Основные принципы организации режимов пуска

и останова котла

1. В настоящей Инструкции рассматриваются пусковые операции применительно к схеме с поперечными связями. При пусках же по блочной схеме на ТЭС, где такая возможность предусмотрена, следует руководствоваться положениями .

2. В зависимости от теплового состояния оборудования режимы пуска подразделяются на следующие основные группы:

Из холодного состояния при полностью остывших котле и паропроводах. Такое состояние характерно при останове на двое и более суток;

Из неостывшего состояния при сохранившемся давлении в барабане выше 0.

Такое состояние (0 < Рб £ 1,3 МПа) характерно при остановах на 10 и более часов в зависимости от качества тепловой изоляции котла и паропроводов и плотности газовоздушного тракта; из горячего состояния при сохранившемся давлении в барабане более 1,3 МПа.

Давление пара 1,3 МПа выбрано в качестве граничного формально, исходя из значения противодавления в коллекторе собственных нужд. При таком подходе при пусках из горячего состояния задвижки продувки котла в атмосферу не открываются, а продувочный пар сразу подается на растопочную РОУ.

3. При пусках из холодного состояния начальный расход топлива выбирается равным 10% номинального. Давление топлива (газ, мазут), соответствующее данному расходу, определяется по формуле

Удобнее воспользоваться графиком, построенным в соответствии с указанной формулой, по которому можно оперативно определить давление растопочного топлива в зависимости от его расхода (в процентах) и количества включенных горелок.

Рисунок 9 - Давление растопочного топлива

4. Замедленный при пусках из холодного состояния рост начального давления пара обеспечивается за счет полного открытия задвижек продувки котла в атмосферу, а также дополнительной продувки, предусматриваемой в современных схемах котлов ТКЗ перед недренируемыми ступенями пароперегревателя.

Сочетание начальной форсировки 10 % и пропускной способности продувочных линий (диаметры паропроводов выбираются равными Dу 100 мм) позволяет выдерживать допустимый темп прогрева барабана. В настоящее время этот критерий пересмотрен. Вместо скорости повышения температуры насыщения предлагается контролировать скорость повышения температуры по нижней образующей барабана, где и сосредоточиваются трещины. Одновременно пересмотрен временной интервал изменения параметра: за базу принят удлиненный интервал времени 10 мин, и скорость определяется как средняя за 10 мин и сравнивается с допустимой = 80°С.

Приложение 4 к Типовой инструкции по пуску из различных тепловых состояний и останову парового котла тепловых электростанций с поперечными связями

Объем температурного контроля

Контроль за температурным режимом пароперегревателя при пусках котла целесообразно осуществлять штатными гильзовыми термоэлектрическими термометрами, установленными на выходе из отдельных ступеней, отказавшись от измерений с помощью витковых термоэлектрических термометров. В пусковых режимах в первую очередь необходимо обеспечить контроль за температурой пара в первых ступенях пароперегревателя как наиболее теплонапряженных поверхностях нагрева в таких режимах, а также за температурами пара на выходе из котла по обоим потокам. Указанные измерения рекомендуется вывести на автоматическую регистрацию наряду с существующей регистрацией температуры металла барабана. Последняя должна быть приведена в соответствие с требованиями :

Сокращено количество измерений температур по барабану верх-низ до шести: по центру и в крайних сечениях;

Предусмотрено измерение температур насыщения установкой гильзовых либо поверхностных термопар на пароотводящей и водоопускной трубах барабана;

Предусмотрено измерение температур питательной воды за экономайзером (для контроля при заполнении барабана).

Библиография

1. "Методическими указаниями по консервации теплоэнергетического оборудования: РД 34.20.591-87" (М.: Ротапринт ВТИ, 1990).

2. "Типовой инструкции по пуску из различных тепловых состояний и останову моноблока мощностью 110 МВт с турбиной Т-110/120-130 и газомазутным котлом: ТИ 34-70-048-85" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1986).

3. "Сборника распорядительных документов по эксплуатации энергосистем (Теплотехническая часть). Часть I".

4. "Усовершенствование периодической и непрерывной продувки барабанных котлов высокого давления (15,5-16,5 МПа)". - М.: Ротапринт ВТИ, 1989.

5. "Объемы и технические условия на выполнение технологических защит теплоэнергетического оборудования электростанций с поперечными связями и водогрейных котлов" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1987),

6. "Сборник распорядительных документов по эксплуатации энергосистем (Теплотехническая часть). Часть 1." М.: СПО ОРГРЭС.

Особенности пуска котла неблочной ТЭС из неостывшего состояния

Лекция № 12

Неостывшее состояние характеризуется наличием давления в барабане менее 13 ата, что соответствует останову котла на 10 и более часов.

Время расхолаживания зависит от состояния тепловой изоляции, плотности шиберов газовоздушного тракта, плотности дренажной арматуры, условий вывода котла в резерв (каков уровень воды в барабане при останове, как быстро был закупорен котёл по газовоздушному и пароводяному трактам).

Этапы пуска из неостывшего состояния те же, что и при пуске из холодного состояния.

При этом особый контроль осуществляется по проверке критериев безопасного пуска котла (разница температур металла барабана, расширение барабана, экранов, температура металла поверхностей нагрева и соединительного паропровода).

Контролируется состояние оборудования систем, находящихся в работе (система гидрозолоудаления, система подачи уплотняющей воды на уплотнение топки и конвективной шахты, система пожаротушения, сниженный узел питания котла, элементы безопасности котла и др.).

Защиты при простое котла менее трёх суток не опробуются, за исключением случаев выявления неисправностей в работе защит, блокировок или неисправностей, связанных с механическим состоянием запорной арматуры.

После контроля элементов обвязки собирается схема паропроводов острого пара. При этом:

ГПЗ-1 должна быть открыта;

РРОУ должно содержаться в горячем резерве;

Байпас ГПЗ-2 должен быть закрыт;

Далее контролируется температура мазута в мазутном кольце котла, устанавливается необходимое количество растопочных форсунок, подготавливаются к включению в работу тягодутьевые механизмы, осуществляется вентиляция топки, сообщается о предстоящем розжиге котла начальнику смены цеха и начальнику смены станции.

