Особенности определения потерь топлива
Определение потерь топлива на растопочные режимы зачастую производится без общепринятого методического подхода, так как испытания установок в этих режимах проводятся сравнительно недавно и нет отработанных рекомендаций по методике этих работ. Ниже изложены методические материалы ВТИ, накопившего наибольший опыт подобных испытаний. Пусковые потери необходимо учитывать при определении ряда эксплуатационных показателей ТЭС. К их числу относятся удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию, потребный расход растопочного топлива, стороннего пара и т. п.
Укрупненно потери топлива и энергии при испытаниях должны определяться для двух периодов. К первому периоду относятся растопка котлоагрегата, прогрев паропроводов и повышение частоты вращения ротора турбины до момента синхронизации турбогенератора.
В этот период потери топлива и энергии равны их затратам. Ко второму периоду относится нагружение энергоблока, в процессе которого электроэнергия вырабатывается с повышенным удельным расходом топлива. Потери в этот период являются в известной мере условными (зависят от принятой методики их определения) и определяются превышением суммарных затрат топлива на отпущенную электроэнергию над соответствующими затратами на отпуск такого же количества электроэнергии при стационарном режиме. Отмеченная условность в определении этих потерь определяется главным образом выбором стационарного режима, с которым ведется сравнение затрат топлива.
Проводимые ранее испытания, направленные к определению пусковых потерь (как отечественными, так и зарубежными авторами), дают разноречивые результаты и в большинстве случаев они несопоставимы между собой. В значительной мере это определяется различиями в методике испытаний и обработке опытных данных. Зачастую в результате испытаний потери топлива и энергии определялись суммарно за весь период пуска и нагружения энергоблока или по укрупненным периодам (например, по приведенным выше). При этом полученные результаты даже при пусках блоков из одноп> и того же исходного теплового состояния существенно различались между собой. Это вполне закономерно, так как пусковые потери определяются рядом факторов, изменяющихся от пуска к пуску и от объекта к объекту.
К числу этих факторов относятся: суммарная длительность пуска блока, длительность отдельных периодов пуска, технология пусковых операций, режимные особенности (уровень форсировки топки, избытки воздуха, растопочный расход питательной воды прямоточных котлоагрегатов и т. п.), схемные особенности (преимущественно в части обеспечения утилизации тепла) и т. п. Отсюда вытекает первое требование к проведению испытаний с целью определения пусковых потерь — соблюдение однотипных условий при испытаниях и четкая характеристика этих условий при представлении "результатов испытаний. Однако в ряде случаев при испытаниях в промышленных условиях по тем или иным причинам не удается реализовать намеченную программу. В первую очередь это относится к обеспечению длительности пуска блока в целом и по отдельным периодам.
Кроме того, следует учитывать, что определение потерь при пуске данного оборудования в данных условиях не может являться самоцелью. Очевидно, что полученные результаты должны быть представлены в виде, позволяющем определять пусковые потери при каждом из эксплуатационных пусков блоков данного типа. Одновременно должна быть обеспечена возможность определения потерь при любом заданном графике пуска блока данного типа, что необходимо для анализа и прогнозирования режимов покрытия переменного графика электрической нагрузки энергосистем. И, наконец, должна быть обеспечена возможность сопоставления полученных результатов с данными испытаний на других объектах. Указанные требования не могут быть удовлетворены при получении данных о потерях суммарно за весь период пуска блока.
В связи с этим при проведении испытаний и обработке опытных данных пуск блока должен быть расчленен на отдельные периоды, а результаты испытаний должны быть представлены в зависимости от длительности этих периодов. Важно также объективно учесть все составляющие пусковых потерь, так как различный подход к этому в свою очередь приводит к несопоставимости результатов, полученных разными авторами. Так, например, в ряде случаев не учитываются потери тепла и энергии в период простоя блока, при проведении подготовительных операций к пуску и при стабилизации режима после нагружения блока, что приводит к занижению суммарных пусковых потерь.
При разделении всего пуска блока на отдельные периоды необходимо прежде всего учитывать особенности технологии пуска. В первую очередь это относится к учету периодов с различным уровнем форсировки топки. Например, в первый период растопки котлоагрегата до достижения определенных параметров форсировка топки может поддерживаться на более низком или на более высоком («перефорсировка») уровне, чем в последующем. Естественно, что различное соотношение длительности этих периодов при неизменной длительности растопки котлоагрегата обусловливает и различие в значениях потерь топлива.
