Особливості режимів обладнання ТЕЦ
Особливості режимів обладнання ТЕЦ
Основне завдання ТЕЦ - забезпечення надійної подачі споживачам пара заданих параметрів і гарячої води при заданих температурі і витраті. Оскільки ТЕЦ при роботі в режимах з відборами мають найменша питома витрата палива, при покритті електричного графіка навантаження вони повинні займати його базову частину і, отже, їх участь в регулюванні потужності здебільшого обмежена. У той же час ТЕЦ, які мають переважну опалювальне навантаження, в літню пору часто залучаються до роботи переважно по конденсаційному режиму і тому в цей період беруть участь в регулюванні потужності в системі.
Залучення ТЕЦ до регулювання електричної потужності як в години пік за рахунок скорочення теплофикационного відбору і збільшення конденсаційної потужності, так і в години провалу навантаження за рахунок розвантаження турбін є вимушеним заходом, що має наслідком значний перевитрата палива на ТЕЦ і в енергосистемі в цілому.
Вище вже відзначений сезонний характер режимів роботи ТЕЦ, які в літній період розвантажуються по відбором і відповідно по свіжому пару, в результаті чого частина котлів вивільняється і виводиться в резерв або в ремонт. Паливопостачання ряду ТЕЦ також носить сезонний характер: вугілля і мазут - взимку, природний газ - влітку. Робота котлів на газі знижує їх мінімальну допустиме навантаження і полегшує можливість маневрування при зниженою навантаженні влітку як числом працюючих парогенераторів, так і їх розвантаженням.
Більшість ТЕЦ має неблочную схему при відсутності проміжного перегріву пара, що позначається як на конструкціях котлів ТЕЦ, так і на режимах їх роботи. Неблочная схема дозволяє виводити частину котлів в резерв при зниженні споживання свіжої пари турбінами подібно до того, як це було описано вище (гл. 2) для неблочних КЕС.
На ТЕЦ з початковим тиском пари 12,75 МПа застосовуються виключно барабанні котли з безперервною продувкою котельної води.
Застосування на опалювальних ТЕЦ енергоблоків на закритичних тиск пара з прямоструминними котлами та турбінами Т-250-240 призводить до зміни режимів роботи ТЕЦ в сторону наближення їх до режимам блокових КЕС, так само як і з турбінами Т-180 з промперегрева. На деяких ТЕЦ з турбінами потужністю Т-100-130 і з котлами, які працюють на газомазутних паливі, був здійснений перехід до блокової схемою, що так само наблизило режими роботи котлів до умов блокової КЕС.
На значному числі ТЕЦ система водопостачання оборотна, з градирнями. Робота системи водопостачання на ТЕЦ також носить сезонний характер. У зимовий час парова навантаження конденсаторів опалювальних ТЕЦ різко скорочується. При роботі теплофікаційних турбін в режимі трехступенчатого підігріву конденсатори охолоджуються мережною водою і циркуляція охолоджуючої води зменшується настільки значно, що частина градирень доводиться виводити в резерв і вживати заходів проти заморожування діючих градирень.
У літній період парова навантаження конденсаторів таких ТЕЦ збільшується і виникають труднощі з підтриманням досить глибокого вакууму, що зумовлено підвищеною температурою води, охолоджувальної в градирнях, а також, як правило, недостатньою продуктивністю градирень. При підвищенні температури охолоджувальної води понад 33 ° С доводиться знижувати парову навантаження конденсаторів.
Для підтримки нормального вакууму необхідно забезпечувати чистоту конденсаторів, що підвищує вимоги до солевмістом оборотної води.
До особливостей ТЕЦ відноситься наявність додаткового в порівнянні з КЕС обладнання водоподогревательних установок: мережевих підігрівачів, мережевих насосів, пікових водогрійних котлів.
При роботі турбін в теплофікаційних режимах вироблення електроенергії на тепловому споживанні визначається в основному тиском пари в теплофікаційних відборах, яке залежить від режиму теплового навантаження і від чистоти поверхонь нагріву мережевих підігрівачів.
У тих випадках, коли пікові водогрійні котли зазвичай працюють на сірчистому мазуті, вони схильні до низькотемпературної корозії, для запобігання якої необхідно, щоб температура мережної води на вході в водогрійний котел при всіх режимах була вище 105 ° С [4-1]. Така ж температура необхідна для того, щоб пікові котли могли розвивати розрахункову теплову потужність.
Оскільки температура мережної води після мережних підігрівачів при багатьох тривалих режимах виявляється нижче 105 ° С, передбачена схема рециркуляції мережної води, показана на рис. 4-1.
До піковому водогрійних котлів підводиться мережева вода GСВ при постійній температурі 105 ° С. У той же час з мережевої підігрівальні установки в подає теплову мережу направляється витрата мережевий водиGСВ при температуреtСВ. які визначаються режимом теплового навантаження. Для того щоб за допомогою рециркуляції мережної води з расходомGЦ забезпечити на вході в водогрійний котел для всіх режимів 105 ° С, треба підтримувати за водогрійним котлом температуруtпвк> 105 ° С. Тому в діапазоні режимів, в яких температура мережної води в що подає лінііtПС <105 °С, необходимо, чтобыtпвк>tПС.
Температура і витрата мережної води в лінії подачі tПС іGСB досягаються за рахунок перепуску частини мережевої водиGобв по обвідної лінії.
Слід зазначити, що великі труднощі в роботі водогрійних котлів створюють порушення водного режиму теплової мережі (підживлення сирою водою).
