28. Изменение температурного состояния паровпуска проточной части турбины при пусках из горячего состояния. Причины изменений. Способы снижения.

Наибольшие значения перепадов температур в радиальном направлении роторов турбин возникают при пусковых режимах, как правило, в зонах паровпуска, регулирующей ступени и передних концевых уплотнений. При этом на разных этапах пуска разности температур могут менять знак на противоположный. Так для пусков из горячего и неостывшего состояния, как правило, происходит некоторое охлаждение ротора на начальном этапе пуска из-за снижения температуры пара в подводящих трубопроводах, дросселирования в регулирующих клапанах и срабатывания теплоперепада в регулирующей ступени .

Пуски блока из неостывшего и горячего состояния имеют место в относительно широком диапазоне температур металла турбины и других элементов. Отдельные узлы и элементы блока имеют при этом существенно различные температуры. Для турбины довольно медленно остывает верхняя часть ЦВД в зоне камеры регулирующей ступени, а наиболее быстро — перепускные трубы ЦСД. Значительно быстрее турбины остывает котел и трубопроводы, подводящие пар к турбине. Так, например, ЦВД турбины К-210-130 остывает до температуры 150 ⁰С за пять суток, а для барабанного котла это время составляет около суток. Поэтому, одним из существенных и наиболее продолжительных этапов пуска является прогрев элементов блока и получение соответствующих температур пара перед пуском. При этом можно отметить несколько особенностей, присущих данным пускам.

В соответствии с типовой инструкцией по пуску, во избежание расхолаживания турбины, в момент толчка турбины и повышения частоты вращения, температура пара пред главной паровой задвижкой (ГПЗ) и защитными клапанами (ЗК) должна превышать температуру наиболее нагретых частей ЦВД и ЦСД на 100 и 50...70 ⁰С соответственно. Это условие предопределяет довольно высокий начальный уровень температур пара, который может быть достигнут только при повышенных значениях тепловыделения в топках (до 20% от номинального выше) и высоком давлении в котле. Однако, при пуске блока из горячего состояния, приведенное выше условие не может быть выполнено, поскольку температура пара, во всех случаях, не должна быть выше номинальной. Поэтому для исключения глубокого дросселирования задерживают повышение давление пара путем полного открытия паро-сбросных устройств (ПСБУ). Кроме того, полное открытие ПСБУ способствует ускорению прогрева главных паропроводов, но с другой стороны способствует увеличению потерь топлива при пуске.

Однако, при пуске по типовой схеме, несмотря на принятые упреждающие меры, перечисленные выше, из-за неблагоприятного расхода пара через ЦВД в процессе повышения частоты вращения происходит его глубокое охлаждение (на 70 ⁰С и более), и как следствие, соответствующее снижение температуры металла. На рис. 4.3 приведены результаты экспериментальных измерений изменения температуры пара в регулирующей ступени ЦВД в процессе пуска по данным [2].

Рис.4.3. Изменение температуры металла в зоне регулирующей ступени в процессе набора оборотов при пуске из горячего состояния