркуляции основного конденсата обеспечивается необходимый пропуск конденсата через холодильники основ- ных эжекторов и сальниковый подогреватель, то есть обеспечи- ваются условия эффективной работы при последующем вклю- чении эжектирующей установки. С напора конденсатных насо- сов конденсат подается к клапанам импульсным соленоидным (КИС), а также к клапанам обратным стопорным (КОС) регене- ративных отборов турбины и в схему привода быстродейству- ющего впускного клапана группы регенеративных подогревате- лей высокого давления (ПВД). Этим же конденсатом осуществ- ляются заполнение, опрессовка и контроль плотности трубных систем регенеративных подогревателей низкого давления (ПНД).
3. Перевод конденсационной установки из «Горячего резер- ва» в «Работу» в целях набора минимального вакуума в конден- саторе (обычно не менее 350 мм рт. ст.) и обеспечения условий дальнейшего проведения пусковых операций на турбоустановке. При этом необходимо учитывать, что набор минимального ва- куума в конденсаторе должен осуществляться до организации горячих сбросов в конденсатор, поэтому эта операция выполня- ется перед включением питательных насосов (если сбросы с концевых уплотнений этих насосов направлены в конденсатор). Если протечки с концевых уплотнений питательных насосов сбрасывают в бак низких точек (такая схема характерна для теп- лофикационных турбоагрегатов), набор вакуума в конденсаторе осуществляется перед прогревом системы паровпуска турбины. Система паровпуска включает соединительный паропровод от главной паровой задвижки, установленной перед турбиной, до автоматического стопорного клапана и перепускные трубы (па- ропроводы, обеспечивающие подачу свежего пара от стопорно- го клапана к регулирующим клапанам турбины).
Следует обратить внимание на то, что при включении кон- денсационной установки в «Работу» для исключения опрессов- ки конденсатора по паровому объему на давление выше атмо- сферного и разрыва предохранительных диафрагм выхлопного патрубка турбины должна соблюдаться определенная очеред-
51
ность включения технологических систем (еще не включенных
вработу). Собственно включение конденсационной установки в «Работу», то есть перевод её из «Горячего резерва» в «Работу», осуществляют в следующей последовательности:
–включение в работу эжектирующей установки; при нали- чии пускового эжектора он включается одновременно с основ- ным эжектором;
–подача пара на концевые уплотнения турбоагрегата и орга- низация отсосов паровоздушной смеси в сальниковый подогре- ватель; операция осуществляется при появлении признаков раз- режения в конденсаторе;
–закрытие арматуры на трубопроводе аварийного срыва ва- куума с контролем набора вакуума в конденсаторе;
–отключение пускового эжектора после достижения вакуума
вконденсаторе 66,5 кПа (500 мм рт. ст.).
При включении в работу любой из технологических систем конденсационной установки в общем случае необходимо со- блюдать следующую последовательность выполнения операций:
–проконтролировать комплектность и исправность оборудо- вания и элементов обвязки системы;
–через оперативный персонал цеха тепловой автоматики и измерений (ТАИ) обеспечить сборку электрических схем двига- телей привода запорной и регулирующей арматуры;
–подготовить схему к заполнению её рабочей средой (обес- соленной водой, конденсатом, паром); при этом оперативный персонал определяет:
● схему или оборудование, от которых будет производиться заполнение включаемой схемы;
● состав запорных органов и других дополнительных эле- ментов обвязки схемы, которые должны быть задействованы для исключения появления гидравлических ударов, помпажа или срыва работы насосных агрегатов;
● участок схемы, подлежащий заполнению; ● состав контрольно-измерительных приборов, задейство-
ванных при контроле заполнения схемы;
52
–заполнить схему, удалив при этом воздух, опрессовать её на рабочее давление с контролем отсутствия дефектов;
–при отсутствии дефектов обеспечить необходимый расход рабочей среды через систему.
При наличии в системе насосов их заполнение осуществляет- ся совместно со всеми трубопроводами. При отсутствии внеш- них дефектов по насосным агрегатам выполняются следующие операции:
–контроль правильности вывода или вывод насосов, имеющих- ся в схеме, по тепловой части в оперативное состояние «Резерв»;
–сборка электрических схем питания приводных электро- двигателей насосов (операция осуществляется оперативным персоналом электроцеха по заявке оперативного персонала тур- бинного цеха);
–опробование насосов с контролем отсутствия дефектов;
–заполнение , удаление воздуха, опрессовка на рабочее дав- ление трубопроводов и оборудования, установленных на напоре насосов;
–при отсутствии дефектов на опрессованном участке про- верка исправности работы системы автоматического включения резерва (АВР) по насосам; операция осуществляется совместно
сперсоналом цеха ТАИ и электрического цеха;
–вывод насосов в соответствующие оперативные состояния, регламентируемые графиком работы оборудования и местными инструкциями.