После этого открываются дренажи с пароперегревателя и соединительного паропровода, разжигается необходимое количество горелок (при этом расход топлива контролируется по температуре газов на выходе из топки, которая должна быть на 10 – 30 о С выше максимальной температуры металла пароперегревателя).

По мере роста давления за котлом открывается продувка пароперегревателя. Далее подъём параметров осуществляется в соответствии с графиком-заданием пуска котла из неостывшего состояния. Дальнейшие операции соответствуют пуску котла из холодного состояния.

Тепловое состояние котла характеризуется как горячее, если давление в барабане превышает 13 ата, что обычно соответствует простою котла не более 10 часов.

Подготовительный этап в этом случае аналогичен подготовке котла к пуску из неостывшего состояния. Особое внимание уделяется контролю состояния оборудования, находящегося в работе.

1. Собирается схема паропроводов острого пара, а именно:

Контролируется закрытие ГПЗ – 2 и её байпаса, а также закрытие задвижек на входе в растопочный узел;

РРОУ выводится в горячий резерв (см. выше);

Открывается ГПЗ – 1, обеспечиваются регламентные скорости прогрева соединительного паропровода.

При простое котла в резерве более 4 суток необходимо открыть дренажи с пароперегревателя.

2. Устанавливается растопочный уровень воды в барабане котла.

3. Собирается схема газовоздушного тракта и производится вентиляция топки в соответствии с требованиями местных инструкций.

4. Если растопка ведётся на мазуте, то подключаются калориферы котла; при этом температура холодного воздуха перед воздухоподогревателем должна поддерживаться на уровне 100 – 110 о С.

Стартовый расход топлива должен быть таким, чтобы температура газов на выходе из топки была выше максимальной температуры металла пароперегревателя на 10 - 30 о С.

С началом роста давления за котлом подключается РРОУ путём открытия соответствующей задвижки на растопочном узле.

В дальнейшем режим ведётся аналогично пускам из холодного и неостывшего состояний, при этом следует ориентироваться на график – задание пуска.

И повышение нагрузки до заданной. Рассмотрим их применительно к наиболее современному оборудованию - блочным установкам. В течение первого этапа производится «сборка» схем водопарового, топливного и газовоздушного трактов, подготавливаются все механизмы и системы, производятся набор вакуума в конденсаторе турбины, предпусковая деаэрация питательной воды и т. п. Барабанный котел в зависимости от его состояния заполняется водой. При этом уровень в барабане с учетом «набухания» при растопке уста - иавливается ниже нормального. Прямоточный котел заполняется водой при всех растопках, кроме растопки из состояния горячего резерва. При отсутствии избыточного давления в котле одновременно с заполнением водой из него вытесняется воздух. На прямоточном котле устанавливается заданный растопочный расход питательной воды и прикрытием клапана Др1 (при закрытой ВЗ), ее давление повышается до рабочего. При растопке котла из горячего состояния первоначально устанавливается пониженный расход питательной воды (10-15% номинального), что позволяет плавно охладить тракт котла до ВЗ, ВЗ и ВС. Растопочный расход воды устанавливается после повышения давления перед ВЗ. Сброс воды из ВС осуществляется в Р20 и далее в дирководовод (рис. 23.8, 6). Открытием ПСБУ пароперегреватель прямоточного котла ставится под вакуум (кроме случая растопки из состояния горячего резерва). Эта же операция производится на барабанном котле при отсутствии в нем избыточного давления, что способствует замедлению роста температуры насыщения в барабане при растопке. В тех случаях, когда ПСБУ первоначально остается закрытым, его открытие производят лишь после розжига топки, исходя из поддержания постоянного давления свежего пара, сохранившегося к этому времени.

В период простоя котла, несмотря на принятие мер, указанных в § 23.5, возможно скопления влаги в отдельных ступенях пароперегревателя. Кроме того, на прямоточном котле вследствие неплотности ВЗ и ДрЗ возможно скопление воды в трубопроводе и первой поверхности нагрева за ВЗ. Это создает опасность «выталкивания» влаги в горячие коллекторы котла при его растопке, что может привести к их растрескиванию. На барабанном котле это приводит к ускорению роста давления в барабане в начальный период растопки, что в свою очередь ограничивает допустимую форсировку топки. Открытие ПСБУ, сообщающее пароперегреватель с конденсатором, способствует ускорению выпаривания влаги из труб при растопке котла.

После включения тягодутьевых механизмов, вентиляции газовоздушного тракта и подготовки топливоподающих устройств производится розжиг горелок (включают растопочные мазутные форсунки или газовые горелки). Для равномерного обогрева экранов по периметру топочной камеры, уменьшения локальных тепловых нагрузок, а на барабанном котле - одновременного развития циркуляции во всех экранах розжиг рекомендуется вести на возможно большем количестве форсунок (горелок) при минимально допустимом расходе топлива на каждую из них. Испытания показали, что для действующих типов отечественных барабанных и прямоточных котлов расход топлива в первый период их растопки не должен превышать 20% номинального. При таком расходе температура стенок труб пароперегревательных поверхностей нагрева даже в безрасходном режиме не превышает допустимого значения. При пуске блока из холодного или неостывшего состояния начальный расход топлива устанавливают на уровне 12-15% номинального. На барабанном котле такой расход топлива обеспечивает достаточно быстрое развитие циркуляции в экранах, и в то же время темп роста давления в барабане не превышает допустимого значения (при использовании выхлопа пара из барабана в атмосферу или при сливаемой конструкции пароперегревателя). Независимо от типа котла указанный расход топлива обеспечивает паропроизводительность, достаточную для прогрева паропроводов.

При пуске из горячего состояния расход топлива в начальный период устанавливают на уровне 20% номинального, а при наличии расхода пара через пароперегреватель - дополнительно увеличивают, исходя из достижения требуемых температур свежего и вторично-перегретого пара.

