Организация пусков блока и общие требования к пусковым схемам

Пуск блока имеет свои особенности, и для его осуществления требуется специальная пусковая схема.

Одной из особенностей является совместный пуск котла и турбины, т. е. пусковые операции на турбине, паропроводах и котле оказываются взаимосвязанными и должны выполняться согласованно. Обязательным условием является полное соблюдение всех перечисленных выше критериев надежности пуска оборудования.

Пуск блока можно представить рядом последовательных этапов, которые именуются соответственно их целевому назначению:

• 1) подготовка к пуску;
• 2) растопка котла и повышение параметров пара до значений, необходимых для пуска турбины;
• 3) трогание роторов турбоагрегата впуском пара, повышение частоты их вращения до номинальной, синхронизация и включение генератора в электрическую сеть;
• 4) нагружение — повышение мощности блока до номинального или заданного значения.

Содержание и приемы выполнения всех пусковых операций на каждом из этапов, а также длительность последних в существенной мере зависят от типа и теплового состояния оборудования, характеристик пусковой схемы и регламентируются соответствующим образом инструкциями, графиками-заданиями и сетевыми графиками пуска блока. В инструкции имеются, кроме того, указания по объему контроля теплового и механического состояния оборудования, по использованию и порядку включения авторегуляторов, а также о разбивке технологических защит по группам и о порядке их включения при пуске блока.

Отметим здесь, что под растопкой котла подразумевают лишь начальную стадию его пуска, обеспечивающую получение необходимых «стартовых» для турбины параметров пара. При этом режим пуска котла зависит не только от его свойств и теплового состояния, но в существенной мере определяется и соответствующими условиями прогрева паропроводов и турбины. На последующих этапах эта зависимость сказывается еще более ощутимо.

В зависимости от исходного теплового состояния оборудования согласно ПТЭ условно различаются следующие режимы пуска блока:

• 1) из горячего состояния — при длительности предшествующего простоя (ориентировочно) менее 6…10 ч;
• 2) из неостывшего — при простое от 6…10 до 70… 90 ч;
• 3) из холодного и близких к нему состояний — при простое более 70…90 ч.

Для блоков с прямоточными котлами дополнительно выделяют еще режим пуска из состояния горячего резерва после простоя блока не более 1 ч; этот режим может быть осуществлен при особых исходных условиях, оговоренных ПТЭ и инструкциями.

Каждой из перечисленных трех групп соответствует определенный исходный уровень температур металла паровпускных частей турбины, определяющий технологические особенности пуска блока. При этом учитывается также то обстоятельство, что оборудование блока остывает неодинаково: быстрее остывают котлы (особенно прямоточные), медленнеепаропроводы, значительно медленнее — отдельные части турбины. Такая картина является следствием различий как в металлоемкости оборудования, так и в условиях отвода тепла.

В соответствии с требованиями ПТЭ пуски блока из любого теплового состояния (кроме состояния горячего резерва) должны осуществляться при скользящих параметрах пара, благодаря чему обеспечиваются:

• 1) оптимальные параметры пара, необходимые для пуска турбины и исключающие тепловые удары и прогрев металла с недопустимыми скоростями;
• 2) сокращение длительности растопки котла, поскольку в большинстве случаев отпадает необходимость предварительного повышения параметров пара до номинальных значений перед пуском турбины;
• 3) сокращение общей длительности пуска блока за счет полного или частичного совмещения прогрева элементов котла, паропроводов и турбины;
• 4) возможность работы турбины в широком диапазоне нагрузок с полностью открытыми регулирующими клапанами, благодаря чему исключается дросселирование и вызываемое им снижение температуры пара, а прогрев осуществляется равномерно и более быстро без превышения допустимых термических напряжений в металле;
• 5) возможность осуществления начального прогрева оборудования при пуске блока из холодного и близких к нему состояний при пониженном тепловыделении в топке котла, что способствует сокращению пусковых потерь тепла на данном этапе пуска;
• 6) существенное сокращение потерь тепла и электроэнергии при пуске блока, обусловленное предыдущими преимуществами.

Наличие промежуточного перегрева пара также является причиной некоторых особенностей блочного пуска, вытекающих из условий работы промежуточного перегревателя, прогрева системы промежуточного перегрева и пуска турбины.

При пуске турбины требуется довольно тонкое регулирование температуры подаваемого в нее свежего и вторично перегретого пара. Для этого наряду со штатными средствами регулирования необходимы и пусковые (впрыски, байпасы и т. п.).

Возможности и условия осуществления различных режимов пуска в значительной мере определяются пусковой схемой блока. Пусковая схема — это совокупность установок, устройств, арматуры и трубопроводов, необходимых при пуске и останове блока, а также при мгновенных сбросах нагрузки. К пусковым схемам блоков предъявляются следующие требования [2−24]:

• 1) возможность осуществления надежных пусков блока при любом исходном тепловом состоянии котла, паропроводов и турбины;
• 2) минимальные продолжительность пуска, потери топлива, электроэнергии и конденсата при оптимальных условиях прогрева оборудования блока;
• 3) возможность выполнения установленных норм водного режима при пуске блока;

• 4) предельное упрощение пусковых операций и возможность унификации программ автоматического управления пусками;
• 5) возможность удержания блока в работе при глубоком сбросе нагрузки вплоть до холостого хода.

Пусковая схема дубль-блока должна также обеспечивать возможность ремонта корпуса котла при работе турбины и второго корпуса.