С учетом изложенного при проведении испытаний и обработке опытных данных методически наиболее правильно разделение пуска на следующие периоды:
1) простой блока;
2) подготовительные операции к пуску блока;
3) растопка котлоагрегата и прогревы паропроводов до толчка ротора турбины (с разделением, при необходимости, на подпериоды с различными уровнями форсировки топки);
4) повышение частоты вращения ротора турбины до номинальной и синхронизация турбогенератора (с разделением на два подпериода в случае затяжки проведения второй операции);
5) нагружение блока (с разделением на подпериоды, определяемые достижением нагрузки;
6)стабилизация режима. Для дубльблоков необходимо выделение дополнительных периодов:
7) подготовительные, операции к растопке второго корпуса котлоагрегата;
8) растопка второго корпуса котлоагрегата и прогревы паропроводов (с разделением на подпериоды аналогично п. 3);
9) подключение второго корпуса котлоагрегата к турбине.
С учетом перечисленных периодов при проведении испытаний в первичных данных измерений должны фиксироваться соответствующие моменты времени, а при обработке опытных данных пусковые потери должны определяться для каждого периода отдельно. Испытания следует проводить по методу прямого баланса при сжигании в котлоагрегате газообразного или жидкого топлива, расход которого может измеряться с минимальной погрешностью. Помимо расхода топлива, являющегося основной составляющей пусковых потерь, при испытаниях должны измеряться следующие параметры:
расход отпущенной электроэнергии;
расход электроэнергии, потребляемый всеми действующими механизмами блока (собственные нужды);
расход, давление и температура стороннего пара, потребляемого блоком.
Кроме того, должны фиксироваться параметры, дающие общую характеристику режима пуска блока:
вакуум в конденсаторе;
температура и расход питательной воды;
температура среды перед встроенной задвижкой (на прямоточных котлоагрегатах);
давление среды перед встроенной задвижкой или в барабане (в зависимости от типа котлоагрегата) ;
давление и температура свежего пара перед ЦВД турбины;
давление и температура вторично перегретого пара перед ЦСД турбины;
давление среды во встроенном сепараторе, растопочном расширителе (для прямоточных котлоагрегатов) и в деаэраторе;
температура дымовых газов в поворотной камере котлоагрегата;
температура уходящих газов и избыток воздуха в них. В дневнике испытаний должны фиксироваться все основные операции, проводимые при пуске блока, время их проведения (например, включение механизмов блока, число включенных горелок, степень открытия пуско-сбросного устройства и т. п.), а также время начала и окончания перечисленных выше периодов пуска. Измерение всех перечисленных параметров должно проводиться в соответствии с методическими указаниями, изложенными в последующих главах.
Укрупненно потери топлива и энергии при испытаниях должны определяться для двух периодов. К первому периоду относятся растопка котлоагрегата, прогрев паропроводов и повышение частоты вращения ротора турбины до момента синхронизации турбогенератора.
В этот период потери топлива и энергии равны их затратам. Ко второму периоду относится нагружение энергоблока, в процессе которого электроэнергия вырабатывается с повышенным удельным расходом топлива. Потери в этот период являются в известной мере условными (зависят от принятой методики их определения) и определяются превышением суммарных затрат топлива на отпущенную электроэнергию над соответствующими затратами на отпуск такого же количества электроэнергии при стационарном режиме. Отмеченная условность в определении этих потерь определяется главным образом выбором стационарного режима, с которым ведется сравнение затрат топлива.
Проводимые ранее испытания, направленные к определению пусковых потерь (как отечественными, так и зарубежными авторами), дают разноречивые результаты и в большинстве случаев они несопоставимы между собой. В значительной мере это определяется различиями в методике испытаний и обработке опытных данных. Зачастую в результате испытаний потери топлива и энергии определялись суммарно за весь период пуска и нагружения энергоблока или по укрупненным периодам (например, по приведенным выше). При этом полученные результаты даже при пусках блоков из одноп> и того же исходного теплового состояния существенно различались между собой. Это вполне закономерно, так как пусковые потери определяются рядом факторов, изменяющихся от пуска к пуску и от объекта к объекту.
К числу этих факторов относятся: суммарная длительность пуска блока, длительность отдельных периодов пуска, технология пусковых операций, режимные особенности (уровень форсировки топки, избытки воздуха, растопочный расход питательной воды прямоточных котлоагрегатов и т. п.), схемные особенности (преимущественно в части обеспечения утилизации тепла) и т. п. Отсюда вытекает первое требование к проведению испытаний с целью определения пусковых потерь — соблюдение однотипных условий при испытаниях и четкая характеристика этих условий при представлении "результатов испытаний. Однако в ряде случаев при испытаниях в промышленных условиях по тем или иным причинам не удается реализовать намеченную программу. В первую очередь это относится к обеспечению длительности пуска блока в целом и по отдельным периодам.