После установления начального расхода топлива на прямоточном котле расход питательной воды и давление среды перед ВЗ поддерживаются постоянными. При повышении давления среды в Р20 до 0,4-0,5 МПа пар из него отводится в деаэратор, а при достижении заданного качества сбросной воды производится замыкание цикла (сброс воды из Р20 переключается с циркуляционного водовода на конденсатор). Барабанный котел в рассматриваемый период растопки периодически подпитывается водой от соседних блоков (рис. 23.7, И, 13) для поддержания допустимого уровня воды. На котлах с экономайзером кипящего типа режим с периодической подпиткой или небольшим постоянным расходом воды в ряде случаев приводит к существенным теплогидравлическим неравномерно - стям. При этом по отдельным водоперепуск - ным трубам возможно поступление в барабан среды с более высокой энтальпией (вплоть до перегретого пара). Для исключения этого поддерживают заданные температуры среды в промежуточном сечении и на выходе из экономайзера соответствующим расходом воды, а в случае роста уровня в барабане увеличивают продувку.

После установления начального расхода топлива на барабанном котле постепенно увеличиваются расход и параметры свежего пара, а на прямоточном котле- температура среды перед ВЗ (t"B3). Последняя позволяет судить о сухости среды, поступающей в ВС. Из результатов испытаний следует, что при сухости 8-10% (*,вз=250-к-270°С) ВС уже может работать достаточно эффективно и, следовательно, можно приступить к подключению пароперегревателя. Эта операция осуществляется постепенным открытием клапана ДрЗ (ступенями по 10-15% с выдержками по 2-3 мин). В процессе подключения пароперегревателя температура металла труб в зоне обогрева снижается. Параллельно с этим температура пара на выходе из котла постепенно повышается, что определяется ростом коэффициента теплоотдачи а2 с увеличением расхода пара. Поскольку на рассматриваемой стадии пуска клапан Др2 еще полностью от - --крыт, часть пара из ВС вместе с водой («проскок» пара) продолжает сбрасываться в Р20. Поэтому следующей операцией является прикрытие клапана Др2. Эта операция производится исходя из обеспечения отвода всей влаги из ВС с некоторым небольшим «проскоком» пара (около 5% расхода сбросной среды), что способствует повышению эффективности работы ВС. В дальнейшем по мере роста сухости среды в ВС клапан Др2 дополнительно прикрывается, вплоть до полного закрытия при появлении перегретого пара перед ВЗ, что свидетельствует о переходе котла с сепараторного режима работы на прямоточный.

По мере увеличения расхода пара через пароперегреватель происходит прогрев главных паропроводов. Сброс пара из них осуществляется через ПСБУ и дренажи тупиковых участков. Обычно прогрев ведут до достижения температуры пара перед ЦВД турбины примерно на 100"С выше температуры ее паровпускной части. На блоках, оснащенных РОУ (см. рис. 23.7), прогрев системы промперегрева производится путем подвода свежего пара в ХПП со сбросом его в конденсатор из ГПП. К этому прогреву приступают лишь тогда, когда температура пара перед РОУ начинает превышать температуру выхлопной части ЦВД турбины, что позволяет избежать ее охлаждения. Окончание прогрева ГПП определяется исходя из достижения температуры пара перед ЦСД турбины на 50-80*С выше температуры ее паровпускной части. На моноблоках СКД 300 и 500 МВт в пусковых схемах РОУ не предусматриваются (рис. 23.8) и ведется так называемый «совмещенный» прогрев системы промперегрева. При этом открытием регулирующих клапанов производится толчок ротора турбины, и его частота вращения повышается до 800-1000 об/мин. Свежий пар проходит через ЦВД турбины, систему промперегрева и сбрасывается из ГПП в конденсатор прн закрытых клапанах ЦСД турбины. Как следует из испытаний, при такой низкой частоте вращения работа роторов среднего и низкого давлений без протока пара вполне допустима. Вместе с тем, поскольку работает только ЦВД турбины, расход пара достаточно велик и обеспечивается быстрый прогрев системы промперегрева. Иногда для дополнительного увеличения расхода пара через систему промперегрева ухудшают вакуум в конденсаторе турбины.

Существует группа режимов, при которых пуск блоков может осуществляться без прогрева паропроводов. К их числу прежде всего относятся пуски из горячего состояния. Кроме того, в зависимости от состояния тепловой изоляции пуски блоков после простоев в течение 1-2 сут также могут проводиться без прогрева системы промперегрева. Критерием допустимости таких режимов является снижение температур пара не более чем на 20-30*С по сравнению с температурами паровпускных частей турбины.

В процессе завершения прогрева производится подрегулировка расхода топлива исходя из установления паропроизводительности котла, достаточной для обеспечения начальной нагрузки турбогенератора около 5% номинальной. При пусках из холодного и неостывшего состояний стремятся расход топлива устанавливать на минимальном уровне, так как при этом облегчается обеспечение требуемых низких температур свежего и вторично-перегретого пара. Напротив, при пуске из горячего состояния расход топлива увеличивают вплоть до допустимого верхнего предела (при однобайпасной схеме - 30% номинального), исходя из обеспечения температур пара, близких к номинальным.

Перед толчком ротора турбины включают в работу пусковые впрыски и устанавливают требуемую температуру свежего пара. При этом на прямоточном котле клапаном Др4 на линии рециркуляции воды в деаэратор устанавливают давление перед клапанами пусковых впрысков на 1,5-2,0 МПа больше, чем давление свежего пара. На барабанном котле дополнительно устанавливают заданные температуры пара за отдельными ступенями пароперегревателя. На отдельных блоках 200 и 300 МВт температуру вторично-перегретого пара регулируют паровыми байпасами. На блоках больших единичных мощностей (500, 800, 1200 МВт) паровые байпасы отсутствуют и используются только пусковые впрыски в ГПП, которые вводятся в работу перед включением турбогенератора в сеть. В период повышения частоты вращения ротора турбогенератора, его синхронизации и включения в сеть паропроизводительность котла и температура свежего пара поддерживаются постоянными. В этот же период по тем же причинам, что и при подключении пароперегревателя. температура вторично-перегретого пара постепенно возрастает.

Особенно резкий рост ее происходит при включении турбогенератора в сеть, когда расход пара через систему промперегрева почти удваивается. Именно по этой причине важно заблаговременно включить в работу средства регулирования температуры вторично-перегретого пара. На блоках с прямоточными котлами в период до синхронизации турбогенератора ПСБУ не прикрывают, и вследствие падения давления свежего пара открываются (и прогреваются) все регулирующие клапаны турбины. На блоках с барабанными котлами прикрытием ПСБУ поддерживают постоянное давление свежего пара, что улучшает условия работы барабана и регулирования температуры пара. После включения турбогенератора в сеть ПСБУ закрывают, и блок принимает начальную нагрузку.

