Características de partida da caldeira de um TPP não em bloco de um estado não resfriado
Aula número 12
O estado não resfriado é caracterizado pela presença de uma pressão no tambor inferior a 13 ata, o que corresponde a um desligamento da caldeira por 10 ou mais horas.
O tempo de resfriamento depende do estado do isolamento térmico, da densidade dos amortecedores do duto de gás-ar, da densidade dos acessórios de drenagem, das condições para retirar a caldeira para a reserva (qual é o nível de água no tambor no encerramento, com que rapidez a caldeira foi bloqueada nos dutos de gás-ar e água-vapor).
Os estágios de inicialização a frio são iguais aos da inicialização a frio.
Ao mesmo tempo, é realizado um controle especial para verificar os critérios para o arranque seguro da caldeira (diferença de temperatura do metal do tambor, expansão do tambor, telas, temperatura do metal das superfícies de aquecimento e da linha de vapor de conexão).
É monitorizado o estado dos equipamentos dos sistemas em operação (sistema de remoção de cinzas hidráulicas, sistema de abastecimento de água de vedação para a fornalha e empanque de convecção, sistema de extinção de incêndios, unidade de alimentação reduzida da caldeira, elementos de segurança da caldeira, etc.)
As proteções quando a caldeira estiver parada por menos de três dias não são testadas, exceto em casos de detecção de avarias no funcionamento das proteções, travamentos ou avarias associadas ao estado mecânico das válvulas de corte.
Depois de verificar os elementos da tubulação, um diagrama de tubulação de vapor ao vivo é montado. Em que:
GPZ-1 deve estar aberto;
RROU deve ser mantido em espera ativa;
O bypass GPZ-2 deve ser fechado;
Em seguida, a temperatura do óleo combustível no anel de óleo combustível da caldeira é monitorada, o número necessário de bocais de ignição é definido, os mecanismos de tiragem são preparados para operação, o forno é ventilado, a próxima queima da caldeira é relatada ao gerente de turno e ao gerente de turno da estação.
Depois disso, os drenos do superaquecedor e a linha de vapor de conexão são abertos, o número necessário de queimadores é aceso (enquanto o consumo de combustível é controlado pela temperatura dos gases na saída do forno, que deve ser 10-30 ° C mais alta que a temperatura máxima do metal do superaquecedor).
Conforme a pressão atrás da caldeira aumenta, a purga do superaquecedor abre. Além disso, os parâmetros são aumentados de acordo com a tarefa programada de iniciar a caldeira de um estado não resfriado. Outras operações correspondem ao arranque da caldeira a partir do estado frio.
O estado térmico da caldeira é caracterizado como quente se a pressão no tambor for superior a 13 ata, o que normalmente corresponde a um tempo de inatividade da caldeira não superior a 10 horas.
A fase preparatória, neste caso, é semelhante à preparação da caldeira para o arranque a frio. É dada atenção especial ao monitoramento da condição do equipamento em operação.
1. Um diagrama de dutos de vapor vivo está sendo montado, a saber:
O fechamento do GPP-2 e seu bypass, bem como o fechamento das válvulas na entrada da unidade de ignição é controlado;
RROU é colocado na reserva quente (veja acima);
GPZ-1 é aberto, as taxas de aquecimento programadas da linha de vapor de conexão são fornecidas.
Se a caldeira ficar parada por mais de 4 dias, é necessário abrir os ralos do superaquecedor.
2. O nível de água inicial no tambor da caldeira é definido.
3. Um diagrama do duto de gás-ar é montado e o forno é ventilado de acordo com os requisitos das instruções locais.
4. Se o aquecimento for feito com óleo combustível, os aquecedores da caldeira estão ligados; a temperatura do ar frio na frente do aquecedor de ar deve ser mantida no nível de 100 - 110 o C.
O consumo inicial de combustível deve ser tal que a temperatura dos gases na saída do forno seja 10 - 30 ° C mais alta que a temperatura máxima do metal do superaquecedor.
Com o início da subida de pressão a jusante da caldeira, o RROU é conectado abrindo a válvula correspondente na unidade de ignição.
No futuro, o modo é executado de forma semelhante para partidas dos estados frio e não resfriado, enquanto você deve ser guiado pela programação - a tarefa inicial.
SOCIEDADE DE ENERGIA DE ESTOQUE RUSSO
E ELETRIFICAÇÃO "UES DA RÚSSIA"
INSTRUÇÕES TÍPICAS
NO INÍCIO
DE DIFERENTES ESTADOS TÉRMICOS
E PARE A CALDEIRA DE VAPOR
USINAS TÉRMICAS
CROSS-LINKED
RD 34.26.514-94
SERVIÇO DE MELHOR EXPERIÊNCIA DA ORGRES
Moscou 1995
DESENVOLVIDO por JSC "Firm ORGRES"
CONTRATADA V.V. KHOLSCHEV
APROVADO PELA RAO "UES da Rússia" 14/09/94
Primeiro vice-presidente V.V. ENCARACOLADO
As instruções levam em consideração os comentários e sugestões de institutos de pesquisa e design, empresas de energia e organizações de comissionamento.
