Решение задачи оптимизации регулирования тесно связано с правильным подбором регулирующих клапанов узла впрысков. Правильному подбору арматуры также не уделяется внимания, и персонал зачастую не в состоянии ответить на вопрос, какому “исполнению” соответствует тот или иной установленный клапан.
Из поверхностей нагрева к наиболее повреждаемым относится пароперегреватель, на который приходится более половины общего числа повреждений. Исследования металла вырезанных образцов показывают, что основной причиной повреждений змеевиков является длительное превышение допустимой температуры стенки. Анализ эксплуатационных данных, собранных, прежде всего, по результатам испытаний пароперегревателей котлов различных типов, показывает, что температурный режим пароперегревателя, как правило, расходится с расчетным. При конструкторском расчете поверхность пароперегревателя часто оказывается завышенной.
Для прямоточного котла с подвижным соотношением расходов топливо — вода некоторая неувязка в определении величины поверхности нагрева может быть снивелирована при регулировании температуры пара корректировкой расхода воды. На барабанном же котле с жесткой зависимостью расхода пара от расхода топлива ошибка в определении величины поверхности нагрева может иметь более серьезные последствия.
В случае заниженной поверхности проблема регулирования с помощью впрысков предельно упрощается, в случае завышенной — задача оптимизации регулирования температуры пара выдвигается на первый план. Распространенный пример нерационального использования впрыскивающих пароохладителей (ВПО) показан на рис. 1.
Рис. 1. Температура пара по тракту пароперегревателя:
1 — высокий уровень температур;
2— уровень предельно допу стимых температур;
3— минимальный уровень температур.
График 1 показывает довольно распространенное распределение температуры пара от насыщения ts‚до номинального значения t0. Здесь же пунктиром изображена прямая линия предельно допустимой температуры пара (график 2), определяемой котельным заводом по результатам расчета температуры стенки. Из графика 2 следует, во-первых, что для выходной ступени КПП запас по температурам близок нулевому, и, во-вторых, этот за пас тем больший, чем ближе к барабану расположена поверхность. Этот благоприятный фактор используется, позволяя поддерживать повышенную температуру пара за первой (обычно это радиационный пароперегреватель) поверхностью. В реальных условиях пароперегреватели эксплуатируются по графику 1 с высокими температурами пара в промежуточных точках — выше допустимой в отдельных поверхностях нагрева.
Известно, что приоритетное внимание на электростанциях уделяется температуре свежего пара, поддержание номинального значения которой легко выполняется автоматическим регулированием с помощью пароохладителя, установленного перед выходной ступенью КПП. В то же время последовательный рост температуры пара от насыщения до номинала, как видно из того же рис. 1, может проходить по различным траекториям. Согласно, например, графику З минимальный уровень температур выстраивается, если все требуемое количество впрыскиваемой воды направить только на первый впрыск при закрытом втором. И наоборот, наиболее неблагоприятный случай наблюдался бы при выключенном первом. В такие же неблагоприятные условия попадает пароперегреватель, если заводом был предусмотрен всего один ВПО, установленный к тому же перед выходной ступенью КПП, как, например, на котле ТП-47.
Преобладающему распределению температур пара по тракту неоптимальным образом есть объяснение. Окончательная подрегулировка температуры свежего пара должна была бы выполняться с помощью конечного впрыска с небольшим рабочим перепадом температур, равным 5 — 10°С. Именно такой диапазон температур выбирается при тепловом расчете котла. Однако осуществить поддержание столь малого перепада сложно хотя бы по той причине, что он граничит с точностью измерения. Реальный перепад в несколько раз превышает расчетный и может достигать 50°С и выше. Конечный впрыск в силу расположения ВПО перед выходной ступенью КПП работает с более высокой, чем предыдущий впрыск, эффективностью, обусловленной, в первую очередь, максимальным перепадом давления в регулирующем клапане впрыска (ΔРкл = 1,0 ÷ 1,5 МПа в зависимости от сопротивления линии). К тому же в этом месте парового тракта каждая единица расхода воды снижает перегрев гораздо интенсивнее из-за максимальной разности температур между паром и впрыскиваемым конденсатом. Установка регулирующего клапана, как правило, с большой площадью проходного сечения приводит к тому, что режим пароперегревателя ведется по температурному графику заведомо выше графика З на рис. 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.