Третий этап пуска (нагружение) блока сопровождается прогревом его деталей от начальной температуры до конечной, соответствующей работе блока на номинальном режиме. Стремление сократить продолжительность нагружения приводит к быстрому прогреву деталей, что влечет за собой образование в них высоких разностей температур. Например, при прогреве стенки толщиной h со скоростью V, °С/мин, перепад температур по толщине стенки

Где а - температуропроводность стали, мг/ч.

При прогреве стенки с постоянной скоростью V температурные напряжения в стенке ekt линейно связаны с перепадом температур:

Сд, = Ao. ELt, (23.6)

Где а - коэффициент линейного расширения; Е ■- модуль упругости металла; А - коэффициент пропорциональности.

Отсюда следует, что наибольшие перепады температур и максимальные температурные напряжения возникают в массивных толстостенных деталях, таких как корпуса и роторы турбины, барабан и коллекторы котла, арматура на главных паропроводах. При этом на обогреваемой поверхности детали, как правило, образуются напряжения сжатия, а на необогреваемой - растягивающие напряжения. После завершения прогрева детали температурные напряжения уменьшаются до нуля, а иногда даже меняют знак. Напряжения обратного знака возникают в детали при снижении температуры пара или при останове блока. При многократном повторении пускоостановочных режимов происходит циклическое изменение напряжений, что может быть причиной появления трещин из-за термоусталости металла. Число циклов N до появления трещин зависит от многих факторов, но в основном определяется размахом изменения напряжений в цикле До=<гМакс-Омин. Величина N обратно пропорциональна квадрату До. Допустимые напряжения в деталях блока зависят от расчетного числа пускоостановочных режимов за срок службы блока. В свою очередь эти напряжения определяют допустимые скорости прогрева деталей блока.

С учетом изложенного нагружение блока необходимо вести со строгим соблюдением заданного темпа нарастания параметров свежего и вторично-перегретого пара. В качестве примера на рис. 23.10 приведен график-задание пуска моноблока 300 МВт после простоя в течение 60-90 ч. На графике видно, что в зависимости от исходного теплового состояния цилиндров турбины (^цвд" ^цсд) ДОЛЖНЫ выдерживаться различные графики нарастания температур свежего (/п. п) и вторич - но-перегретого (tBT) пара, обеспечивающие наиболее надежный режим нагружения тур-

Бины. Такой же режим, естественно, должен обеспечиваться и на блоках с барабанными котлами. До нагрузки 25-30% номинальной используются только пусковые средства регулирования температур пара. Затем включаются постоянные средства регулирования, а пусковые либо отключаются, либо используются для тонкой подрегулировки температуры пара.

Давление свежего пара нарастает по скользящему режиму. Конкретная реализация последнего, однако, зависит от особенностей оборудования. Так, на блоках с барабанными котлами, оснащенными настенными радиационными ступенями пароперегревателя и кипящими экономайзерами (например, типа ТГМ-94), принят график ускоренного повышения давления свежего пара. После включения в сеть турбогенератора его регулирующие клапаны устанавливаются в такое положение, при котором уже к нагрузке 40-50% номинальной давление свежего пара повышается до номинального. При этом основные затраты теплоты на аккумуляцию в среде и металле труб происходят при пониженном уровне температур среды, и в процессе достаточно быстрого нагружения удается обеспечить допустимую температуру металла труб радиационного пароперегревателя. Кроме того, с ростом давления при низких нагрузках улучшаются теплогидравлические характеристики кипящего экономайзера. Аналогичный режим применяют и на блоках с прямоточными котлами СКД - Различие лишь в том, что номинальное давление свежего пара здесь достигается при нагрузке около 60% номинальной и определяется это пропускной способностью пускового узла котла. При этой нагрузке и номинальном давлении свежего пара открывают ВЗ. Эту операцию называют переводом котла на номинальное давление. На блоках 200 МВт с барабанными и прямоточными котлами после включения турбогенератора в сеть регулирующие клапаны турбины открывают полностью и номинальное давление свежего пара достигается лишь при номинальной нагрузке. Однако на блоках с прямоточными котлами пропускная способность ВС и его арматуры не более 60% номинальной нагрузки. Поэтому при ее достижении давление свежего пара перед турбиной повышают до номинального, одновременно повышая температуру свежего пара, исходя из сохранения неизменной температуры за регулирующими клапанами турбины. Затем открывают ВЗ и котел переводят на номинальное давление.

На котлах, предназначенных для сжигания твердого топлива, при нагрузках выше 15- 30% номинальный котел переводят на твердое топливо и постепенно сокращают расход растопочного топлива. После взятия заданной нагрузки блока элементы пусковой схемы, используемые только при пусках и остановах, отключаются и с электроприводов соответствующей арматуры снимается напряжение.

Растопка неблочных котлов производится аналогично изложенному с исключением операций, определяемых спецификой блока.

Особняком стоит режим растопки прямоточного котла из состояния горячего резерва. Проведение такого режима на котлах СКД допускается, если в период простоя давление свежего пара сохранилось на уровне выше критического. На котлах ДКД требуется, чтобы запас до кипения воды на входе в НРЧ котла был не ниже 15°С. В противном случае, как следует из опыта эксплуатации, в процессе растопки котла возможны значительные повреждения экранов НРЧ, вызванные неравномерным распределением среды по трубам (как по расходу, так и по энтальпии). При соблюдении указанных условий растопка котла проводится по принципу быстрого ввода в режим нормальной работы. Поскольку в период простоя «законсервированного» котла параметры среды по тракту мало изменяются, при растопке устанавливается растопочный расход питательной воды и в течение 2-3 мин включаются мазутные форсунки (горелки) с расходом топлива, пропорциональным расходу воды. При этом вследствие некоторого отставания расхода топлива температура свежего пара снижается (на 30-50°С), а затем восстанавливается на номинальном уровне. Открытием ПСБУ давление свежего пара поддерживается постоянным. При четком проведении операций длительность такой растопки котла составляет 15-20 мин.