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RD 34.26.514-94 |
Data de expiração definida
de 01.01.1995
antes de 01.01.2000
A instrução padrão é destinada ao pessoal técnico e de engenharia de usinas termelétricas. Este manual está sendo publicado novamente. De obras semelhantes, a "Coleção de instruções para a manutenção de caldeiras de usinas de energia" (Moscou-Leningrado: Gosenergoizdat, 1960), "Instruções temporárias para a manutenção de uma caldeira TGM-84 na queima de gás natural e óleo combustível" (Moscou: BTI ORGRES, 1966).
Ao operar a caldeira, deve-se ser orientado pelos requisitos:
atuais PTE, PTB, PPB, “Regras para construção e operação segura de caldeiras a vapor e água quente”, “Regras de segurança contra explosão no uso de óleo combustível e gás natural em caldeiras”;
instruções de fábrica para a operação da caldeira;
instruções locais para a manutenção e operação da caldeira e equipamentos auxiliares;
descrições de cargos locais;
... DISPOSIÇÕES GERAIS
A ordem de acendimento dos reguladores automáticos ao arrancar a caldeira é indicada no anexo.
Os princípios básicos de organização dos modos de partida e parada da caldeira são descritos no apêndice.
O escopo do controle de temperatura é fornecido no apêndice.
No processo de enchimento, ligue as bombas dosadoras da instalação de conservação para fornecer a solução de hidrazina-amônia (Fig.) A um dos pontos possíveis da caldeira (tambor, pontos baixos, unidade de força). Após o enchimento, desligue as bombas dosadoras e conecte a caldeira a um conjunto de água de alimentação quente (ou fria); faça um teste de pressão.
No processo de teste de pressão, retire uma amostra e determine a qualidade da água da caldeira, inclusive visualmente. Se necessário, lave o sistema de tela através dos pontos mais baixos antes de limpar a água da caldeira. A concentração de hidrazina na água da caldeira deve ser 2,5 - 3,0 mg / kg, pH\u003e 9.
válvulas de vapor PP-1, PP-2 para soprar a caldeira na atmosfera;
válvulas de vapor PP-3, PP-4 do corte do superaquecedor para a atmosfera;
ligar, a pedido do serviço químico, bombas doseadoras e organizar, na ausência de fosfatos na água da caldeira, um modo de fosfatação, mantendo o valor do pH da água da caldeira do compartimento limpo em pelo menos 9,3;
defina a vazão necessária de água da caldeira dos ciclones remotos cobrindo a válvula de controle de descarga contínua, certificando-se de que os indicadores de qualidade da água de alimentação e do vapor estejam estabilizados no nível padronizado.
... LIGANDO A CALDEIRA DE UM ESTADO NÃO RESFRIADO
... LIGANDO A CALDEIRA DE UM ESTADO QUENTE
... PARE A CALDEIRA PARA RESERVAR
Momento de ativação
Abaixando o nível de água no tambor da caldeira
Quando a pressão no tambor atinge 13,0 - 14,0 MPa e as leituras do medidor de nível são verificadas com as leituras dos dispositivos indicadores de água de ação direta
Aumento do nível de água no tambor da caldeira (limite II)
Apagando a tocha na fornalha
Com uma carga de 30% do nominal
Diminuição da pressão do gás após a válvula de controle
Com válvula de gás abrindo para qualquer queimador
Redução da pressão do óleo combustível após a válvula de controle
Com abertura da válvula de óleo para qualquer queimador
Reduzindo a pressão do óleo no sistema de lubrificação dos moinhos de injeção direta com seu fornecimento centralizado
Desligue todos os ventiladores primários
Desligamento de todos os ventiladores do moinho ao transportar poeira com um agente de secagem desses ventiladores
Manchar de uma tocha de carvão pulverizado na fornalha
Desativando todos os exaustores de fumaça
Com a abertura da válvula de corte de combustível para qualquer queimador piloto
Desligue todos os ventiladores
Desativando todos os RVP
Falha em acender ou apagar a chama de qualquer queimador piloto
Iniciar função
Momento de ativação
Regulador de nível de água do forno no tambor
Manter um nível constante
Depois de mudar para uma válvula de controle em um desvio com um diâmetro de 100 mm da unidade de energia
Regulador de nível de água do tambor
Depois de mudar para o PKK principal
Regulador de combustível
Manter o consumo de combustível de acordo com a tarefa
De acordo com os regulamentos locais
Regulador de temperatura do vapor vivo atrás da caldeira
Manter a temperatura nominal do vapor vivo por injeção
Ao atingir a temperatura nominal do vapor vivo
Regulador de descarga contínua
Manter a taxa de fluxo definida de purga contínua
Depois de conectar a caldeira à rede
Regulador de ar total
Manter um dado excesso de ar na fornalha
Regulador de fluxo de ar primário
Manter uma determinada taxa de fluxo de ar primário
Depois de mudar para a incineração de pó
Regulador de vácuo do forno
Manter o vácuo na fornalha
Com ignição da caldeira
Apêndice 3
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA ORGANIZAÇÃO DE PARTIDA E PARADA DA CALDEIRA
Anteriormente, como vocês sabem, foi proposto controlar a temperatura da água na frente do tambor ao encher uma caldeira não resfriada, que não deveria diferir em mais de 40 ° C da temperatura do metal no fundo do tambor. No entanto, este requisito pode ser atendido apenas se a primeira porção de água for direcionada para fora do tambor. Os esquemas existentes para o fornecimento de água ao tambor da caldeira normalmente não prevêem tal possibilidade. Porém, ao desenvolver um esquema de monitoramento do estado de temperatura do tambor, optou-se por manter a medição da temperatura da água na frente do tambor; o controle sobre a temperatura de saturação também é mantido.