Принципиальные отличия возможных вариантов пусковых схем обусловлены, главным образом, типом котла. Поэтому далее будут отдельно рассмотрены пусковые схемы и режимы пуска блоков с барабанными и прямоточными котлами.

На все виды пусков составляются соответствующие графики-задание и сетевые графики, примеры которых показаны на рис.2−9…2−11, 2−14, 2−15.

Сетевой график пуска из горячего состояния блока мощностью 150 МВт, применяемый на одной ГРЭС, представлен (с незначительными упрощениями) на рис. 2−11. На этом графике кружками обозначены так называемые события, показывающие, во-первых, окончание данной операции, и, во-вторых, наличие необходимых и достаточных условий для начала выполнения следующих операций. Цифры в кружках обозначают содержание (код) событий.

По вертикали расположены операции (события), выполняемые одновременно (параллельно), по горизонтали — последовательно. Каждое последующее событие располагается правее предыдущего, а стрелки между кружками являются графическим изображением данной операции. Цифры над стрелками обозначают шифр каждого работника вахты, выполняющего ту или иную операцию, длительность которой в минутах указана в скобках под стрелкой. Штриховые стрелки обозначают так называемые фиктивные работы, показывающие только последовательность событий и не требующие, естественно, времени для выполнения. Ниже приводятся шифры персонала и перечень основных операций пуска:

Старший машинист блока — 01.

Машинист блока (турбины) — 02.

Машинист блока (котла) — 03.

Машинист-обходчик турбины — 04.

Машинист-обходчик котла — 05.

Машинист-обходчик вспомогательного оборудования — 06.

Дежурный по мельницам — 07.

Дежурный слесарь — 08.

Дежурный электромонтер — 09.

Дежурный приборист — 10.

Золыцик — 11.

Дежурный лаборант химической лаборатории — 12.

Перечень основных пусковых операций:

Наличие необходимого уровня воды в барабане, деаэраторе, конденсаторе; подготовлен газовоздушный тракт; опробованы КДУ предохранительных клапанов системы промперегрева и установлены вставки; подготовлен для продувки газопровод; подготовлен конденсатный тракт турбины; проверены и включены защиты по осевому сдвигу и давлению масла на смазку подшипников турбины; включены резервный маслонасос, маслоочистка и валоповоротное устройство турбины; подана охлаждающая вода в конденсатор, на газомаслоохладители, на охлаждение леток, на мокрые золоуловители, шлаковые ванны; подготовлены к работе электрические схемы — 1,2.

Вентиляция топки и продувка газопроводов — 1−4.

Включен конденсатный насос, подан пар на эжекторы и уплотнения — 2−3.

Набор вакуума 550 мм рт. ст. в конденсаторе — 3−5.

Включены газовые горелки — 4−6.

Включение ПЭН — 5−7.

Открыта продувка пароперегревателя; закрыта БРОУ-1 и полностью открыта БРОУ-2 — 6−8.

Переведен сброс пара через БРОУ-1 в конденсатор — 8−9.

Подготовлена схема регенерации высокого давления — 7−10.

Включен пусковой масляный электронасос и взведены АСК — 10−11.

Прогреты АСК и перепускные трубы ЦВД — 11−13.

Включен мотор-генератор — 12−14.

Трогание роторов паром, набор номинальной частоты вращения, синхронизация и включение генератора в сеть — 15−18.

Включен бустерный насос — 16−19.

Повышение параметров пара до номинальных — 17−39.

Harp ужение блока до 80 МВт — 18−35.

Включена защита отпадения вакуума в конденсаторе — 19−28.

Сняты вставки предохранительных клапанов на «горячих» паропроводах промперегрева .- 20−27.

Взведены обратные клапаны на паропроводах отборов турбины — 21−34.

Закрыты БРОУ — 22−33.

Снято ограничение предохранительных клапанов на «холодных» паропроводах промперегрева — 23−32.

Включены вентиляторы первичного воздуха и пылепитатели — 24−31.

Включен сливной насос ПНД — 25−30.

Включены механизмы шлакоудаления — 26−29.

Включена пылесистема — 33−36.

Тягодутьевые машины переключены на вторую скорость — 36−37.

Включение защит и автоматики — 28−38.

Нагружение блока до 150 МВт — 35−40.

Так, например, цифры 1 и 2 означают, что завершены все предшествующие технологические операции (заполнение котла водой до растопочного уровня в барабане, сборка схем электрических соединений, опробование защит и блокировок, подготовка вспомогательного оборудования и т. д.), необходимые для того, чтобы начать выполнение операций по вентиляции топки, продувке газопроводов и включению конденсационной установки турбины. Совокупность последовательных работ, требующих в сумме наибольшего времени для их выполнения, составляет так называемый критический путь.

Применительно к блокам критический путь представляет собой общую продолжительность пуска от начала вентиляции топки до достижения номинальной мощности блока и определяется графиком-заданием пуска. Однако операции, не входящие в критический путь, могут увеличивать продолжительность пуска, поскольку они являются необходимыми для своевременного выполнения тех работ, которые лежат на критическом пути. Сетевой график дает возможность выявить те «узкие» места, которые обусловливают удлинение пуска блока, с тем, чтобы принять необходимые меры по их устранению.

Критический путь может быть сокращен или удлинен только при соответствующих изменениях технологии пуска. Продолжительность этапа подготовки блока к пуску сокращается путем сжатия этого участка сетевого графика по горизонтали и растягивания его по вертикали, что может быть достигнуто за счет рационализации распределения и организации работ, выполняемых каждым работником вахты, механизации и автоматизации технологических операций, повышения готовности оборудования.