Совершенствование режимов останова блока

Унификация пуска блока способствует повышению надёжности проведения технологических операций обслуживающим персоналом блока и позволяет существенно упростить программы комплексной автоматизации. Кроме того, наличие клапана Д-4 позволяет уменьшить диаметр сбросных трубопроводов и арматуры, так как клапан позволяет поддерживать в сепараторе более высокое давление среды. С учётом этой возможности в  конце сбросного трубопровода установлены подпорные шайбы, создающие в режиме до подвключения перегревателя давление "до себя" 35÷40кг/см². Вследствие этого оказалось возможным принять относительно небольшие диаметры сбросных трубопроводов:

• Ø 219 на сбросе из 1-й ступени  сепарации с  шиберным  клапаном    Д-2 (А, Б) Д_у175;
• Ø 114 на сбросе из 2-й ступени сепарации.

 

Растопочный расширитель 20 ата (Р-20)

 

Растопочный расширитель  Р-20 предназначен для разделения пароводяной  смеси на пар и воду при растопке котла и использовании их в  тепловой схеме блока.

Расширитель представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд  с  толщиной стенки σ = 22мм. Корпус растопочного расширителя состоит из цилиндрической обечайки (σ = 22мм), верхнего и нижнего днища ( =32мм). Корпус расширителя рассчитан на давление 20кг/см² и температуру 212°С. Ёмкость расширителя 24,2м³.

Для отделения пара от воды и выдачи сухого пара расширитель оборудован сепарационным устройством, смонтированным в его цилиндрической части.

Среда в расширитель  поступает сверху на ряд концентрических  конических колец. Здесь осуществляется грубое разделение пара и воды. Вследствие центробежного эффекта из пара выделяется влага и стекает по стенкам расширителя в водяной объём. 

 

 

Система байпасирования турбины

 

В блоке котёл - турбина - генератор длительная работа турбины  и генератора в принципе возможна при любой нагрузке в пределах всего диапазона мощностей - от холостого хода до максимальной величины. В отличии от турбины и генератора котельный агрегат может работать длительное время, начиная с определённого минимального уровня паропроизводительности (20÷30% от номинального), при котором обеспечивается надёжность гидродинамики испарительной его части. Таким образом, при пуске блока в течение определённого времени котлоагрегат вырабатывает пар, расход которого превышает потребности турбины. В результате, в целом ряде режимов работы блока - пуск, останов, снижение нагрузки ниже определённого уровня (сбросы нагрузки, холостой ход, нагрузка с.н.), когда производительность котла превышает потребность в паре турбины, возникает необходимость сброса избыточного количества пара, выработанного котлом. Для этой цели в пусковую схему блока включается пуско-сбросное устройство (БРОУ).

С целью уменьшения потерь конденсата при пуске блока сброс  пара производится в конденсатор  турбины.

На блоке 500МВт применена  схема с одноступенчатым байпасированием турбины (однобайпасная пусковая схема). Применение однобайпасной схемы, как наиболее простой, является возможным в силу того, что  пром. перегреватель котельного агрегата расположен в зоне умеренных температур. По опытным и расчётный данным температура газов на выходе из топки составляет 450°С. При сбросах электрической нагрузки охлаждение пром. перегревателя осуществляется только расходом пара, проходящим через турбину, а пар, не потребляемый турбиной, через БРОУ пропускается из трубопроводов свежего пара в конденсатор помимо пром. перегревателя.

Пуско-сбросное устройство (БРОУ) совместно с трубопроводами подвода пара, сброса пара в конденсатор, пароприёмными устройствами в конденсаторе и необходимой арматурой образуют систему байпасирования (сбросную) турбины. Элементами этой схемы являются и паропроводы свежего пара.

 

Регулирование температуры  острого и вторичного пара

 

Для регулирования температуры  острого и вторичного пара при  пусках блока предусматриваются  впрыски в паропроводы острого  пара и в горячие паропроводы вторичного пара. На обоих впрысках установлены тагненциальные распыляющие  форсунки ВТИ. Подвод воды на пусковые впрыски в главные паропроводы выполняются из питательного трубопровода до РПК. 

Питание этих впрысков осуществляется от промежуточной ступени питательных насосов с давлением 70ати. 