На ряде блоков, особенно предназначенных для эксплуатации в режиме покрытия переменного графика электрических нагрузок, их пуск производится под воздействием автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). На современных установках эти системы обеспечивают не только автоматическое регулирование заданных процессов, но и проведение дискретных операций с помощью устройств логического управления (УЛУ). Эти устройства включают и отключают механизмы собственных нужд, изменяют состояние (открыто, закрыто) запорной арматуры, включают (отключают) автоматические регуляторы, переключают регуляторы с одних исполнительных органов на другие, изменяют структурные схемы регуляторов и т. п. Перед каждой из операций УЛУ осуществляют контроль допустимости их проведения. При наличии АСУ ТП на оператора блока возлагаются:

1) выполнение подготовительных операций к пуску блока и выбор автоматически включаемых резервных механизмов;

2) наблюдение за работой оборудования и подмена отдельных автоматических регуляторов в случае выхода их из строя;

3) корректировка режима (при необходимости) путем воздействия на задатчики автоматических регуляторов;

4) проверка состояния оборудования после завершения отдельных этапов пуска блока и выдача команды на автоматическое выполнение следующего этапа.

Таким образом, АСУ ТП блока представляет собой совокупность технических средств управления и оперативного персонала, взаимодействующего с этими средствами.

5.2.1. Растопить котел. Зажечь две мазутные форсунки для чего:

Зажечь факел и поднести под мазутную форсунку. Перед открытием вентиля по мазуту необходимо подать распыливающий пар с давлением 7-8 кгс/см 2 . После стабилизации давления в магистрали распыливающего пара произвести подачу мазута. Давление мазута при запуске 3-5 кгс/см 2 . После воспламенения топлива с помощью вентилей по пару и мазуту установить нужный режим работы форсунки. Горение должно быть бездымным, факел устойчивым и достаточно мощным. При появлении у корня факела темных полос, подтеков, крупных капель и искр выпадающих из факела, мазутную форсунку необходимо погасить и сдать в ремонт. Факел не должен касаться поверхностей нагрева. Недопустимо попадание мазута на панели экранов топки и, как следствие, на подовую часть топки. Периодически, с соблюдением мер ПТБ, необходимо контролировать отсутствие мазута на зкранах топки и стекание его через летку в ШВ. Контроль производится через летки и смотровые лючки топки, амбразуру мазутных форсунок. При обнаружении мазута на поверхностях нагрева или в ШВ растопку прекратить, пролитый мазут смыть горячей водой. Мазутные форсунки дающие некачественный распыл отключить и сдать в ремонт для проведения ревизии;

Необходимо помнить, что при воспламенении мазута, топлива происходит резкое увеличение объема продуктов горения. При недостаточном разрежении в топке возникает давление с выбиванием газов наружу топки. Перед зажиганием мазутной форсунки разрежение установить не менее «минус 10-20мм. в.ст.», с последующей немедленной корректировкой путем воздействия на направляющий аппарат ДС;

Вслед за первой форсункой зажечь вторую в другом предтопке.

Растопку вести не менее чем на двух форсунках. Если при розжиге первой мазутной форсунки мазут сразу не загорится или погаснут все работающие форсунки, следует немедленно закрыть вентиля на подводе мазута к форсункам. Установить причину погасания факела и устранить ее. После выяснения и устранения причин погасания мазутных форсунок вновь приступить к их растопке (после 10 минутной вентиляции котла). Тубусы, с установленными в них мазутными форсунками, в период работы мазутной форсунки должны быть закрыты штатными заслонками.

Машинист-обходчик по КО, контролирующий работу форсунок до устойчивого их горения (температура в поворотной камере не ниже 250°С и давления в ПСК не менее 30 кгс/см2) не должен отлучаться на другие работы. Непрерывный контроль за работой мазутных форсунок прекращается с разрешения старшего машиниста по КО, НСКТЦ.

Машинист ЦТЩУ котлами при обнаружении пульсации топки в период растопки обязан потребовать от машиниста-обходчика по КО, контролирующего работу мазутных форсунок, принятия мер по исключению пульсации.

Опасность наличия разлитого мазута в топке заключается в том, что при температуре уходящих газов в поворотной камере 200-250°С происходит вспышка мазута, резкое увеличение объемов продукта горения в топке с выбиванием пламени из неплотностей по топке. Осмотр топки, осмотр мазутной форсунки на предмет качества распыла мазута производить в маске с пелериной.

По мере разогрева топочной камеры производить переключение работающих форсунок с тем, чтобы обеспечить равномерный прогрев топочной камеры. При розжиге мазутных форсунок нельзя стоять против лючков, мест установки форсунок, чтобы не быть обожженным случайным выбросом пламени. Машинист-обходчик по КО, зажигающий мазут и контролирующий работу мазутной форсунки, должен быть в маске с пелериной.

С момента начала растопки котла организовать контроль, за уровнем воды в барабане по ВУП. Убедиться, что перед началом растопки уровень в барабане растопочный. Сниженные указатели уровня воды сверить с водоуказательными приборами в процессе растопки с учетом поправок. Переход на контроль, за уровнем воды в барабане по сниженным указателям уровня производится после того, как их показания будут совпадать с показаниями водоуказательных колонок.

Растопку котла вести в соответствии с графиком-заданием пуска котла из холодного состояния (рис.9 и все графики, пусковые ведомости), нормативной документацией по пуску и останову котла.

5.2.2. При появлении избыточного давления закрыть вентиля воздушников по котлу.

5.2.3. При давлении в барабане 0,3 МПа приступить к первой продувке ВУК. Закрыть дренажи с калачей ГПК.

Порядок продувки ВУК:

Открыть продувочный вентиль - продувается водяная и паровая трубки и стекло;

Закрыть водяной вентиль - продувается паровая трубка и стекло;

Открыть водяной вентиль, закрыть паровой - продувается водяная трубка;

Закрыть продувочный вентиль, открыть паровой вентиль и проверить уровень воды (сверить с другой колонкой).

Рис.9. График подъема давления в барабане котла при растопке

Уровень воды в первый момент после закрытия дренажа должен быстро повышаться, затем слегка колебаться у среднего положения. Медленный подъем уровня воды показывает на засорение водяной линии. Если вода заполнила всю колонку, то засорилась паровая линия. В обоих случаях следует продувку повторить.