O enchimento do tambor para prensagem hidráulica é proibido se a temperatura do metal da parte superior do tambor vazio exceder 140 ° C.
Os gráficos dados nas tarefas de acendimento da caldeira de vários estados térmicos são específicos: os modos de partida foram testados na caldeira TPE-430 na TPP com ligações cruzadas; os horários também se aplicam a outros tipos de caldeiras.
Figura: nove ... Distribuição de temperatura ao longo do caminho do superaquecedor:
Dependendo da tecnologia utilizada, as paradas de caldeiras são divididas nos seguintes grupos:
parar a caldeira na reserva;
desligamento da caldeira para uma espera de longo prazo ou reparo (com conservação);
desligamento da caldeira com resfriamento;
parada de emergência.
O desligamento da caldeira na reserva significa um breve desligamento com manutenção do nível da água no tambor, associado principalmente a paradas de equipamentos que não requerem reparos nos finais de semana. Ao parar por mais de 1 dia, a pressão na caldeira, via de regra, diminui para a atmosférica. Em caso de desligamento por mais de 3 dias, recomenda-se colocar a caldeira sob sobrepressão de desaerador ou outra fonte para fins de conservação.
A tecnologia de desligamento da caldeira é adotada da forma mais simplificada possível e prevê o descarregamento da caldeira em até 20-30% nos parâmetros nominais, seguido de seu desligamento e desligamento da tubulação principal de vapor.
Para manter a pressão do vapor durante o desligamento, as válvulas de ventilação da caldeira não são abertas. O requisito contido no "Âmbito e condições técnicas para a implementação de proteção tecnológica de equipamentos de calor e energia de usinas com cross-links e caldeiras de água quente" (Moscou: SPO Soyuztekhenergo, 1987), sobre a abertura de válvulas de descarga durante desligamentos de caldeira foi revisado e ao listar as ações realizadas por proteção tecnológica, esta operação não é mencionada (Circular nº Ts-01-91 / T / “Sobre alterações aos esquemas de proteção tecnológica de equipamentos de calor e energia de UTEs em operação” - M.: SPO ORGRES, 1991).
Basta nos limitarmos ao controle remoto das válvulas de purga.
Ao colocar o equipamento em standby ou reparo de longa duração, esta Instrução Padrão prevê sua conservação com hidrazina com amônia no modo de desligamento da caldeira. Outros métodos de conservação também são possíveis.
O desligamento com resfriamento da caldeira e dos dutos de vapor é utilizado quando é necessário reparar as superfícies de aquecimento do forno, dutos de gás e uma caixa de aquecimento. Quando a caldeira é desligada, as máquinas de tiragem permanecem em operação durante todo o período de resfriamento. O resfriamento do tambor com o vapor da caldeira vizinha (através das pontes) é realizado tanto sem manter o nível da água no tambor (este modo é mostrado a título de exemplo nesta Instrução Padrão), como com a manutenção do nível. Neste último caso, o vapor é fornecido para resfriamento apenas aos coletores superiores do tambor. Com a ajuda do RROU, é regulada a taxa de diminuição da pressão do vapor, que é descarregado primeiro no coletor auxiliar e depois na atmosfera.
A taxa de diminuição da pressão do vapor deve ser mantida de forma a não exceder a taxa de diminuição permitida na temperatura da geratriz inferior do tambor, que quando parada é [↓ Vt] \u003d 20 ° C / 10 min. A diferença de temperatura entre a geratriz superior e inferior do tambor não deve exceder [ Dt] \u003d80 ° C
Apêndice 4
ESCOPO DO CONTROLE DE TEMPERATURA
É aconselhável monitorar o regime de temperatura do superaquecedor durante o acionamento da caldeira com termômetros termelétricos de manga padrão instalados na saída dos estágios individuais, abandonando as medições com termômetros termelétricos de bobina. Nos modos de inicialização, é em primeiro lugar necessário garantir o controle sobre a temperatura do vapor nos primeiros estágios do superaquecedor como as superfícies de aquecimento mais estressadas por calor em tais modos, bem como sobre a temperatura do vapor na saída da caldeira ao longo de ambos os fluxos. Recomenda-se colocar as medidas indicadas no registro automático junto com o registro existente da temperatura do metal do tambor. Este último deve ser trazido de acordo com os requisitos do apêndice, seção. 1.6 "Coleção de documentos regulamentares para a operação de sistemas de energia (parte de engenharia térmica). Parte 1." M.: SPO ORGRES, 1991:
o número de medições de temperatura ao longo do tambor superior-inferior foi reduzido para seis: no centro e nas seções extremas;
a medição das temperaturas de saturação é fornecida instalando termopares de manga ou de superfície na saída de vapor e nos tubos de redução de água do tambor;
medidas são feitas para medir as temperaturas da água de alimentação a jusante do economizador (para controle ao encher o tambor).