Кроме того, следует учитывать, что определение потерь при пуске данного оборудования в данных условиях не может являться самоцелью. Очевидно, что полученные результаты должны быть представлены в виде, позволяющем определять пусковые потери при каждом из эксплуатационных пусков блоков данного типа. Одновременно должна быть обеспечена возможность определения потерь при любом заданном графике пуска блока данного типа, что необходимо для анализа и прогнозирования режимов покрытия переменного графика электрической нагрузки энергосистем. И, наконец, должна быть обеспечена возможность сопоставления полученных результатов с данными испытаний на других объектах. Указанные требования не могут быть удовлетворены при получении данных о потерях суммарно за весь период пуска блока.
В связи с этим при проведении испытаний и обработке опытных данных пуск блока должен быть расчленен на отдельные периоды, а результаты испытаний должны быть представлены в зависимости от длительности этих периодов. Важно также объективно учесть все составляющие пусковых потерь, так как различный подход к этому в свою очередь приводит к несопоставимости результатов, полученных разными авторами. Так, например, в ряде случаев не учитываются потери тепла и энергии в период простоя блока, при проведении подготовительных операций к пуску и при стабилизации режима после нагружения блока, что приводит к занижению суммарных пусковых потерь.
При разделении всего пуска блока на отдельные периоды необходимо прежде всего учитывать особенности технологии пуска. В первую очередь это относится к учету периодов с различным уровнем форсировки топки. Например, в первый период растопки котлоагрегата до достижения определенных параметров форсировка топки может поддерживаться на более низком или на более высоком («перефорсировка») уровне, чем в последующем. Естественно, что различное соотношение длительности этих периодов при неизменной длительности растопки котлоагрегата обусловливает и различие в значениях потерь топлива.
С учетом изложенного при проведении испытаний и обработке опытных данных методически наиболее правильно разделение пуска на следующие периоды:
1) простой блока;
2) подготовительные операции к пуску блока;
3) растопка котлоагрегата и прогревы паропроводов до толчка ротора турбины (с разделением, при необходимости, на подпериоды с различными уровнями форсировки топки);
4) повышение частоты вращения ротора турбины до номинальной и синхронизация турбогенератора (с разделением на два подпериода в случае затяжки проведения второй операции);
5) нагружение блока (с разделением на подпериоды, определяемые достижением нагрузки;
6)стабилизация режима. Для дубльблоков необходимо выделение дополнительных периодов:
7) подготовительные, операции к растопке второго корпуса котлоагрегата;
8) растопка второго корпуса котлоагрегата и прогревы паропроводов (с разделением на подпериоды аналогично п. 3);
9) подключение второго корпуса котлоагрегата к турбине.
С учетом перечисленных периодов при проведении испытаний в первичных данных измерений должны фиксироваться соответствующие моменты времени, а при обработке опытных данных пусковые потери должны определяться для каждого периода отдельно. Испытания следует проводить по методу прямого баланса при сжигании в котлоагрегате газообразного или жидкого топлива, расход которого может измеряться с минимальной погрешностью. Помимо расхода топлива, являющегося основной составляющей пусковых потерь, при испытаниях должны измеряться следующие параметры:
расход отпущенной электроэнергии;
расход электроэнергии, потребляемый всеми действующими механизмами блока (собственные нужды);
расход, давление и температура стороннего пара, потребляемого блоком.
Кроме того, должны фиксироваться параметры, дающие общую характеристику режима пуска блока:
вакуум в конденсаторе;
температура и расход питательной воды;
температура среды перед встроенной задвижкой (на прямоточных котлоагрегатах);
давление среды перед встроенной задвижкой или в барабане (в зависимости от типа котлоагрегата) ;
давление и температура свежего пара перед ЦВД турбины;
давление и температура вторично перегретого пара перед ЦСД турбины;
давление среды во встроенном сепараторе, растопочном расширителе (для прямоточных котлоагрегатов) и в деаэраторе;
температура дымовых газов в поворотной камере котлоагрегата;
температура уходящих газов и избыток воздуха в них. В дневнике испытаний должны фиксироваться все основные операции, проводимые при пуске блока, время их проведения (например, включение механизмов блока, число включенных горелок, степень открытия пуско-сбросного устройства и т. п.), а также время начала и окончания перечисленных выше периодов пуска. Измерение всех перечисленных параметров должно проводиться в соответствии с методическими указаниями, изложенными в последующих главах.

Реклама

Главная