Частичные нагрузки энергоблоков - Особенности работы энергоблоков на различных режимах

Энергоблоки ТЭС, как правило, работают в различных режимах нагрузки, каждому из которых соответствуют определенные значения параметров установки; изменение значений некоторых или даже одного из параметров означает изменение режима. Определяющим параметром в работе энергоблока является его электрическая нагрузка. В то же время при одной и той же электрической нагрузке возможно множество режимов из-за изменения значений некоторых параметров (вакуум в конденсаторе, качество топлива, отборы пара на собственные нужды и т. д.).

Большое значение в эксплуатации имеют переходные режимы от одних значений параметров энергоблока к другим, например, переход от одной электрической нагрузки к другой. К переходным также относятся пусковые режимы оборудования.

При покрытии суточного графика электрической нагрузки имеют место разнообразные режимы при частичной нагрузке энергоблока. Параметром, определяющим режим работы как котла, так и турбины, является расход свежего пара на турбину D, который в свою очередь определяется электрической нагрузкой. Поэтому первым шагом при рассмотрении режима частичной нагрузки является приближенная оценка расхода пара на турбину по заданной мощности на зажимах генератора NЭ.

Для этой цели можно использовать расчетные спрямленные расходные характеристики турбоустановок, выражающие зависимость расхода свежего пара на турбину от электрической мощности NЭ при номинальных параметрах пара, расчетной тепловой схеме, расчетной температуре охлаждающей воды t0О. в и расчетном расходе охлаждающей воды G0O в.

Например, для турбины ХТГЗ 300 МВт р0=23,55 МПа (240 кгс/см2); t0=540°С; tп. п=540°С; t0О. в =12°С; G0O в =34 800 м3/ч; расход пара, т/ч, составит:

D=20,33+2,934 NЭ +0,612(NЭ -252,12). (6)

Некоторая неточность в предварительном определении расхода пара несущественна, так как в последующем расчете режима турбоустановки вычисляется мощность, соответствующая принятому расходу пара.

Расход пара на турбину определяет нагрузку котла и расход топлива, который в свою очередь определяет режим работы котла, т. е. совокупность ее параметров: относительные потери топлива и к. п. д., температуры газов по тракту, параметры пара по тракту пароперегревателя.

Методика поверочного расчета котла при частичных нагрузках дается в [1-17]. Существует также упрощенная методика пересчета режимов частичных нагрузок котлов по данным расчета при номинальной нагрузке.

Для получения расчетных характеристик котлов при частичных нагрузках используются программы для ЭВМ [1-19].

Следует отметить отсутствие до сего времени общих аналитических зависимостей для показателей работы котлов, что объясняется трудностями учета влияния большого числа факторов.

В условиях эксплуатации на показатели работы котлов существенно влияют отклонения от расчетных характеристик топлива, совместное сжигание двух видов топлива, загрязнение поверхностей нагрева, присосы воздуха и т. п. Поэтому целесообразно использовать экспериментальные характеристики котлов, учитывающие взаимное влияние важнейших факторов с помощью введения определенных поправок.

Широко используются нормативные характеристики котлов [1-20].

Коэффициент полезного действия котлов брутто подсчитывается обратным балансом через удельные потери. При этом используются экспериментальные данные.

Подсчет удельных потерь q2, q3, q4, q5, q6 часто ведется по упрощенной методике М. Б. Равича [1-21] с использованием приведенных характеристик топлива [1-22], которые дают приближенные результаты.

Для примера на рис. 1-2 приведена нормативная характеристика котла ТП-100, работающего на антрацитовом штыбе [1-20]. Здесь даются графические зависимости от паровой нагрузки котла D либо от его тепловой нагрузки брутто QБр следующих показателей:КБр, - к. п. д. котла брутто, КН - к. п. д. котла нетто. При этом надо иметь в виду, что

QН =QБр-QСн-QЭ , (7)

Где QН - тепловая нагрузка котла нетто, МВт; QСн - расход тепла на собственные нужды котла, включая расход тепла на подогрев мазута в подогревателях, МВт; QЭ - расход тепла на выработку электроэнергии на собственные нужды котла, МВт.

К собственным нуждам котла относят пылеприготовление, тягодутьевые машины и питательные насосы.

На рис. 1-2 даны также зависимости удельных потерь от тепловой нагрузки котла.

На рис. 1-3 даны удельные расходы электроэнергии на собственные нужды котла в зависимости от ее нагрузки, а на рис. 1-4--удельные расходы электроэнергии на питательные насосы (ПН) для блоков 200 МВт с барабанными котлами.

К нормативным характеристикам котлов вводятся поправки, например, на изменение характеристик топлива (на отклонение зольности и влажности от расчетных значений), на изменение температуры холодного воздуха и т. п.

Целесообразно использовать аналитические характеристики котлов, получаемые экспериментально с применением метода планирования эксперимента, о чем будет подробно сказано ниже.

Характер изменения параметров турбоустановок при изменении расхода пара носит более устойчивый характер и поддается обобщающим зависимостям. Важнейшей при этом является зависимость, связыввающая расход пара через ступень или группу ступеней турбины с его давлениями до и после ступени или группы ступеней.

В аналитической форме такая зависимость описывается формулой Флюгеля:

, (8)

Где D - расход пара через ступень или группу ступеней, кг/с; Р1 и Р2 - давление пара до и после ступени или группы ступеней; Т1 - абсолютная темепература пара перед ступенью. Индекс "0" относится к расчетному режиму.

Соотношение (8) справедливо для суживающихся решеток в докритической области.

Конденсационную турбину можно рассматривать как группу ступеней для которой р2=рК, где рК - давление в конденсаторе. Тогда можно пренебречь рК2 и (рК0)2, и выражение (8) примет более простой вид:

. (9)

Из (9) легко видеть, что изменяя температуру острого пара например с 580 С до 540 С (для турбины К-300-240 ЛМЗ) можно увеличить пропускную способность с 930 т/ч до 975 т/ч.

В то же время температурная поправка в (9) во многих случаях близка к единице, и ей можно пренебречь, тогда:

. (10)

Последнее выражение означает, что давление пара перед ступенью или группой ступеней пропорционально пропуску пара через эту ступень или группу ступеней.

Похожие статьи




Частичные нагрузки энергоблоков - Особенности работы энергоблоков на различных режимах

Предыдущая | Следующая