Antes de iniciar a unidade de caldeira após um longo desligamento, ela é verificada e inspecionada. São verificadas as superfícies de aquecimento, revestimento com bueiros, válvulas explosivas e de segurança, conexões de vapor e água, instrumentação, elementos de controle manual e automático, mecanismos auxiliares (exaustores de fumaça, ventiladores, equipamento de moinho). É realizada uma operação de teste e verificado o bloqueio automático dos exaustores de fumaça e ventiladores. É proíbido início da caldeira em caso de mau funcionamento do equipamento de proteção.
Diagrama de disparo de uma caldeira de tambor operando em uma linha comum
Para o arranque, o circuito de ignição está preparado (ver Fig.). As drenagens 4 são fechadas e as aberturas de ar 6 e a válvula na linha de purga do superaquecedor 7 são abertas. A válvula de vapor principal 8 permanece fechada e o dreno na frente dela se abre para fornecer a possibilidade de aquecer a linha de vapor e evitar choques hidráulicos durante a condensação do vapor que entra na linha de vapor frio.
Para evitar a corrosão intensiva das superfícies internas dos tubos, a caldeira é enchida com água purificada somente antes do início do aquecimento. A temperatura da água na frente do tambor não deve diferir da temperatura do metal do tambor em mais de 40 ° C. Em uma diferença de temperatura maior, o enchimento da caldeira com água é proibido devido ao risco de tensões de temperatura excessivas. A velocidade de enchimento deve ser tal que assegure o aquecimento uniforme do tambor (a diferença máxima de temperatura entre quaisquer dois pontos não deve exceder 40-50 ° С) Ao encher a caldeira com água, observe as conexões na linha de abastecimento 1 e nas linhas de drenagem. Em caso de vazamento, é necessário consertar ou cortar a alimentação.
O tambor enche ao nível mais baixo porque acendendo a caldeira o nível sobe devido ao aumento do volume específico de água e ao deslocamento de parte dele das superfícies da tela 5 pelo vapor gerado. Depois de encher a caldeira com água, certifique-se de que o nível de água no tambor não desce. Caso contrário, é necessário encontrar o local do vazamento, eliminá-lo e então trazer o nível ao nível inicial.
Antes da queima e durante a queima, o forno e todos os dutos de gás devem ser ventilados com um exaustor de fumaça e um ventilador por pelo menos 10 minutos. A ventilação é realizada a fim de remover da fornalha e dos dutos de gás uma mistura explosiva de ar com gases e combustível não queimado, que pode estar em depósitos nas superfícies de aquecimento formados durante a operação da unidade de caldeira devido a condições de combustão insatisfatórias, moagem grosseira de combustível, atomização insuficiente de óleo combustível ou baixo aquecimento, etc. n. Caldeiras a gás devem ser ventiladas com especial cuidado.
Deve-se ter em mente que a ventilação prolongada de uma caldeira recém-desligada pode levar ao seu resfriamento brusco e ao aparecimento de tensões de temperatura perigosas. Portanto, as caldeiras de tambor para uma pressão de 98 MPa e acima não podem ser ventiladas por mais de 15 minutos.
Para garantir o aquecimento uniforme do forno e outras superfícies queima de caldeira deve ser executado no maior número possível de queimadores, garantindo o suprimento de ar suficiente para cada um deles. As caldeiras de carvão pulverizado são acesas usando bicos especiais de óleo combustível. A transição para a combustão de pó de carvão é realizada somente depois que o forno aqueceu até um nível que garante combustão estável de pó e é determinado pela marca do combustível e instruções locais. O fornecimento de poeira a um forno não aquecido pode levar não só à sua perda, mas também à ignição de combustível não queimado em dutos de gás convectivo e, como resultado, a danos à unidade de caldeira.
O maior aquecimento do forno é necessário antes de alimentá-lo com combustíveis fracamente reativos. Portanto, a transição para a combustão de combustível sólido com rendimento de voláteis inferior a 15% é permitida a uma carga térmica do forno de pelo menos 30% da nominal.
Velocidade de Kindling (aumento de pressão) é regulado alterando a quantidade de geração de calor no forno e a resistência da linha de ignição 7. A taxa de aumento de pressão é determinada pela intensidade de vaporização e o coeficiente de resistência da linha de ignição (purga). Quando a linha de ignição está totalmente fechada, a taxa de aumento de pressão é máxima, pois neste caso o vapor vai apenas para preencher o volume de vapor da unidade de caldeira.
