ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Повышение маневренности турбоустановок и их перевод в режим частых разгруженийнагружений из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " Обязательным требованием ко всем строящимся в настоящее время конденсационным энергоблокам является определенное число пусков, которое должно выдержать оборудование энергоблока за срок службы без повреждений от малоцикловой усталости при предусмотренных инструкциями графиках пуска. Так, например, энергоблоки мощностью 300 МВт и ниже должны выдерживать не менее 100 пусков из холодного, 1000 — из неостыв-щего и 900 — из горячего состояний. Для энергоблоков мощностью 500 МВт и выше эти значения соответственно равны 100, 600 и 300. Для вновь вводимых энергоблоков, пригодных для работы в полупиковой части графика нагрузки, требования еще более жесткие они должны выдерживать не менее 1400 пусков из неостывшего и 6000 — из горячего состояний. [c.419] В число свойств, определяющих маневренность, входит и возможность работы при аварийных ситуациях в энергосистеме, когда требуются очень быстрое изменение нагрузки и последующая работа на ней. Прежде всего энергоблоки должны допускать за срок службы не менее 90 сбросов с любого значения исходной нагрузки до нижнего предела регулировочного диапазона со скоростью, определяемой быстродействием системы регулирования, с последующей работой любой длительности на новой нагрузке. [c.419] Высокая маневренность энергоблока обеспечивается всем его оборудованием, особенно маневренностью турбоагрегата. Если, например, мощность турбины не может быть быстро повышена из-за удлинения ротора относительно корпуса, то и энергоблок в целом не может увеличить нагрузку. Однако даже при очень высокой маневренности турбоагрегата нельзя обеспечить высокую маневренность энергоблока при недостаточных возможностях другого оборудования, в первую очередь оборудования турбоустановки и котла. [c.419] Для высокой маневренности необходима тщательно продуманная пусковая схема. В этом вопросе нет мелочей, непродуманность любого элемента или операции может привести к резкому увеличению длительности пусковых операций. [c.419] конечно же, работа энергоблока в условиях частых разфужений-нагружений, пусков и остановок невозможна без хорошей подготовки оперативного персонала и хорошего понимания всех опасностей, которые порождаются этими режимами. [c.419] Выше показано, что основными факторами, ограничивающими маневренность турбины, являются взаимные деформации ее отдельных деталей и температурные напряжения в них. Степень влияния этих факторов определяется в значительной мере конструкцией турбины. [c.419] Для согласованного теплового расширения ротора и корпуса диаметр ротора, толщина стенки корпуса и ширина фланцев должны по возможности подбираться так, чтобы их средние температуры изменялись во времени одинаково. Важную роль в решении этой задачи играют тонкие, быстро профе-ваемые сопловые коробки (см. рис. 3.26), которые позволяют уменьшить температуру и давление пара, поступающего в корпус турбины, и, следовательно, толщину стенок и фланцев корпуса. Значение сопловых коробок в повышении маневренности столь велико, что их часто применяют даже в тех случаях, когда используют дроссельное парораспределение. [c.419] Выбор толщины стенки корпуса и размеров фланцев определяется в первую очередь требованиями достаточной прочности и плотности, поэтому часто их приходится выполнять довольно массивными, что вступает в противоречие с требованием маневренности. [c.420] Фланцы, являющиеся наиболее массивной частью корпуса, при пусках, а иногда и при расхолаживании и выводе турбины в ремонт подвергают прогреву с помощью пара. Конструктивное выполнение коробов для обогрева фланцев и шпилек рассмотрено выше (см. рис. 3.28). [c.420] На рис. 15.4 показана одна из возможных схем обогрева фланцев, применяемых ЛМЗ. К верхнему 4 и нижнему 7 фланцам приварены короба 10 из листового железа, в которые подводится пар из коллектора 1. По краям коробов осуществляется сброс пара в коллектор 3, откуда он направляется в ПНД (второй по ходу конденсата). Обогрев фланцев позволяет резко уменьшить относительное удлинение ротора, однако вызывает другую опасность при быстром прогреве фланец быстро расширяется в вертикальном направлении, а шпильки 6 (или