При эксплуатации на частичных нагрузках в стационарных режимах термические напряжения в деталях и узлах энергоблока, как правило, незначительны, а механические напряжения находятся в допустимых пределах. В этом случае персонал в основном ведет контроль за параметрами и для обеспечения экономичности и надежности работы оборудования должен вести режим в соответствии с технологическими картами эксплуатации, поддерживая параметры в соответствии с указаниями технологической карты.
В обязанности персонала при эксплуатации блока на частичных нагрузках в стационарных режимах входит:
1) Контроль за основными параметрами;
2) Контроль за работой системы регулирования и местных автоматических систем;
3) Контроль за работой отдельных узлов и механизмов блока;
4) Контроль за правильностью показаний станционных указателей положения органов регулирования и защиты;
5) Проверка и опробование элементов защиты, аварийной сигнализации и автоматики включения резерва (АВР), согласно установленному графику;
6) Опробование резервного оборудования;
7) Периодическая смазка узлов и деталей оборудования, не обеспеченных централизованной смазкой;
8) Периодическая запись показаний приборов в суточную ведомость;
9) Ведение вахтенного журнала, журнала оперативных переключений, журнала дефектов оборудования;
10) Контроль за соблюдением правил техники безопасности.
В стационарных режимах блок, как правило, работает в автоматическом режиме.
В случае необходимости обслуживающий персонал выполняет все переключения и операции по изменению электрической и тепловой нагрузки, регулированию параметров свежего пара, пара промперегрева, вспомогательного оборудования и т.д..
Первой задачей эксплуатации является: обеспечение безопасности работы оборудования в условиях нормальной эксплуатации при обеспечении выполнения и поддержания заданных параметров и экономичности.
С этой точки зрения особое внимание уделяется контролю за:
1) давлением и температурой свежего пара;
2) давлением и температурой пара промперегрева;
3) нагревом масла и колодок вкладышей упорного и опорных подшипников турбины;
4) вибрацией турбоагрегата;
5) давлением масла в системе смазки турбоагрегата;
6) давлением масла в системе уплотнений генератора;
7) уровнем масла в маслобаке;
8) давлением водорода в системе охлаждения генератора;
9) расходом охлаждающей воды в системе охлаждения генератора;
10) перепадом давлений пара на последних ступенях турбин с противодавлением;
11) температурой выхлопного патрубка турбины;
12) давлением пара в контрольных ступенях турбин;
13) уровнем конденсата в регенеративных, сетевых подогревателях и в деаэраторе.
В случае возникновения отклонений в режимах работы персонал должен восстановить нормальные условия эксплуатации или произвести останов оборудования(блока в целом или отдельных его элементов).
Все действия персонала в этом случае регламентируются инструкцией по эксплуатации соответствующего оборудования (имеются инструкции по эксплуатации котла, турбины, системы регенерации, питательной установки и т.д.).
Второй задачей, стоящей перед персоналом является обеспечение экономичного режима работы оборудования. Необходимо иметь ввиду, что при эксплуатации современного оборудования даже незначительные отклонения от оптимального режима приводят к большим пережогам топлива.
Для обеспечения максимальной экономичности необходимо выдерживать:
1) заданные параметры свежего пара и пара промперегрева;
2) оптимальный вакуум в конденсаторе;
3) заданную температуру питательной воды;
4) минимальный недогрев питательной воды и конденсата в регенеративных подог- ревателях;
5) минимальное переохлаждение конденсата в конденсаторе;
6) оптимальный режим работы испарителей, деаэраторов, бойлерной установки;
7) минимальные потери теплоты и конденсата;
8) оптимальное распределение нагрузки между агрегатами.
Рассмотрим на примере отклонения мощности турбоустановки от номинальной, при снижении температуры питательной воды на 1оС или недоохлаждения конденсата в ПВД на 1 оС, табл.3.1.