Nesse caminho, taxa de aumento de pressão ao acender a caldeira, ela é regulada alterando a resistência da linha de ignição e a quantidade de calor liberado no forno.
Condições de temperatura das superfícies de evaporação em acendendo a caldeira depende da intensidade da circulação natural. Com o aquecimento fraco das superfícies da peneira 5 (com baixo consumo de vapor), a circulação em tubos individuais é fortemente influenciada pela diferença em suas características hidráulicas. Além disso, a condição de circulação é deteriorada neste caso devido ao aquecimento desigual crescente de tubos individuais. Portanto, com baixa geração de calor no forno, podem surgir modos de circulação não confiáveis \u200b\u200be a taxa de circulação em tubos individuais pode diminuir para zero e valores negativos. Deve-se ter em mente que, com circulação fraca, a mistura de água no tambor piora e a temperatura da parede da parte final do tambor pode ficar significativamente atrás da temperatura da parede da parte intermediária. A melhoria da circulação é proporcionada por um aumento no consumo de vapor, que a uma taxa constante de aumento de pressão é alcançada reduzindo a resistência da linha de ignição.
Quando caldeira começa é necessário prever o resfriamento de algumas superfícies de aquecimento para evitar o superaquecimento de suas paredes. Essas superfícies incluem um superaquecedor 3 e um economizador de água 2 para caldeiras de tambor.
O superaquecedor geralmente é resfriado com seu próprio vapor, criando um fluxo de vapor chamado purga.
A quantidade de vapor que sopra através do superaquecedor durante o período de queima é de 10-15% da capacidade nominal do vapor da caldeira, e a velocidade do vapor é de 2-3 m / s, o que leva a uma distribuição desigual de vapor entre os tubos. Em combinação com a possível irregularidade de temperatura do fluxo de gás, isso pode causar uma diferença significativa de temperatura entre as paredes dos tubos individuais. Portanto, ao acender a caldeira, é necessário controlar o regime de temperatura dos tubos do superaquecedor, inclusive ao longo de sua largura.
Ao iniciar as caldeiras de tambor, se não houver um resfriamento confiável do economizador de água, vapor superaquecido pode se formar em suas seções de saída, o que, sob certas condições, causará superaquecimento excessivo dos tubos. Durante o período de combustão, a unidade de caldeira do tipo tambor é normalmente alimentada periodicamente e a vazão da água de alimentação é determinada pela purga do superaquecedor e drenagem dos pontos inferiores. Nesse caso, ocorre uma pulsação da temperatura da água no economizador, o que provoca tensões alternadas nas paredes e pode levar a danos nas juntas soldadas dos tubos do economizador.
Para proteger os tubos do economizador de água durante o período de combustão contra superaquecimento, é usada a circulação de água do tambor para o economizador ou o bombeamento contínuo de água através do economizador (ver Fig.). Neste caso, a água após o economizador é devolvida ao desaerador ou tanque de alimentação do TPP.
Velocidade de queima de caldeiras com circulação natural é limitada pelas condições de aquecimento uniforme do tambor e pela diferença de temperatura limite entre o topo e a base dele, bem como pela espessura da parede. A taxa de aquecimento das paredes do tambor não deve exceder 1,5 ° C / min para uma temperatura de parede de 200 ° C e 3 ° C / min com mais acendimento.
Cronograma de inicialização da caldeira
pb - pressão no tambor durante o processo de kindling; tн - temperatura de saturação do vapor.
O acendimento de caldeiras de diferentes estados térmicos deve ser realizado de acordo com o cronograma de acionamento (Fig.), Elaborado com base em testes, levando em consideração as características de projeto desta unidade de caldeira. A duração do kindling depende dos parâmetros iniciais, métodos de resfriamento do superaquecedor, características do projeto e do estado térmico inicial da caldeira. A duração da queima para caldeiras de média pressão é de 3-4 horas e para caldeiras de alta pressão de 4-5 horas.
Simultaneamente com o acendimento da caldeira, quando a pressão nela atinge cerca de 0,5 MPa, a linha de vapor 9 é aquecida da válvula de vapor principal 8 para a linha de operação 11. A drenagem da seção aquecida da linha de vapor é realizada através de drenos 4 instalados em frente à válvula principal 10 (ver Fig.).
Para evitar tensões térmicas excessivas, o aquecimento da tubulação deve ser realizado em certas taxas permitidas, iguais a 2-4 C / min.
As deformações longitudinais das condutas de vapor durante o seu aquecimento são percebidas pelos compensadores, as forças surgidas neste caso são transmitidas aos suportes e suspensões. No aquecimento, o valor da extensão das linhas de vapor é monitorado por indicadores especiais (benchmarks) e o funcionamento das suspensões e suportes é monitorado.
Se as deformações ultrapassarem os limites estabelecidos, surgimento de vibrações nas linhas de vapor ou danos nas suspensões, é necessário interromper o aquecimento e tomar medidas para eliminar as violações identificadas no funcionamento normal das linhas de vapor.