При включении конденсационной установки в работу необ- ходимо придерживаться следующих принципов:
–при наличии эжектора циркуляционной системы он должен быть включен в работу перед пуском циркуляционных насосов;
–не допускать набора вакуума в конденсаторе и подачу пара на концевые уплотнения турбоагрегата до включения валопово- ротного устройства турбины;
–не допускать сброса высокопотенциальных тепловых потоков в конденсатор, если вакуум в конденсаторе менее 350 мм рт. ст.;
–обеспечить постоянный расход конденсата через теплооб- менные аппараты, включенные в схему циркуляции основного
53
конденсата (сальниковый подогреватель, холодильники эжекто- ров, охладитель газоохладителей конденсатом);
–для исключения разрыва предохранительных диафрагм вы- хлопного патрубка турбоагрегата необходимо соблюдать пра- вильную последовательность включения в работу технологиче- ских схем;
–при возникновении сложностей с набором вакуума в кон- денсаторе при пуске турбины необходимо отключение по пару регенеративных подогревателей низкого давления для снижения присосов воздуха.
2.8.4.4.Останов конденсационной установки
Останов конденсационной установки, то есть перевод её из «Работы» в «Горячий резерв», выполняется при останове турбо- агрегата. Суть выполняемых при останове конденсационной установки операций сводится к тому, чтобы путем воздействия на соответствующие технологические системы обеспечить условия для срыва вакуума и повышения давления в конденса- торе до атмосферного.
Следует обратить внимание на то, что момент срыва вакуума (открытия задвижки аварийного срыва вакуума) выбирается в зависимости от причины останова турбоагрегата.
При плановых остановах турбоагрегата в резерв, ремонт, а также при аварийных остановах без срыва вакуума (случаи ава- рийного останова турбоагрегата со срывом вакуума регламенти- руются ПТЭ) открытие задвижки аварийного срыва вакуума осуществляется при выполнении соответствующих условий и в определённой последовательности:
– после отключения турбогенератора от сети и закрытия ис- полнительных органов защиты (стопорных, регулирующих и других клапанов, управляемых системой регулирования турби- ны; задвижек и их байпасов на линии подвода пара к турбине и на промышленном отборе пара) происходит обеспаривание про- точной части турбины. Обороты ротора уменьшаются, и через определённое время (так называемое время выбега) ротор оста- навливается;
54
–сразу же оперативный персонал обязан включить валопо- воротное устройство (ВПУ) для обеспечения непрерывного вращение ротора турбины. При этом разрежение (вакуум) в конденсаторе близко к рабочему;
–действиями персонала открывается задвижка аварийного срыва вакуума, контролируется повышение давления в конден- саторе;
–отключается подача пара на концевые уплотнения цилин- дров турбины;
–отключается эжектирующая установка.
После выполнения этих операций давление в конденсаторе увеличивается до атмосферного, а режим вывода конденсацион- ной установки в «Горячий резерв» считается законченным.
При остановах турбоагрегата со срывом вакуума открытие задвижки аварийного срыва вакуума осуществляется в началь- ный момент выбега ротора. При этом основной целью останова турбоагрегата с преждевременным срывом вакуума является до- стижение значительного уменьшения времени выбега ротора турбины и исключение усугубления последствий её аварийного останова. Случаи аварийного останова турбины со срывом ваку- ума регламентируются местными производственными инструк- циями по эксплуатации турбоустановок. В других случаях оста- нов турбоагрегата со срывом вакуума нежелателен по причине возникновения больших механических и температурных напря- жений в элементах проточной части турбины.
В целом последовательность операций по переводу конден- сационной установки из «Горячего» в «Неостывший» и далее в «Горячий резерв» обратна последовательности пусковых опе- раций.
Отключение контура циркуляции основного конденсата, то есть перевод конденсационной установки из «Горячего» в «Неостывший резерв», может выполняться после отключения турбины и срыва вакуума, но не ранее отключения ПВД систе- мы регенерации турбины по питательной воде, если конденсат с напора конденсатных насосов подается в схему привода быст- родействующего впускного клапана группы ПВД.
