Программа рассматриваемых испытаний и объем проводимых измерений зависят от типа котлоагрегата (прямоточный, барабанный),его конструктивных особенностей (системы экранирования топки, конструкции и компоновки поверхностей нагрева), типа установки (моноблок, дубль-блок, установки с поперечными связями) и поставленных задач. Последние могут быть разделены на две основные группы:
проверка на серийных котлоагрегатах технологии пуска и останова в соответствии с типовой инструкцией, разработанной на основе испытаний головной установки (серии установок) данного типа;
отработка рациональных (по условиям надежности и экономичности) режимов пуска и останова головных установок. Подготовительные работы к испытаниям в обоих случаях проводятся в соответствии с изложенным в § 1-3.

В первом случае объем дополнительных (к эксплуатационным) измерений определяется показателями надежности оборудования, контроль которых необходим в соответствии с указаниями типовой инструкции. Кроме того, необходимость дополнительных измерений может определиться местными условиями (типом растопочного и основного топлива, отличиями в схемах отдельных узлов, органов управления и т. п.). Опыты должны проводиться в соответствии с графиками-заданиями, приведенными в указанной инструкции для различны* исходных тепловых состояний оборудования.. В программе первой серии опытов должна быть предусмотрена проверка (по одному разу) всех режимов, заданных типовой инструкцией, Во второй серии испытаний должны повторяться опыты, при проведении которых не удалось воспроизвести заданные режимы (естественно, что предварительно необходимо выяснить причины этого).

Наиболее сложными и трудоемкими являются испытания второй группы. При проведении этих испытаний должны быть выявлены возможности основного и вспомогательного оборудования, разработаны и проведены мероприятия (режимные, реконструктивные), позволяющие обеспечить надежность всех элементов оборудования при минимальной длительности пусков (остановов). В блочных установках режим пуска котлоагрегата должен быть подчинен требованиям, определяемым условиями пуска турбоагрегата. В связи с этим в программу испытаний должны быть включены.режимы с различной динамикой изменения паропроизводительности и параметров пара (свежего и вторично перегретого). По этому признаку должны испытываться следующие режимы пуска':

из холодного или близкого к нему состояния;

из неостывшего состояния; из горячего состояния; из состояния горячего резерва (для прямоточных котлоагрегатов).

В программу испытаний должны также включаться следующие режимы останова оборудования:

с расхолаживанием турбины; с расхолаживанием котлоагрегата и паропроводов;

с расхолаживанием тракта до встроенной задвижки (ВЗ) прямоточного котлоагрегата; с консервацией давления в тракте котлоагрегата;

с выпуском пара из пароперегревателя (прямоточные котлоагрегаты) или из всего пароводяного тракта (барабанные котлоагрегаты).

Все перечисленные режимы включаются в программу первой серии испытаний, исходя из проверки каждого не менее двух раз. После обработки и анализа результатов этих испытаний разрабатывается программа второй серии испытаний для улучшения режимов, не соответствующих указанным выше требованиям. Зачастую предварительно необходимо разработать и реализовать реконструктивные мероприятия. Для электростанций с поперечными связями количество необходимых опытов существенно меньше, так как независимо от исходного теплового состояния котлоагрегата требуемые параметры пара перед включением в магистраль одни и те же; нет необходимости также в проверке режима останова с расхолаживанием турбины.

При проведении испытаний и предшествующей им разработке системы измерений первоочередной задачей является проверка надежности элементов оборудования. Существенное влияние при этом оказывает стремление сократить до минимума длительность пуска (останова) оборудования, определяющую суммарные тепловые потери. Так, например, исходя из стремления ускорить растопку котлоагрегата стартовый расход топлива целесообразно установить на возможно более высоком уровне. При этом, однако, не исключается недопустимое повышение температур стенок труб в зоне обогрева, большие теплогидравлические разверки, термические напряжения в металлоемких элементах, занос несгоревшего топлива в хвостовые поверхности нагрева и т. п., что должно учитываться при определении объема измерений.

Основные показатели надежности поверхностей нагрева котлоагрегатов рассмотрены в § 1-4. Применительно к режимам пуска {останова) оборудования следует дополнительно учитывать допустимые скорости прогрева (охлаждения) толстостенных элементов (барабанов, коллекторов, сепараторов, корпусов арматуры, трубопроводов и др.), для чего необходимо предусмотреть соответствующие измерения. Для котлоагрегатов блочных установок обобщенные рекомендации ЮО ОРГРЭС по допустимым скоростям прогрева и расхолаживания толстостенных камер и паропроводов приведены на рис. 2-1 и 2-2. При использовании этих графиков необходимо учитывать, что допустимая скорость прогрева или расхолаживания должна приниматься по меньшей из величин.

Для тонкостенных паропроводов «горячего» промперегрева рекомендуемые скорости прогрева (расхолаживания) значительно выше указанных скоростей для паропроводов свежего пара и практически не лимитируют проведение операций. Для барабанных котлоагрегатов вопросы надежности при нестационарных режимах в значительной мере определяются температурным режимом барабанов. В зависимости от технологии растолок, остановов, переходных режимов в барабанах возникают различного масштаба изгибающие деформации, сопровождающиеся аксиальными растягивающими и сжимающими напряжениями. В результате разности температур внутренней и наружной стенок барабана в нем возникают тангенциальные напряжения.

Кроме того, барабаны испытывают напряжения от внутреннего давления. Измерение перепадов температур по барабану необходимо для обеспечения во время испытаний заданных режимов с целью предупреждения в последующем усталостных повреждений и выявления пределов возможных отклонений режимов по условиям допустимых напряжений. При этом находят из того, что коррозионно-тармическая усталость вследствие многократных колебаний температуры среды является одной из главных причин появления трещин в барабане. В связи с этим важно при нестационарных режимах не допустить разрушения защитной окисной пленки металла. Для этого необходимо, чтобы суммарные напряжения на кромках трубных отверстий, являющихся наиболее напряженными участками, были ниже предела текучести стали, из которой выполнен барабан.