A unidade da caldeira é conectada à linha de vapor a uma pressão no tambor 0,1-0,2 MPa menor do que na linha. Essa pressão é mantida para evitar que a água ferva, o que ocorreria se a pressão no tambor fosse maior do que na linha de vapor. Ligar a unidade de caldeira com uma pressão significativamente mais baixa do que a da rede leva a uma diminuição ou até mesmo ao encerramento da purga do superaquecedor e é inaceitável devido ao perigo de superaquecimento das bobinas do superaquecedor.
Depois de conectar a unidade da caldeira à rede elétrica, as válvulas nas linhas de purga são fechadas e sua carga é elevada ao nível exigido pelas condições de operação da TPP.
Princípios básicos de organização dos modos de início
e parando a caldeira
1. Este manual trata das operações iniciais em relação a um esquema de ligações cruzadas. Ao iniciar de acordo com o esquema de blocos em TPPs, onde tal possibilidade é fornecida, deve-se orientar pelas disposições.
2. Dependendo do estado térmico do equipamento, os modos de inicialização são divididos nos seguintes grupos principais:
De um estado frio com uma caldeira completamente resfriada e linhas de vapor. Essa condição é típica quando interrompida por dois ou mais dias;
Do estado não resfriado com a pressão restante no tambor acima de 0.
Este estado (0< Рб £ 1,3 МПа) характерно при остановах на 10 и более часов в зависимости от качества тепловой изоляции котла и паропроводов и плотности газовоздушного тракта; из горячего состояния при сохранившемся давлении в барабане более 1,3 МПа.
A pressão do vapor de 1,3 MPa foi formalmente selecionada como a pressão limite, com base no valor da contrapressão no coletor auxiliar. Com esta abordagem, ao partir de um estado quente, as válvulas de purga da caldeira para a atmosfera não são abertas e o vapor de purga é imediatamente fornecido para a PRU de ignição.
3. Ao partir de um estado frio, o consumo inicial de combustível é selecionado igual a 10% do nominal. A pressão do combustível (gás, óleo combustível) correspondente a uma determinada taxa de fluxo é determinada pela fórmula
É mais conveniente utilizar um gráfico construído de acordo com a fórmula especificada, através do qual se pode determinar rapidamente a pressão do combustível de ignição, dependendo do seu consumo (em porcentagem) e do número de queimadores ligados.
Figura 9 - Pressão de combustível
4. O crescimento da pressão de vapor inicial, desacelerado durante as partidas a partir de um estado frio, é fornecido devido à abertura total das válvulas de purga da caldeira para a atmosfera, bem como purga adicional prevista nos modernos diagramas de caldeira TKZ antes dos estágios do superaquecedor não drenado.
A combinação do forçamento inicial de 10% e da vazão das linhas de purga (os diâmetros das linhas de vapor são escolhidos iguais a DN 100 mm) permite manter a taxa de aquecimento admissível do tambor. Este critério está sendo revisado. Em vez da taxa de aumento da temperatura de saturação, propõe-se controlar a taxa de aumento da temperatura ao longo da geratriz inferior do tambor, onde se concentram as fissuras. Ao mesmo tempo, o intervalo de tempo para alteração do parâmetro foi revisado: um intervalo de tempo estendido de 10 minutos foi tomado como base, e a velocidade foi determinada como uma média de 10 minutos e comparada com o permitido \u003d 80 ° С.
Apêndice 4 das Instruções Típicas para Partida e Desligamento de uma Caldeira a Vapor de Usinas Térmicas Reticuladas
Escopo de controle de temperatura
É aconselhável monitorar o regime de temperatura do superaquecedor durante o acionamento da caldeira com termômetros termelétricos de manga padrão instalados na saída dos estágios individuais, abandonando as medições com termômetros termelétricos de bobina. Nos modos de inicialização, é em primeiro lugar necessário garantir o controle sobre a temperatura do vapor nos primeiros estágios do superaquecedor como as superfícies de aquecimento mais estressadas por calor em tais modos, bem como sobre a temperatura do vapor na saída da caldeira ao longo de ambos os fluxos. Recomenda-se trazer as medidas indicadas para registro automático juntamente com o registro existente da temperatura do metal do tambor. Este último deve ser alinhado com os requisitos:
O número de medições de temperatura ao longo do cilindro superior-inferior foi reduzido para seis: no centro e nas seções extremas;
Prevê a medição das temperaturas de saturação por meio da instalação de termopares de manga ou de superfície na saída de vapor e nas tubulações de drenagem do tambor;
Prevê a medição das temperaturas da água de alimentação atrás do economizador (para controle ao encher o tambor).
Bibliografia
1. "Diretrizes para a conservação de equipamentos de calor e energia: RD 34.20.591-87" (Moscou: Rotaprint VTI, 1990).