55
Отключение системы циркуляционных водоводов, то есть перевод конденсационной установки из «Неостывшего» в «Хо- лодный резерв», осуществляется при достижении контрольного
значения температуры металла выхлопного патрубка турбины
(50–80 оС).
Для оптимизации работы оперативного персонала турбинно- го цеха и повышения уровня эксплуатации конденсационной установки положение запорно-регулирующей арматуры для каждого оперативного состояния должно быть регламентирова- но местными инструкциями.
2.8.4.5. Контроль оборудования конденсационной установки, находящейся в оперативном состоянии «Работа»
Техническое состояние и показатели работы конденсацион- ной установки, находящейся в оперативном состоянии «Работа», контролируются оперативным персоналом в процессе периоди- ческих обходов оборудования с записью показаний приборов технологического контроля в оперативной документации. Ме- тоды контроля работы конденсационной установки и периодич- ность этого контроля определяются местной инструкцией по эксплуатации оборудования. В объем эксплуатационного кон- троля, как правило, должны входить измерения следующих па- раметров [13]:
–давления пара в контрольной ступени турбины (используе- мой для определения расхода пара в конденсатор);
–давления пара в конденсаторе;
–температуры металла выхлопного патрубка турбины;
–давления и температуры охлаждающей воды до конденса- тора;
–разрежения в верхней точке водяной камеры (сливной тру- бы) конденсатора;
–температуры охлаждающей воды после конденсатора;
–расхода охлаждающей воды через конденсатор (часто пря- мое измерение отсутствует, в этом случае расход воды опреде- ляется соответствующей службой электростанции по тепловому балансу конденсатора);
56
–температуры конденсата на выходе из конденсатосборника конденсатора;
–уровня конденсата в конденсатосборнике конденсатора;
–давления и температуры паровоздушной смеси на входе в воздухоудаляющее устройство;
–температуры и давления рабочей воды перед водоструйным эжектором или давления рабочего пара перед пароструйным эжектором;
–температуры паровоздушной смеси на выхлопе пароструй- ного эжектора;
–расхода воздуха, удаляемого пароструйным эжектором;
–массовой концентрации кислорода в турбинном конденсате на напоре конденсатных насосов;
–концентрации солей жесткости (солесодержание) в охла- ждающей воде и турбинном конденсате на напоре конденсатных насосов.
Оперативный персонал должен контролировать значения из- меряемых технологических параметров и не допускать выхода их за установленные местными инструкциями пределы. Общий контроль качества работы конденсационной установки осу- ществляет соответствующая служба производственно- технического отдела и административный персонал цеха на ос- новании анализа суточных записей показаний контролируемых по конденсационной установке технологических параметров.
Оценка технического состояния конденсационной установки осуществляется путем сопоставления фактических значений эксплуатационных показателей ее работы с нормативными. Нормативные показатели работы определяются по соответству- ющим энергетическим характеристикам, входящим в состав нормативно-технической документации по топливоиспользова- нию. Такие характеристики получают, как правило, на основа- нии обобщения результатов нескольких тепловых испытаний однотипных конденсационных установок во всем диапазоне из- менения основных режимных параметров с учетом условий ра- боты конкретной конденсационной установки.
57
Сопоставление фактических значений эксплуатационных по- казателей с нормативными проводится для следующих показа- телей работы конденсационной установки:
1. Абсолютное давление пара в конденсаторе. Этот показа- тель является интегральным, отражающим влияние всех режим- ных факторов и состояния всех элементов конденсационной установки на эффективность ее работы. Увеличение давления отработавшего пара в конденсаторе в сравнении с нормативны- ми значениями приводит к увеличению удельного расхода тепла на выработку электроэнергии турбоагрегатом при постоянном значении электрической мощности или к снижению вырабаты- ваемой электрической мощности при постоянном значении рас- хода свежего пара на турбину. Существенное повышение давле- ния в конденсаторе приводит и к увеличению температуры ме- талла выхлопного патрубка турбины, что может вызвать расцен- тровку и появление повышенной вибрации агрегата, а также усталость рабочих лопаток в среде более плотного пара. Пре- дельная допустимая температура металла выхлопного патрубка устанавливается заводом-изготовителем турбины и зависит, в частности, от её типа. Для большинства конденсационных турбин значение этой температуры устанавливается на уровне 50–80 ° С, а для теплофикационных турбин на некоторых режи- мах оно может достигать 85 ° С. Особое место занимает турбина Т-250/300-240, для которой заводом-изготовителем установлен диапазон предельной температуры металла выхлопного патруб-
ка 80–120 ° С.