болты), стягивающие фланцы, значительно отстают в прогреве. Это может привести к пластической вытяжке шпилек и тогда после выхода турбины на номинальный режим работы, когда фланец и шпильки полностью прогреются, фланцевый разъем перестанет быть плотным. Поэтому вместе с прогревом фланцев необходимо вести прогрев и шпилек. Для этого в схеме предусмотрен второй коллектор 2, подающий пар в обнизку 5. (Для обогрева шпилек может использоваться тот же коллектор, что и для обогрева фланцев, но тогда исключается возможность раздельного регулирования их температуры.) Для более интенсивного обогрева шпилек в обнизке установлены планки 8 и направляющие перегородки 9, сужающие сечение и увеличивающие скорость пара, омывающего шпильки. [c.420] Для обофева фланцевых соединений может использоваться пар из разных источников из паропроводов свежего пара, из паропроводов горячего промежуточного перефева, посторонний пар из станционного паропровода, от соседнего энергоблока и т.д. [c.420] Из рассмотрения приведенных схем видно, что системы обофева фланцевых соединений достаточно сложны и требуют умелого обращения. Кроме запорных вентилей на линиях подвода и отвода пара, необходима дополнительная арматура на отводных линиях должны быть установлены предохранительные клапаны, для того чтобы в случае подачи в короба высокого давления (по ошибке обслуживающего персонала или при пропаривании внутреннего уплотнительного пояска) не произошел разрыв коробов трубопроводы и короба должны иметь дренажи для профева и удаления конденсата. [c.420] На рис. 15.6 показано распределение температур по ширине фланца в некоторый момент времени при пуске турбины без и с обогревом фланцев. Из рис. 15.6 видно, что во втором случае средняя температура оказывается выше, поэтому и продольное расширение фланца будет больше. [c.420] На рис. 15.9 показаны графики, иллюстрирую-шие эффективность обогрева фланцевого соединения при пуске турбины из холодного состояния. При пуске с обогревом фланцев и сохранением допустимого относительного удлинения ротора ЦВД в пределах 4 мм удается набирать нагрузку в 1,5—2 раза быстрее, чем без использования обогрева. Обогрев фланцев позволяет не только уменьшить относительное удлинение ротора, но и снизить температурные напряжения в корпусе. [c.422] В турбинах малой мощности, не имеющих обогрева фланцев, скорость пуска и нагружения, как правило, ограничивается температурными напряжениями во фланце или разностью температур фланца и шпильки. В турбинах с паровпуском, отлитым заодно с паровпускной частью, скорость нагружения может определяться температурными напряжениями в зонах сопловых коробок, где имеются резкие изменения толщин, переходы малого радиуса и другие концентраторы напряжений. [c.422] В мощных турбинах с двухстенными корпусами, толщина которых невелика, температурные напряжения в деталях статора не ограничивают скорость пуска. Наиболее опасными становятся температурные напряжения в роторах ЦВД и ЦСД в области паровпуска, где температура пара и скорость ее изменения максимальны. Особенно больших значений достигают температурные напряжения в зоне концентраторов — тепловых канавок и преддиско-вых галтелей, где обычно и возникают трещины малоцикловой (термической) усталости (см. 17.4). [c.423] Если бы не было концентрации напряжений, то это напряжение не представляло бы опасности, так как оно в несколько раз меньше предела текучести стали Р2М, равного 600- 20 МПа. [c.423] Конструкция клапанов и их размещение относительно корпуса турбины сильно сказываются на ее маневренных возможностях. [c.424] В результате размещения корпусов регулирующих клапанов на корпусе турбины (см. рис. 3.26) снижается маневренность турбины, так как худшая изоляция корпуса клапана приводит к его более быстрому остыванию по отношению к корпусу турбины и трудностям при пуске из горячего состояния (см. 14.6). Кроме того, неравномерность температурного поля по окружности паровпуска при быстром разогреве корпуса клапана во время пуска приводит к короблению корпуса турбины и задеваниям. Поэтому при размещении регулирующих клапанов рядом с турбиной улучшается маневренность турбины. Правда, при этом между регулирующими клапанами и корпусом турбины появляются перепускные трубы, прогрев которых может ограничивать скорость пуска. [c.424] Вернуться к основной статье