Режимы работы и эксплуатации ТЭС. Графики нагрузок и режимы работы электростанций, страница 15

Серьезное ограничениие максимальной мощности барабанных котлов создают ухудшение сепарации пара в барабане котла. Допустимая влажность должна быть  <0,1%. Превышение может привести к отложениям солей в пароперегревателе и вплоть до турбины. Отложения солей толщиной 0,08мм примерно соответствует ухудшениию КПД ступени на  1%.

Ограничения на тягодудбевые машины сохраняются и для прямоточных котлов. К ним добавляются ограничения по питательным насосам, у которых возможно надение напора из-за увеличения сопротивления пароводянного тракта и уменьшение перепада давления на РПК             / регулирвющий питательный клапан/.

Максимальная и минимальная нагрузка турбин.

Пределы изменения нагрузки паровых турбин определяется коэф. регулирования:

                                 Крег = 1 – Рminmax

Технический минимум нагрузки турбин определяется суммой вентиляционного расхода пара, обеспечивающего достаточное охлаждение выхлопного патрубка, и минимальным расходом пара на регенеративные подогреватели, при которых возможна их работа.

Повышение температуры последних ступеней турбины объясняется возрастанием турбулентности парового потока при уменьшении расхода пара, что вызывает отклонение среды от безударного входа в лопаточный аппарат. Чем ближе ступень к ''хвосту'', тем большая доля теплоперепада превращается в тепло, нагревающее лопатки и диски. / доп. t-ра 100-110оС/

 Обычно Dмин равен 15-20% D ном.

Увеличение мощности турбины возможно путем повышения расхода пара, что ограничено системой регулирующих клапанов и пропускной способностью проточной части. Увеличение теплоперепада путем поднятия давления пара или его температуры приводит к снижению длительной прочности металла ЦВД и ЦСД, для турбин с промперегревом пара. Увеличение давления пара приводит к недопустимому прогибу диафрагм и увеличению ползучести металла. По этому способу возможна кратковременная работа в аварийных ситуациях и на ТЭС с поперечными связями, если есть дополнительная мощность котлов. Для турбин возможно повышение мощности открытием перегрузочного клапана, с потерей экономичности, и при наличии резервной мощности котлов.

На ТЭЦ маневренность может быть повышена за счет перехода регулирования температуры в теплосети через РОУ из котлов, или передачей части тепловой нагрузки теплосети пиковым водогрейным котлам. Это приводит к снижению экономичности ТЭЦ.

Переменные режимы и надежность металла.

Работа энергооборудования ТЭС протекает в условиях длительного воздействия высоких температур и давлений, агрессивного воздействия топочных газов,  абразивному  воздействию золы твердых топлив. Изменение структуры металла сопровождается понижением пределов прочности и текучести. Ползучесть приводит к увеличению размеров деталей. При этом диаметр труб увеличивается, а толщина стенок уменьшается, напряжение в металле растет.

Ползучесть металла изменяется по закону:  / рис20. / в первой фазе скорость ползучести убывает с до некоторого установившегося значения, во второй фазе процесс протекает с постояной скоростью длительное время и наконец, скорость ползучести резко возростает и достигает разрушающего значения.  При проектировании принимается уровень надежности, продолжительности не менее 100000 часов – это предел длительной прочности:

                                                         σдл*105

Т.е. металл за этот период сохраняет с запасом достаточную прочность /обычно 1,3 /.

К металлу предъявляется следующие требования:

-  способность к перераспределению напряжений или деформационная способность

-  высокая сопротивляемость к хрупким разрушениям

-  сохранение стабильности и однородности структуры в процессе длительной эксплуатации.

Все эти свойства вместе характеризуют жаропрочность / жаростойкость / металла. Связь между временем разрушения при заданной температуре и длительной прочностью выражается:

                                      σдл =  А / τразрn

где  А  и  n – постоянные, зависящие от марки металла.