Абсолютное давление пара в конденсаторе может быть опре- делено по следующей формуле: Рк = (В–Н)/735,6, кгс/см2. Здесь В – барометрическое давление, мм рт. ст.; Н – показание ваку- умметра, мм рт. ст.
Величина вакуума в конденсаторе турбины в процентном выражении может быть определена следующим образом: V = (Н/В)*100 %.
Существует понятие номинального, предельного и экономи- ческого вакуума.
58
Номинальный вакуум – это расчетное значение вакуума при проектировании турбоагрегата.
Предельный вакуум определяется расширяющей возможно- стью рабочих лопаток последней ступени турбины.
Экономический вакуум – такой вакуум, при котором разность между приростом дополнительной мощности турбины, вызван- ным уменьшением давления отработавшего пара, и приростом затрат мощности насосов для создания более глубокого вакуума максимальна.
По условиям эксплуатации вакуум может быть изменен от минимального до предельного и даже в некоторых случаях больше.
Предельный вакуум и тем более сверхпредельный нежелате- лен как с точки зрения экономичности, так и с точки зрения надёжности работы турбины, так как в этом случае наблюдается усиленный эрозийный износ последних ступеней турбины.
2.Температурный напор конденсатора (недогрев охлаждаю- щей воды до температуры насыщения пара при давлении в кон- денсаторе). Увеличение температурного напора в сравнении с нормативными значениями в соответствующих режимах работы конденсатора указывает или на большие присосы воздуха в ва- куумную систему турбоустановки, или на загрязнение внутрен- ней поверхности трубок конденсатора, или на обе причины од- новременно.
3.Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе. Повышенный нагрев по сравнению с нормативным нагревом охлаждающей воды может указывать на ее недостаточный расход и уменьше- ние из-за этого кратности охлаждения.
4.Концентрация солей жесткости или общее солесодержание турбинного конденсата на напоре конденсатных насосов. Уве- личение солесодержания конденсата указывает на увеличение присосов охлаждающей воды в конденсаторе вследствие нару- шения герметичности его трубной системы.
5.Гидравлическое сопротивление конденсатора. Гидравличе- ское сопротивление определяется как разность давлений охла- ждающей воды на выходе и входе конденсатора. Значение гид-
59
равлического сопротивления ниже нормативного характерно при недостаточном расходе охлаждающей воды. Повышенное гидравлическое сопротивление указывает на загрязнение труб- ных досок и трубной системы в целом.
6. Переохлаждение конденсата (разность между температу- рой насыщения при давлении пара на входе в конденсатор и температурой конденсата на выходе из конденсатосборника). Повышенное переохлаждение конденсата может быть обуслов- лено либо переполнением конденсатосборника конденсатора (заливанием нижних рядов трубок), либо увеличенными присо- сами воздуха в вакуумную систему.
В соответствии с требованиями правил технической эксплуа- тации электрических станций и сетей Российской Федерации [9] при эксплуатации конденсационной установки должна быть обеспечена экономичная и надежная работа турбины во всех режимах эксплуатации с соблюдением нормативных темпера- турных напоров в конденсаторе и норм химического качества конденсата. Для удовлетворения этих требований при эксплуа- тации конденсационной установки должны проводиться:
–профилактические мероприятия по предотвращению загряз- нения конденсатора; к ним относятся обработка охлаждающей во- ды химическими и физическими методами, применение установок шариковой очистки трубной системы конденсатора и пр.;
–периодическая чистка конденсатора при увеличении давле-
ния пара в конденсаторе вследствие загрязнения поверхности теплообмена более чем на 0,005 кгс/cм2 (5 кПа) по сравнению с нормативным значением в заданном режиме работы;
–визуальный контроль чистоты поверхности теплообмена и трубных досок конденсатора;
–контроль расхода охлаждающей воды через конденсатор (путем непосредственного его измерения или определения по тепловому балансу конденсатора), оптимизация расхода охла- ждающей воды в соответствии с её температурой и паровой нагрузкой конденсатора (поддержание режимов работы конден- сационной установки с наивыгоднейшим вакуумом);
–проверка плотности вакуумной системы и её уплотнение;
60