Вплив водного режиму тепломережі на теплову економічність ТЕЦ
На ТЕЦ з турбінами типу Т і ПТ, добірний пар яких використовується для підігріву мережної води в мережевих подогревателях, питома вироблення електроенергії на тепловому споживанні істотно залежить від тиску в теплофікаційних відборах. Тиск же в теплофікаційних відборах в свою чергу (при заданій тепловим навантаженням та температурному графіку тепломережі) визначається недогріву мережної води до температури насичення добірного пара, рівним зазвичай 3 ... 7 ° С. Такі розрахункові значення недогріву протягом порівняно тривалого періоду опалювального сезону можуть бути забезпечені тільки при строгому дотриманні норм водного режиму тепломережі.
Відповідно до ПТЕ [4-16] тепломережа повинна заповнюватися ретельно підготовленої подпиточной водою, яка повинна також використовуватися і для заповнення витоків з тепломережі. Для цієї мети вихідна вода, яка використовується для заповнення втрат в тепломережі, під-Вергал хімічній обробці (зазвичай за схемою Na-катионирования) і термічної деаерації з метою видалення кисню і вуглекислого газу.
Внаслідок цього тиск в теплофікаційних відборах зростає, а питома вироблення електроенергії знижується, що призводить в кінцевому підсумку до перевитрати палива.
Таким чином в умовах експлуатації необхідно забезпечити ретельний і систематичний контроль за станом мережних підігрівачів і умовами їх експлуатації з дотриманням необхідних норм водного режиму тепломережі (по солевмісту і кисню) і щільності з тим, щоб забезпечити високу економічність роботи ТЕЦ.
Взаємозв'язок режимів теплової мережі і теплофікаційних турбін
З трьох параметрів, які визначають режим теплового навантаження теплофикационной турбіни один - температура зворотної мережної води - є некерованим і визначається режимом роботи всієї системи теплопостачання; два інших параметра - теплове навантаження відбору і витрата мережної води - є керованими і підтримуються на ТЕЦ на заданому рівні. Температура мережевої води в лінії подачі також є заданою в залежності від температури зовнішнього повітря.
В режимах роботи теплофікаційної турбіни по тепловому графіку потужність, що розвивається в значній мірі залежить від рівня температури зворотної мережної води.
Теплове навантаження гарячого водопостачання змінюється протягом доби відповідно до розбором гарячої води абонентами: ранковий пік, потім денний провал, вечірній пік і нічний провал, при якому навантаження падає майже до нуля. Відповідно до добового графіка теплового навантаження гарячого водопостачання змінюється температура зворотної мережної води після абонентів, але до ТЕЦ ці зміни доходять з запізненням, яке визначається ємністю теплової мережі.
На ріс.4-25 показано експоненціальне зростання tос після припинення розбору гарячої води. З графіків (ріс.4-25) видно, що температура зворотної мережної води досягає максимального значення на шосту годину ранку, т. Е. До моменту початку ранкового набору електричного навантаження, а потім знижується. Характер протікання розрахункових і фактичних кривих ідентичний, і збіг їх цілком задовільний.
Підвищення температури надходить на ТЕЦ зворотної мережної води при роботі по тепловому графіку призводить до підвищення тиску в регульованому теплофікаційному відборі, внаслідок чого регулятор тиску дає команду на прикриття регулюючих клапанів перед ЦВД. Це призводить до розвантаження турбіни як з відпуску тепла, так і по виробленню електроенергії.
В умовах експлуатації положення може бути виправлено втручанням машиніста турбіни, який може вручну встановлювати більшу завдання регулятору тиску і підвищувати тиск відбору.
Таким чином, при ручному подрегуліровкі тиску у відборі підвищення температури зворотної мережної води призводить до підвищення тиску в відборі і відповідного зниження потужності, що розвивається турбіни. Найбільше підвищення температури зворотної мережної води доводиться, як це видно з рис. 4-25, на години ранкового набору навантаження в енергосистемі, що особливо відчутно.
Зі сказаного також випливає, що регулятор тиску теплофикационного відбору повинен поступитися місцем регулятору заданої теплового навантаження. Наприклад, для турбіни Т-175 / 210-130 передбачений саме такий регулятор.
Для стабілізації температури зворотної мережної води протягом доби було запропоновано перейти до добового регулювання температури прямої мережевої води.
Остання зводиться до нічного зниження температури прямої мережевої води на ТЕЦ, що призведе з деяким запізненням, обумовленим ємністю подає тепломережі, до зниження температури прямої мережевої води у абонентів і до відповідного зниження температури мережевої води після опалення. Для компенсації недоотпуск тепла на опалення через нічного зниження температури мережної води в прямому трубопроводі необхідно відповідно підвищувати її в денні години за рахунок додаткового навантаження водогрійних котлів.
Наприклад при зниженні температури в прямому трубопроводі на ТЕЦ вночі на 18 ° С електрична потужність на чотирьох турбоагрегатах Т-100-130 збільшилася в години ранкового підйому навантаження на 16 МВт в порівнянні з режимом без зниження температури в прямому трубопроводі. Під час випробувань проводилося термографування всередині приміщень в п'яти- і дев'ятиповерхових панельних будинках, що знаходяться на відстані 10 км від ТЕЦ. Термографування показало, що температура всередині приміщень при зниженні температури мережевої води в лінії подачі від ТЕЦ змінювалася не більше ніж на 0,4 ° С.
Ефект підвищення електричної потужності турбін Т-100-130 в години підйому навантаження означає крім додаткової потужності також додаткову вироблення електроенергії на тепловому споживанні.
Таким чином застосування добового регулювання температури мережної води в лінії подачі на ТЕЦ істотно покращує її показники.