Повторную продувку водоуказательных колонок выполнить при давлении в барабане 1,5-3,0 МПа.

Переход на контроль, за уровнем воды в барабане по сниженным указателям уровня, производится лишь после того, как их показания будут совпадать с показаниями водоуказательных колонок.

5.2.4. При давлении в барабане 0,3-0,4 МПа необходимо продуть нижние камеры экранов.

Продолжительность продувки каждого коллектора не более 30 сек.

Одновременно продувается только одна точка.

При продувке убедиться (по звуку и на ощупь), что продувочные точки работают нормально и не забиты. Если линия забита, принять меры по ее очистке вплоть до прекращения растопки котла.

Повторную продувку выполнить при давлении в барабане 2,0-3,5 МПа, приостановив при необходимости повышение параметров до окончания продувки.

Открыть П-1 с прогревом паропровода через дренаж на воронку перед П-2.

В период растопки скорость роста температуры насыщения, исходя из допустимых термических напряжений стенок барабана котла и допустимых температур стенок пароперегревателя, не должна превышать 1,5˚С в минуту, тогда рост давления в котле будет протекать примерно в соответствии с графиком подъема давления в котле и продолжительность растопки составит около 3,5-4 часов (рис. 9). Контроль за скоростью растопки должен производиться по температуре насыщения. Для уменьшения инерционности эту температуру следует смотреть на одной из пароотводящих труб в средней части барабана.

5.2.5. При давлении в барабане 1,0-1,5 МПа включить непрерывную продувку, открыв полностью регулирующие клапаны. Далее производится продувка ПОТ, отбор проб на химический анализ. По необходимости выполнить подпитку котла. Закрыть вентиля дренажей пароперегревателя. Перевести дренажи перед П-2, и с растопочного паропровода в РДВД с закрытием вентилей дренажей на воронку.

5.2.6. При давлении в барабане 1,5 МПа зажечь дополнительно 2 мазутные форсунки.

5.2.7. При давлении в барабане Рб=2,0 МПа переключить подачу пара на растопочный паропровод (при удовлетворительных анализах перегретого пара), для чего открыть паровые задвижки Р-1; Р-2; Р-3; закрыть ПР-1; ПР-2, при условии, что разница температур между верхом и низом барабана не превышает 40˚С. Расход пара на РРОУ устанавливается из условия поддержания необходимой скорости подъема давления в котле и достаточного охлаждения змеевиков пароперегревателя. Для предохранения змеевиков пароперегревателя от перегрева, растопку котла до включения его в магистраль целесообразно вести с повышенными избытками воздуха. Провести обход котла с целью проверки его исправного состояния и гидравлической плотности, провести сверку ВУП.

5.2.8. При дальнейшем нагружении котла клапан РД РРОУ открывается и РРОУ остается в работе вплоть до включения котла в магистраль. Машинисту ЦТЩУ котлами (при его отсутствии-старшему машинисту по КО КТЦ), где расположены цепи управления РРОУ, обеспечить постоянное давление и температуру с низкой стороны РРОУ.

5.2.9. Периодическое восстановление уровня воды в барабане осуществляется с помощью ШДК-1. Подпитку проводить при закрытой линии рециркуляции «барабан – ВЭК» (РЦ-1, РЦ-2). Уровень в барабане до перехода на постоянное питание котла выдерживать в пределах ± 100мм от нормального, после перехода на постоянное питание ± 50 мм от нормального.

5.2.10. Увеличить, согласно графика подъема давления в барабане котла при растопке (рис.9), расход топлива примерно до 24% номинального, увеличением расхода мазута на мазутные форсунки.

5.2.11. Перейти с периодического на постоянное питание котла, для чего:

Закрыть задвижки РЦ-1, РЦ-2 на линии рециркуляции «барабан – экономайзер;

По штатному температурному контролю металла проверить плотность отключения линии рециркуляции барабан - экономайзер;

Включить в работу регулятор уровня воды в барабане с воздействием на ШДК-1;

Проверить работу регулятора уровня.

5.2.12. При растопке котла необходимо следить за температурами металла змеевиков пароперегревателя.

5.2.13. Режим растопки котла организовать таким образом, чтобы температура металла не превышала допустимой (смотри раздел 6 п.п.6.7, 6.10).

В случае недостаточности охлаждения труб протекающим паром следует изменить режим растопки, чтобы не допускать чрезмерного повышения температуры газов в районе пароперегревателя.

Кроме того, для защиты металла змеевиков топочных ширм во время растопки на котле установлен растопочный пароохладитель с впрыском питательной воды. При этом необходимо следить чтобы температура пара за пароохладителем не менее чем на 30˚С превышала температуру насыщения пара для исключения заброса воды в пароперегреватель (при разнице температур верха и низа коллектора впрыска не более 40˚С).

5.2.14. При растопке котла организовать контроль за температурным режимом барабана. Скорость прогрева нижней образующей барабана не должна превышать 30˚С за 10 мин., а перепад температур между верхней и нижней образующей барабана не должен превышать 60˚С.

5.2.15. В процессе растопки контролировать РН питательной и котловой воды. РН питательной воды до ВЭК 9.0 – 9.2, после ВЭК – 8.5, РН котловой воды в чистом отсеке должен быть 9.0 – 9.5, а в выносных циклонах (соленый отсек) не более 10,5.

5.2.16. Контролировать температуру перегретого пара по тракту. При температурах, превышающих допустимые значения, включить соответствующие впрыски или приостановить загрузку котла по топливу.

5.2.17. В процессе растопки котла необходимо следить за равномерным расширением всех элементов котла по специально установленным реперам и проверять соответствие перемещений элементов котла заводской схеме тепловых расширений (рис. 6). При защемлении камер или других элементов необходимо установить причину защемления и устранить ее. При давлении в барабане котла 3,5 МПа проверить тепловое перемещения элементов котла, с записью в оперативном журнале.

5.2.18. Проверка теплового перемещения производится при растопке котла из холодного состояния после капитального и среднего ремонта, но не реже одного раза в год.

5.2.19. При давлении в барабане котла 4,0 МПа отключить паровой обогрев низа барабана.