Таблица 3.1
Изменение мощности турбоагрегата при снижении температуры питательной воды на 1оС или недоохлаждения конденсата.
| Тип турбоустановки | Номер ПВД по ходу воды | Снижение мощности от снижения t пв, на 1оС, кВт | Снижение мощности от недоохлаждения tконд на 1оС, кВт |
| К-210-130 ЛМЗ | - | ||
| 1,8 | |||
| К-300-20 ЛМЗ | |||
| 2,5 | |||
| К-500-240-2 ХТЗ | |||
| К-800-240 | |||
| К-1200-240 | |||
| К-1000-60/1500-2 | |||
При работе основного энергетического оборудования с частичной нагрузкой в регулировочном диапазоне, при соответствующих нагрузках, экономичность оборудования снижается. Если при снижении мощности на 15-25 % экономичность снижается приблизительно на 2 %, то дальнейшее снижение мощности приводит к более быстрым темпам снижения экономичности и при нагрузке 50% происходит снижение до 5-7 и более процентов.
Стационарные режимы работы котлов осуществляются в строгом соответствии с правилами технической эксплуатации (ПТЭ). Основными документами при реализации таких режимов являются режимные карты. Режимные карты составляются на основе результатов режимно-наладочных испытаний или балансовых испытаний для всего диапазона допустимых нагрузок работы котла.
1) Одним из основных показателей является избыток воздуха, поэтому в режимных картах для каждой нагрузки котла указывается содержание кислорода или СО2 в дымовых газах за пароперегревателем (нагрузка ДВ, ДС, присосы, полнота сгорания).
2) В режимных картах указывается, для каких условий работы котлов они составлены: основные характеристики топлива, подсветка, режим очистки поверхностей нагрева, положение органов на воздухопроводах перед горелками и на линиях рециркуляции.
3) Для пылесистем с промежуточным бункером составляют отдельные карты по режимам работы пылесистем.
4) Настройка систем автоматического регулирования должна соответствовать указаниям режимной карты, при отклонениях больше чем указано в режимной карте, эксплуатационный персонал должен производить корректировку.
5) Обеспечение равномерного распределения первичного и вторичного воздуха по секциям воздухоподогревателей, воздуховодам и т. д., по горелкам.
6) Согласно ПТЭ при эксплуатации котлов СКД температура воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, поддерживается не ниже уровней приведенных в табл.3.2.
Таблица 3.2.
| Вид топлива | Трубчатые подогреватели | Регенеративные подогреватели |
| Каменный уголь Sпр ≤ 0.4%, антрацит | ||
| Бурый уголь Sпр > 0.4% | ||
| Каменный уголь Sпр > 0.4% | ||
| Мазут с содержанием серы более 0.6% | ||
| Мазут с содержанием серы 0.6% и менее |
7) При работе котла должны обеспечиваться температурные режимы поверхностей нагрева. Как правило температура металла не должна превышать температуру пара больше чем на 100˚С.
8) Соответствие t свежего пара и t пара промежуточного перегрева, так как с понижением t и нагрузки растет влажность в последних ступенях, это может привести к повышенному эрозионному износу последних ступеней. Следует иметь ввиду, что на ряде котельных агрегатов, при работе котельного агрегата на частичных нагрузках не всегда удается обеспечить температуру пара промежуточного перегрева, на уровне соответствующем температуре острого пара. На рис. 3.3. приведена зависимость изменения температуры пара промперегрева, при частичных нагрузках для прямоточного котла.
Рис. 3.1. Изменение температуры острого пара и пара промперегрева при частичной нагрузке.
Для поддержания температуры промперегрева на уровне близком к номинальному применяют обычно рециркуляцию дымовых газов или повышение избытка воздуха в топке. При этом, если рециркуляция дымовых газов в первую очередь сказывается на росте потребления собственных нужд, при минимальном снижении КПД котла, то увеличение избытка воздуха при подаче в топку котла, ведет не только к росту затрат электроэнергии на собственные нужды, но и ведет к снижению КПД котла. При понижении нагрузки, и температуры промперегрева ниже уровня, приводящего к влажности в последней ступени ЦНД турбины выше 13%, дальнейшая эксплуатация становится невозможной.