 

 

Прогрев тракта пром. перегрева  при пуске

 

При однобайпасной сбросной схеме расход пара через тракт  пром. перегрева появляется лишь после  начала разворота турбины. До этого  тракт пром. перегрева не прогревается, поэтому появляется необходимость подачи пара в тракт пром. перегрева от КСН-13/250 (помимо ЦВД). Прогрев тракта пром. перегрева решает следующие задачи:

• при пусках из холодного состояния - повысить температуру трубопроводов "горячих ниток" до величины, превышающей температуру насыщенного пара при давлении, устанавливающемся перед ЦСД, при развороте турбины, тем самым исключается опасность заброса в проточную часть ЦСД воды, которая могла бы образоваться при конденсации на холодных поверхностях стенок паропроводов;
• при пусках из неостывшего состояния решается та же задача, но конечный уровень температуры паропроводов должен быть таким, чтобы пар при развороте турбины, проходя по тракту пром. перегрева охлаждался незначительно по сравнению с температурой паровпуска ЦСД.

Для предварительного прогрева тракта пром. перегрева  используется пар  от коллектора собственных нужд 13кгс/см² ,250°С.

 

Узел питания

 

Питание котлоагрегата (к.а.) обеспечивается двумя насосами ПН-1500-350 с турбоприводами (ПТН). На блоке осуществлена однониточная схема подачи питательной воды, от группы подогревателей высокого давления (ПВД) на котлоагрегат,   Перед к.а. этот  трубопровод разветвляется на  два трубопровода. На каждом из потоков установлены обратный клапан и регулирующий клапан (РПК) шиберного типа, который осуществляет автономное регулирование расхода питательной воды.

Запорные задвижки на питательных трубопроводах не установлены.

 

Главные паропроводы

 

Главные паропроводы  предназначены для подачи свежего пара от котлоагрегата в ЦВД турбины.

Главные паропроводы выполнены  по двухниточной схеме из  трубопроводов  Перед стопорными  клапанами ЦВД установлены запорные задвижки  ГПЗ (ГП-1 и ГП-2). Задвижки ГПЗ имеют байпасы с двумя вентилями (ГП-3, ГП-5 и ГП-4, ГП-6), предназначенные для прогрева блоков клапанов высокого давления и перепускных труб при пусках турбины из неостывшего состояния.

Главные паровые задвижки (ГПЗ) предназначены для отключения турбины от к.а. при её останове, а  также для проведения гидравлических  опрессовок и испытаний тракта к/а после встроенных задвижек (ВЗ-А и ВЗ-Б).

К главным паропроводам непосредственно  перед ГПЗ с помощью перемычки  присоединяется байпас турбины. На байпасе турбины устанавливается одно пускосбросное устройство (БРОУ), сбросные трубопроводы БРОУ и пароприёмные устройства конденсатора. Параллельно БРОУ установлено БРОУ ПТН. На байпасах ГПЗ выполнены дренажные линии, соединённые со сбросным трубопроводом пром.перегрева после сбросных задвижек (СЗГ-1 и СЗГ-2).

На каждой нитке главных паропроводов предусмотрен отвод  для установки предохранительных устройств.

 

Система промежуточного перегрева  пара

 

Система промежуточного перегрева  пара предназначена для дополнительного  нагрева отработавшего пара после  ЦВД с целью повышения экономичности теплового цикла блока и надёжности работы турбины.

На сбросном трубопроводе установлены задвижки СЗГ-1, СЗГ-2 и  пароохладитель.

 

Система подпитки блока

 

Система подпитки блока  предназначена для восполнения  потерь пара и конденсата в цикле блока.

Потери от утечки пара и  воды на блоке обусловлены неплотностью фланцевых соединений трубопроводов, предохранительных клапанов, потерей  дренажа и выпара эжекторов, безвозвратным  расходом на собственные нужды (расход пара на мазутные форсунки, на паротушение мельниц и т.д.).

Значительные потери пара и воды возникают при нестационарных режимах работы оборудования при  растопке и останове котла, промывке оборудования.

Потери пара и конденсата обуславливают соответствующую  потерю тепла, ухудшение тепловой экономичности  и снижение к.п.д. блока. Потери пара и конденсата восполняются добавочной водой, подача которой обеспечивается системой    

Постоянный  добавок обессоленной воды (2%) компенсирует потери пара и воды на блоке в  стабильном режиме (N=360¸500МВт). Постоянный добавок направлен в верхнюю часть конденсатора турбины через гидрозатвор и душирущее устройство. Регулирование расхода добавочной воды производится с помощью регулирующего клапана РУД-1, а импульсом для регулирования расхода воды, является отклонение  уровня воды в деаэраторах блока от заданного его значения.

Аварийный добавок  обессоленной воды (30%) компенсирует потери пара и воды на блоке при пуске  и останове блока. Аварийный добавок  обессоленной воды направлен в верхнюю  часть конденсатора турбины через гидрозатвор. Регулирование расхода добавочной воды производится с помощью регулирующего клапана РУД-2 по аналогичной схеме.

