Введение к работе
Актуальность темы. Большую часть всей вырабатываемой электроэнергии России обеспечивают тепловые электростанции на органическом топливе (более 70%). Крупные ТЭС и ТЭЦ оснащены, в основном, энергоблоками мощностью 250, 300, 500, 800 и 1200 МВт на сверхкритические параметры пара. Их надежная и экономичная работа во многом определяет эффективность и надежность работы Единой энергетической системы России. Происходящие в настоящее время в народном хозяйстве России структурные изменения привели к резкому сокращению энергопотребления при одновременном разуплотнении графика электрических нагрузок.Срыв намеченных планов создания и ввода пиковых и полупиковых энергоблоков привел к необходимости использования в их качестве мощных энергоблоков СКД действующих ТЭС. Таким образом, сама практика эксплуатации выдвинула проблему совершенствования технологии оптимизации пус-ко-остановочных режимов и повышения маневренности блоков СКД на повестку дня. Решению этих проблем и посвящена настоящая работа. Цель работы: повышение эффективности и надежности работы мощных энергоблоков СКД на переменных режимах, путем совершенствования их пусковых схем, технологии пуска и останова, а также конструкции элементов пароводяного тракта котла.
Основные задачи исследований. В работе рассмотрен и решен ряд задач, основными из которых являются:
исследование пусковых схем с выносным и встроенным сепаратором с позиции обеспечения ими условий надежности работы оборудования при реализации различных режимов пуска и останова энергоблоков СКД;
отработка технологии пуска из различных тепловых состояний оборудования и останова энергоблока с консервацией давления или расхолаживанием котла и паропровода;
изучение температурного состояния металла основных элементов пароводяного тракта котла, а также причин превышения их допустимого уровня при пуско-остановочных режимах работы энергоблока;
исследование возможности обеспечения надежной эксплуатации котла ТГМП-1202 в маневренном режиме, в том числе и на скользящем давлении, без использования насосов рециркуляции;
разработка рекомендаций по повышению надежности работы основных элементов котла при пуско-остановочных режимах;
анализ работы энергоблоков в новых экономических условиях. Наушная новиана к вкачимость работы состоит в:
обосновании целесообразности использования однобайпасной схемы с встроенным сепаратором в качестве типовой в энергоблоках СКД;
установлении лимитирующих факторов со стороны условий работы элементов котла при проведении пуска и останова энергоблоков СКД и экспериментальном определении допустимых скоростей прогрева и охлаждения основных элементов пароперегревательных поверхностей котла;
выявлении причин нарушения надежности работы пароперегревателя и НРЧ при пуске и останове котла ТПП-110, разработке рекомендаций по их устранению;
доказательстве, путем промышленного опробывания, возможности работы в маневренном режиме котла ТГМП-1202 без насосов рециркуляции, в том числе и на скользящем давлении;
оценка влияния уровня годового энергопотребления на среднегодовой диапазон регулирования, показатели надежности и экономичности энергоблоков одной мощности.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты выполненных исследований, их обобщение нашли широкое использование в практике эксплуатации мощных энергоблоков СКД и проектирование котлов, а именно:
пусковая схема со встроенным сепаратором, разработанная и исследованная автором, как типовая схема при создании мощных энергоблоков СКД;
рекомендации по обеспечению условий надежной работы металла основных поверхностей нагрева при разработке элементов котла - на котельных заводах;
разработанная технология пуско-остановочных режимов в виде графиков-заданий - на электростанциях страны.
Результаты работы также использованы и при разработке ряда нормативно-технических документов: " Гидравлический расчет котельных агрегатов" (редакция 1994 г.); " Тепловой расчет котельных агрегатов", " Нормы минимальных допустимых уровней и предельно допустимых скоростей изменения нагрузок энергоблоков 150-1200 МВт" HP 34-00-12-86, HP 34-70-113-86 (Москва, 1987). "Правила технической эксплуатации электростанций и электрических сетей (ПТЭ)"; "Типовые инструкция по пускам и остановам энергоблоков 250, 300, 500, 800МВт"; "Технические требования к маневренности
энергетических блков тепловых электростанций с конденсационными турбинами" (1986г.); "Технические требования к маневренным характеристикам проектируемых и модернизируемых энергоблоков теплоцентралей" (1980 г.).
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций обеспечивается прежде всего проведением исследований на действующем оборудовании с применением системного подхода и традиционных, отработанных практикой методов измерений и обработки опытных данных, положительным опытом практического использования мероприятий и рекомендаций по совершенствованию пусковых схем и пуско-остановочных режимов мощных энергоблоков СКД.
Личный вклад автора заключается в разработке и реализации системного подхода в исследованиях пуско-остановочных режимов мощных энергоблоков СКД и условий работы основных элементов котла, в проведении, отработке и обобщении результатов этих исследований, разработке рекомендаций и мероприятий, направленных на повышение надежности работы мощных энергоблоков СКД в переменных режимах, а также в создании методики по оценке влияния годового энергопотребления на показатели и режимы использования мощных энергоблоков СКД. Автор ааляшаат:
системный подход к постановке исследований условий работы основных элементов котла на переменных режимах и отработке технологии пуска и останова энергоблоков СКД;
результаты исследований, выполненные на действующих энергоблоках СКД 300, 800 и 1200 МВт;
разработанные рекомендации и мероприятия, направленные на обеспечение надежности работы энергоблоков как в пуско-остановочных режимах, так и при переменных нагрузках;
результаты оценки надежности и экономичности находящихся в эксплуатации блочного оборудования ТЭС на основе анализа показателей его работы в условиях адаптации электроэнергетики к процессу перестройки экономики.
Публикации по работе. По результатам выполненных работ, рассматриваемых в научном докладе, автором опубликовано 26 статей. Основные положения диссертации изложены в работах, перечень которых приведен в конце автореферата.
Апробация работы. Положения, изложенные в настоящем науч-
ном докладе, представлялись и обсуждались на заседаниях НТС РАО "ЕЭС России", АО "Фирма "ОРГРЭС", АО "ВТИ", на технических совещаниях в энергосистемах и АО "Красный котельщик".
Ниже изложены сущность и результаты выполненных автором исследований.