5.2.20. При давлении в барабане котла 5-7 МПа, что соответствует паровой нагрузке 130 т/час, перевести котел на сжигание угольной пыли. Мазутные форсунки при этом должны оставаться в работе.

Порядок перевода на сжигание пыли:

Включить в работу пылесистему;

Открыть отсекающие шиберы над питателями пыли;

Поочередно на минимальных оборотах включить в работу пылепитатели нижнего яруса горелок, открыв предварительно подачу пара на эжекторы ПВК, пылепитатели верхнего яруса горелок включаются в работу после устойчивого горения пыли, подаваемой к горелкам нижнего яруса.

После включения горелок отрегулировать режим горения путем изменения расходов пыли и воздуха.

5.2.21. Во время растопки тщательно контролировать температуру дымовых газов по конвективной шахте и температуру воздуха за воздухоподогревателем. При признаках возникновения пожара произвести осмотр газоходов, прекратить растопку, остановить дымососы и дутьевые вентиляторы, закрыть их направляющие аппараты и включить систему пожаротушения.

5.2.22. Перед подключением котла к общему паропроводу проверить качество насыщенного и свежего пара. Включение котла в магистраль допускается при кремнесодержании пара не более 60 мкг/дм 3 . До начала операций по включению котла следует сверить показания сниженных указателей уровня с показаниями водоуказательных колонок, проверить уровень воды, а также сравнить показания верхнего и нижнего манометров котла, чтобы удостовериться в правильности их показаний. В вести в работу регулятор разряжения в топке и подачи воздуха в котел.

5.2.23. При пуске котлоагрегата впервые, после капитального ремонта, а также после ремонта ИПК и ГПК, при достижении рабочего давления перегретого пара, перед включением в магистраль производится регулировка импульсно-предохранительных клапанов.

5.2.24. Включение котла в общий паропровод должно производиться после дренирования и прогрева соединительного паропровода. Давление пара за котлом при включении должно быть равно давлению в общем паропроводе. По достижении параметров перегретого пара, близких параметрам в магистрали, открыть байпас главной паровой задвижки П-2, увеличить расход топлива до 30%. Сообщить персоналу тепловых щитов по радиопоисковой связи о предстоящем включении котла в магистраль.

5.2.25. Включить котел в магистраль, открыв байпас П-2 и главную паровую задвижку П-2. Одновременно включить в работу следующую группу пылеугольных горелок, увеличив расход топлива до 35-40% номинального. Не допускать продолжительного и значительного (более чем на 20˚С) снижения температуры пара при включении в магистраль.

5.2.26. Закрыть задвижки Р-1; Р-2, и байпас растопочного паропровода.

5.2.27. При устойчивом горении в топке отключить мазутные форсунки.

5.2.28. При дальнейшей загрузке котла включить в работу остальные пылеугольные горелки.

5.2.29. Ввести в работу защиты и автоматические регуляторы котлоагрегата.

5.2.30. По окончании загрузки котла:

Перераспределить впрыски системы регулирования температур перегретого пара оптимальным образом, т. е. максимального снижения температуры пара с помощью регуляторов впрыска I ступени и минимального перепада температур с помощью регуляторов впрыска П ступени;

При наличии золы в бункерах золоуловителей выше нижнего уровня включить в работу систему ПСЗ;

Включить по заявке химического цеха насосы дозаторы фосфатов и организовать, при отсутствии фосфатов в котловой воде, режим фосфатирования, поддерживая значение РН котловой воды чистого отсека в пределах 9,0 – 9,5;

Через восемь часов работы котла, установить прикрытием регулирующих клапанов непрерывной продувки требуемый расход котловой воды из выносных циклонов, по согласованию с НСХЦ при показателях качества воды и пара на уровне нормируемых.

Электропроводность котловой воды должна быть не более 20 мкСм/см.

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПУСКУ
ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ТЕПЛОВЫХ СОСТОЯНИЙ
И ОСТАНОВУ ПАРОВОГО КОТЛА
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
С ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ

РД 34.26.514-94

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС

Москва 1995

РАЗРАБОТАНО АО «Фирма ОРГРЭС»

ИСПОЛНИТЕЛЬ В.В. ХОЛЩЕВ

УТВЕРЖДЕНО РАО «ЕЭС России» 14.09.94 г.

Первый вице-президент В.В. КУДРЯВЫЙ

В Инструкции учтены замечания и предложения научно-исследовательских и проектных институтов, энергопредприятий и наладочных организаций.

РД 34.26.514-94

Срок действия установлен

с 01.01.1995 г.

до 01.01.2000 г.

Типовая инструкция предназначена для инженерно-технического персонала тепловых электростанций. Настоящая Инструкция выпускается вновь. Из аналогичных работ ранее были выпущены «Сборник инструкций по обслуживанию котлов электростанций» (М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960), «Временная инструкция по обслуживанию котла типа ТГМ-84 при сжигании природного газа и мазута» (М.: БТИ ОРГРЭС, 1966).

При эксплуатации котла следует руководствоваться требованиями:

действующих ПТЭ, ПТБ, ППБ, «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», «Правил взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в котельных установках»;

заводских инструкций по эксплуатации котла;

местных инструкций по техническому обслуживанию и эксплуатации котла и вспомогательного оборудования;

местных должностных инструкций;

. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Порядок включения автоматических регуляторов при пуске котла приведен в приложении .

Основные принципы организации режимов пуска и останова котла изложены в приложении .

Объем температурного контроля приведен в приложении .

В процессе заполнения включить насосы-дозаторы установки консервации для подачи гидразинно-аммиачного раствора (рис. ) в одну из возможных точек на котле (барабан, нижние точки, узел питания). По заполнении отключить насосы-дозаторы и подключить котел к горячей (или холодной) сборке питательной воды; произвести опрессовку.

В процессе опрессовки отобрать пробу и определить качество воды в котле, в том числе визуально. При необходимости промыть экранную систему через нижние точки до осветления котловой воды. Концентрация гидразина в котловой воде должна составлять 2,5 - 3,0 мг/кг, рН > 9.