 

2. Описание  конструкции турбины К-500-240-2

Цилиндр высокого давления 

 

Цилиндр высокого давления имеет 10 ступеней -  9  ступеней давления   и 1 - одновенечная регулирующая ступень 

В целях уменьшения паровой нагрузки на корпусе и  особенно на фланцы и крепёж горизонтального  разъёма, а также увеличения надёжности турбины во время эксплуатации, цилиндр  высокого давления в зоне 210-100ата конструктивно выполнен двухстенным, т.е. с внутренним корпусом  .Первые пять ступеней размещены во внутреннем корпусе, остальные - - в двух обоймах   внешнего корпуса . В первой обойме  - 3 ступени, во второй - 2 ступени.

Из камеры, образованной этими обоймами и внешним корпусом за 8 ступенью осуществлён первый отбор пара на ПВД-9.

С целью уменьшения относительного удлинения роторов  и упорного давления, ЦВД паровпуском  развёрнут к паровпуску ЦСД и  между ними расположен упорный подшипник  с самоустанавливающими упорными колодками, равномерно нагружаемыми при любом режиме работы. ЦВД лапами опирается на опору переднего подшипника и на опору средних подшипников, причём лапы имеются как на верхней, так и на нижней половине внешнего корпуса.

Верхние лапы являются несущими (воспринимают весь вес цилиндра). Нижние лапы - технологические.

Опорные площадки верхних лап расположены по горизонтальному  разъёму, такая конструкция позволяет  сохранить соосность цилиндра во время работы турбины. нижние лапы служат для установки цилиндра и фиксации его относительно опор переднего и среднего подшипников.

Установка цилиндра осуществляется за счёт специальных  прокладок, фиксация относительно опор - за счёт шпонок, выполняемых заодно с лапами.

Для фиксации цилиндра от поперечного смещения с обоих торцов в нижних и верхних половинках имеются шпоночные соединения.

Внешний корпус

 

Внешний корпус ЦВД  выполнен из легированной стали 20ХМФЛ и состоит из двух половин - верхней   и нижней . В каждой половине в зоне паровпуска имеется по два прилива, оканчивающихся паропроводящими патрубками,а в конце цилиндра в нижней половине - два патрубка для отвода пара на про. Перегрев. К пароподводящим патрубкам   приварены литые колена , к которым в свою очередь приварены кованые паровпускные втулки, и оканчивающиеся кольцевыми пазами. В пазы вставлены разрезные кольца типа поршневых колец,  предназначенных для  уплотнения протечек пара в зазоры между паровпускной втулкой  и пароподводящим патрубком внутреннего корпуса цилиндра.

Во внешнем  корпусе выполнены пазы для установки  обойм диафрагм, а также расположены  две опорные площадки для установки  внутреннего корпуса, в районе паровпуска два паза фиксируют внутренний корпус в осевом направлении. На внутренней стороне торцевой стенки внешнего корпуса   со стороны паровпуска в верхней и нижней половинках установлены шпонки, фиксирующие внутренний корпус   от поперечного смещения.

В нижней половине  внешнего корпуса  ЦВД   имеются  патрубки отборов пара на регенерацию  и подвода - отвода из уплотнений:

• отсос паровоздушной смеси из уплотнений ЦВД (сторона регулятора) 2х8х4, Р=0,95ата;
• подвод пара на уплотнение ЦВД (сторона регулятора) 2х89х4, Р=1,1ата;
• отвод пара из уплотнения ЦВД (сторона регулятора) в VIII отборе 2х194х4, Р=0,84ата;
• отвод пара из уплотнений ЦВД (стороны регулятора) в четвёртый отвод, 1х133х12, Р=11,2ата;
• отвод пара на пром. перегрев, 2х630х17, Р=41,5ата;
• отбор пара на ПВД-9, 1х219х11, Р=53,5ата;
• отвод пара из уплотнения ЦВД (сторона генератора) в холодный пром. перегрев, 2х57х3,5, Р=41,5ата;
• отвод пара из уплотнения ЦВД (сторона генератора) в ЦНД-2, 2х245х10, Р=0,84ата;
• отвод пара на уплотнения ЦВД (сторона генератора) 2х80х4, Р=1,1ата;
• отсос паровоздушной смеси из уплотнения ЦВД (сторона генератора), 2х108х4, Р=0,95ата.

Кроме того, в  нижней половине внешнего корпуса ЦВД  имеются  также штуцеры дренажей внешнего и внутреннего корпусов ЦВД. Дренирование корпусов осуществляется в расширитель дренажей турбины  РБ-9.