2. "Instruções típicas para partida de vários estados térmicos e desligamento de um monobloco de 110 MW com uma turbina T-110 / 120-130 e uma caldeira a gás-óleo: TI 34-70-048-85" (Moscou: SPO Soyuztekhenergo, 1986).
3. "Coleção de documentos regulamentares para a operação de sistemas de energia (parte de engenharia térmica). Parte I".
4. "Melhoria da sopragem periódica e contínua de caldeiras de tambor de alta pressão (15,5-16,5 MPa)". - M.: Rotaprint VTI, 1989.
5. "Âmbitos e condições técnicas para a implementação de proteção tecnológica de equipamentos de energia térmica de usinas com ligações cruzadas e caldeiras de água quente" (Moscou: SPO Soyuztekhenergo, 1987),
6. "Recolha de documentos administrativos para a operação de sistemas de energia (parte de engenharia térmica). Parte 1." M.: SPO ORGRES.
E aumentando a carga para a especificada. Vamos considerá-los em relação aos equipamentos mais modernos - instalações modulares. Durante a primeira fase, os circuitos água-vapor, combustível e gás-ar são "montados", todos os mecanismos e sistemas são preparados, o vácuo é definido no condensador da turbina, desaeração pré-partida da água de alimentação, etc. A caldeira de tambor é preenchida com água dependendo do seu estado. Neste caso, o nível no tambor, levando em consideração o "inchaço" durante a queima, é ajustado abaixo do normal. A caldeira de fluxo direto é enchida com água durante todo o acendimento, exceto para acendimento em estado de espera quente. Na ausência de excesso de pressão na caldeira, o ar é deslocado dela simultaneamente com o enchimento com água. Na caldeira de fluxo direto, uma taxa de fluxo inicial predeterminada de água de alimentação é ajustada e fechando a válvula Äр1 (com uma entrada de ar fechada), sua pressão sobe para a de trabalho. Quando a caldeira é acionada a quente, um consumo de água de alimentação inferior é inicialmente definido (10-15% do nominal), o que permite resfriar suavemente o percurso da caldeira até a entrada, entrada e entrada de ar. A taxa de fluxo de água inicial é definida após aumentar a pressão antes da entrada de ar. A água é descarregada do VC em P20 e posteriormente no conduto de água (Fig. 23.8, 6). Ao abrir o SSBU, o superaquecedor da caldeira de fluxo direto é colocado sob vácuo (exceto no caso de acendimento do estado de reserva quente). A mesma operação é realizada em uma caldeira do tipo tambor na ausência de excesso de pressão nela, o que retarda o aumento da temperatura de saturação no tambor durante a queima. Nos casos em que a PSBU permanece inicialmente fechada, sua abertura é realizada somente após o acionamento do forno, com base na manutenção de uma pressão de vapor fresco constante, que já foi preservada até o momento.
Durante o período de desligamento da caldeira, apesar de tomar as medidas especificadas em § 23.5, a umidade pode se acumular em estágios individuais do superaquecedor. Além disso, em uma caldeira de passagem direta, devido ao vazamento da entrada de ar e drz, a água pode se acumular na tubulação e na primeira superfície de aquecimento atrás da entrada. Isso cria o perigo de "empurrar" a umidade para os coletores quentes da caldeira ao acendê-la, o que pode causar rachaduras. Em uma caldeira de tambor, isso leva a uma aceleração do aumento de pressão no tambor no período inicial de combustão, o que por sua vez limita o forçamento permissível do forno. A abertura do SSBU, que comunica o superaquecedor com o condensador, acelera a evaporação da umidade dos tubos quando a caldeira é ligada.
Depois de ligar os mecanismos de tiragem, a ventilação da via gás-ar e a preparação dos dispositivos de abastecimento de combustível, os queimadores são acesos (incluem bicos de óleo combustível ou queimadores de gás). Para aquecimento uniforme das telas ao redor do perímetro da câmara de combustão, redução das cargas de calor locais e em uma caldeira de tambor - para o desenvolvimento simultâneo da circulação em todas as telas, é recomendado acender usando tantos bicos (queimadores) quanto possível com o consumo mínimo de combustível permitido para cada um deles. Testes mostraram que para os tipos atuais de tambores domésticos e caldeiras de fluxo direto, o consumo de combustível no primeiro período de sua combustão não deve ultrapassar 20% do nominal. Com tal taxa de fluxo, a temperatura das paredes dos tubos das superfícies de aquecimento de superaquecimento, mesmo no modo sem fluxo, não excede o valor permitido. Ao iniciar a unidade a partir de um estado frio ou não resfriado, o consumo inicial de combustível é definido em 12-15% do nominal. Em uma caldeira de tambor, tal consumo de combustível garante um desenvolvimento bastante rápido de circulação nas telas e, ao mesmo tempo, a taxa de aumento de pressão no tambor não excede o valor permitido (ao usar a exaustão de vapor do tambor para a atmosfera ou quando o projeto do superaquecedor é drenado). Independentemente do tipo de caldeira, o consumo de combustível especificado fornece saída de vapor suficiente para aquecer as linhas de vapor.