паровые задвижки ПП-1, ПП-2 продувки котла в атмосферу;

паровые задвижки ПП-3, ПП-4 из рассечки пароперегревателя в атмосферу;

включить по заявке химического цеха насосы-дозаторы и организовать при отсутствии фосфатов в котловой воде режим фосфатирования, поддерживая значение рН котловой воды чистого отсека не менее 9,3;

установить прикрытием регулирующего клапана непрерывной продувки требуемый расход котловой воды из выносных циклонов, убедившись в стабилизации показателей качества питательной воды и пара на уровне нормируемых.

. ПУСК КОТЛА ИЗ НЕОСТЫВШЕГО СОСТОЯНИЯ

. ПУСК КОТЛА ИЗ ГОРЯЧЕГО СОСТОЯНИЯ

. ОСТАНОВ КОТЛА В РЕЗЕРВ

Момент включения

Понижение уровня воды в барабане котла

При достижении давления в барабане 13,0 - 14,0 МПа и сверке показаний уровнемеров с показаниями водоуказательных приборов прямого действия

Повышение уровня воды в барабане котла (II предел)

Погасание факела в топке

При нагрузке 30 % номинальной

Понижение давления газа после регулирующего клапана

С открытием газовой задвижки к любой горелке

Понижение давления мазута после регулирующего клапана

С открытием мазутного вентиля к любой горелке

Понижение давления масла в системе смазки мельниц с прямым вдуванием при его централизованной подаче

Отключение всех вентиляторов первичного воздуха

Отключение всех мельничных вентиляторов при транспортировании пыли сушильным агентом от этих вентиляторов

Потускнение пылеугольного факела в топке

Отключение всех дымососов

С открытием топливной запорной арматуры к любой растопочной горелке

Отключение всех дутьевых вентиляторов

Отключение всех РВП

Невоспламенение или погасание факела любой растопочной горелки

Функция при пуске

Момент включения

Растопочный регулятор уровня воды в барабане

Поддержание постоянного уровня

После перехода на регулирующий клапан на байпасе диаметром 100 мм узла питания

Регулятор уровня воды в барабане

После перехода на основной РПК

Регулятор топлива

Поддержание расхода топлива в соответствии с заданием

В соответствии с местными инструкциями

Регулятор температуры свежего пара за котлом

Поддержание номинальной температуры свежего пара с помощью впрыска

При достижении номинальной температуры свежего пара

Регулятор непрерывной продувки

Поддержание заданного расхода непрерывной продувки

После включения котла в магистраль

Регулятор общего воздуха

Поддержание заданного избытка воздуха в топке

Регулятор расхода первичного воздуха

Поддержание заданного расхода первичного воздуха

После перехода на сжигание пыли

Регулятор разрежения в топке

Поддержание разрежения в топке

С розжигом котла

Приложение 3

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ПУСКА И ОСТАНОВА КОТЛА

Ранее, как известно, предлагалось при заполнении неостывшего котла контролировать температуру воды перед барабаном, которая не должна отличаться более чем на 40 °С от температуры металла низа барабана. Однако выполнить это требование можно лишь в случае, если первая порция воды направляется помимо барабана. Существующие схемы подачи воды в барабан котла обычно такой возможности не предусматривают. Тем не менее при разработке схемы контроля за температурным состоянием барабана решено измерение температуры воды перед барабаном сохранить; также сохранен и контроль за температурой насыщения.

Заполнение барабана для гидроопрессовки запрещается, если температура металла верха опорожненного барабана превышает 140 °С.

Приводимые в заданиях по растопкам котла из различных тепловых состояний графики носят конкретный характер: отработка пусковых режимов проводилась на котле ТПЕ-430 ТЭЦ с поперечными связями; графики распространяются и на котлы других типов.

Рис. 9 . Распределение температур по тракту пароперегревателя:

В зависимости от применяемой технологии остановы котла подразделяются на следующие группы:

останов котла в резерв;

останов котла в длительный резерв или ремонт (с консервацией);

останов котла с расхолаживанием;

аварийный останов.

Под остановом котла в резерв подразумевается укороченный останов с поддержанием уровня воды в барабане, в основном связанный с простоем не требующего ремонта оборудования на выходные дни. При останове продолжительностью более 1 сут давление в котле, как правило, снижается до атмосферного. При останове на срок более 3 сут рекомендуется поставить котел в целях консервации под избыточное давление от деаэратора или другого источника.

Технология останова котла принята максимально упрощенной и предусматривает разгрузку котла до 20 - 30 % на номинальных параметрах с последующим его погашением и отключением от магистрального паропровода.

Чтобы сохранить давление пара при останове, задвижки продувки котла в атмосферу не открываются. Требование, содержащееся в «Объеме и технических условиях на выполнение технологических защит теплоэнергетического оборудования электростанций с поперечными связями и водогрейных котлов» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1987), об открытии задвижек продувки при остановах котла пересмотрено и при перечислении действий, выполняемых технологической защитой, эта операция не упомянута (Циркуляр № Ц-01-91/Т/ «О внесении изменений в схемы технологических защит теплоэнергетического оборудования действующих ТЭС» - М.: СПО ОРГРЭС, 1991).

Достаточно ограничиться дистанционным управлением задвижек продувки.

При выводе оборудования в длительный резерв или ремонт данной Типовой инструкцией предусматривается консервация его гидразином с аммиаком в режиме останова котла. Возможны и другие способы консервации.

Останов с расхолаживанием котла и паропроводов применяется при необходимости ремонта поверхностей нагрева в топке, газоходах, теплом ящике. С погашением котла тягодутьевые машины остаются в работе на весь период расхолаживания. Расхолаживание барабана паром соседнего котла (через перемычки) выполняется как без поддержания уровня воды в барабане (в настоящей Типовой инструкции в качестве примера приведен такой режим), так и с поддержанием уровня. В последнем случае подача пара на расхолаживание осуществляется только в верхние коллекторы барабана. С помощью РРОУ регулируется темп снижения давления пара, сбрасываемого сначала в коллектор собственных нужд, затем в атмосферу.

Темп снижения давления пара должен выдерживаться таким образом, чтобы не превысить допустимую скорость понижения температуры нижней образующей барабана, которая при останове составляет [↓Vt] = 20 °С/10 мин. Разность температур между верхней и нижней образующими барабана при этом не должна превышать [ Dt] = 80 °С.