Ao partir de um estado quente, o consumo de combustível no período inicial é definido em 20% do nominal, e se houver um fluxo de vapor através do superaquecedor, ele é adicionalmente aumentado com base na obtenção das temperaturas necessárias do vapor novo e reaquecido.
Após estabelecer o consumo inicial de combustível na caldeira de passagem única, o consumo de água de alimentação e a pressão do meio antes da entrada são mantidos constantes. Quando a pressão do meio em P20 aumenta para 0,4-0,5 MPa, o vapor é descarregado dele para o desaerador, e quando a qualidade especificada da água residual é alcançada, o ciclo é fechado (a descarga de água de P20 é comutada do conduto de água circulante para o condensador). Durante o período de combustão considerado, a caldeira de tambor é alimentada periodicamente com água de blocos vizinhos (Fig. 23.7, I, 13) para manter o nível de água permitido. Em caldeiras com economizador do tipo fervente, o regime com recarga periódica ou uma pequena vazão de água constante em alguns casos leva a irregularidades termo-hidráulicas significativas. Ao mesmo tempo, um meio com uma entalpia mais alta (até vapor superaquecido) pode entrar no tambor através de tubos de derivação de água separados. Para eliminar isso, as temperaturas especificadas do meio na seção intermediária e na saída do economizador são mantidas com a vazão de água correspondente, e no caso de um aumento do nível no tambor, a purga é aumentada.
Após o consumo inicial de combustível ser estabelecido na caldeira de tambor, o consumo e os parâmetros do vapor vivo aumentam gradualmente, e em uma caldeira de fluxo direto, a temperatura do meio antes da entrada de ar (t "B3). Este último permite avaliar a secura do meio que entra no avião. 8-10% (*, vz \u003d 250 a 270 ° C), a aeronave já pode trabalhar de forma bastante eficiente e, portanto, pode-se iniciar a conexão do superaquecedor. Essa operação é realizada abrindo gradativamente a válvula DRZ (em etapas de 10-15% com 2-3 minutos). No processo de conexão do superaquecedor, a temperatura do tubo metálico na zona de aquecimento diminui. Paralelamente a isso, a temperatura do vapor na saída da caldeira aumenta gradualmente, o que é determinado por um aumento no coeficiente de transferência de calor a2 com um aumento no consumo de vapor. aberto, parte do vapor da aeronave junto com a água (vapor "deslizamento") continua a ser descarregado em P20. Portanto, a próxima operação é em fechamento da válvula Dr2. Esta operação é realizada com o objetivo de garantir a retirada de toda a umidade da aeronave com algum pequeno “escorregamento” de vapor (cerca de 5% da vazão do meio de descarga), o que contribui para o aumento da eficiência da aeronave. Posteriormente, conforme o meio no ar se torna seco, a válvula Др2 é adicionalmente fechada, até o fechamento completo quando o vapor superaquecido aparece antes da entrada de ar, o que indica a transição da caldeira do modo de operação do separador para o de fluxo direto.
À medida que aumenta o consumo de vapor através do superaquecedor, as linhas principais de vapor são aquecidas. O vapor é descarregado deles através do SSBU e drenagens de seções sem saída. Normalmente, o aquecimento é realizado até que a temperatura do vapor na frente da turbina HPC seja cerca de 100 "C mais alta do que a temperatura de sua parte de entrada de vapor. Este aquecimento é iniciado somente quando a temperatura do vapor em frente ao PRC passa a ultrapassar a temperatura da parte de exaustão da turbina HPC, evitando assim o seu resfriamento. Em monoblocos de 300 e 500 MW SKD, PRS não são fornecidos nos esquemas de inicialização (Fig. 23.8) e o chamado aquecimento "combinado" do sistema de reaquecimento é realizado. rpm O vapor fresco passa pelo HPC da turbina, o sistema de reaquecimento e é descarregado da unidade de transmissão de gás para o condensador prn para válvulas cobertas do centro de pressão central da turbina. Como decorre dos testes, em uma velocidade tão baixa, a operação de rotores de média e baixa pressão sem fluxo de vapor é bastante aceitável. Ao mesmo tempo, uma vez que apenas o HPC da turbina está em funcionamento, o consumo de vapor é suficientemente alto e o aquecimento rápido do sistema de reaquecimento é garantido. Às vezes, para aumentar ainda mais o consumo de vapor através do sistema de reaquecimento, o vácuo no condensador da turbina é agravado.
Existe um grupo de modos nos quais as unidades podem ser iniciadas sem aquecimento das linhas de vapor. Isso inclui principalmente partidas a quente. Além disso, dependendo do estado de isolamento térmico, as partidas das unidades após um tempo de inatividade de 1-2 dias também podem ser realizadas sem aquecer o sistema de reaquecimento. O critério para a admissibilidade de tais modos é a redução das temperaturas do vapor em não mais do que 20-30 * C em comparação com as temperaturas das partes de entrada do vapor da turbina.
No processo de conclusão do aquecimento, o consumo de combustível é reajustado com base na determinação da saída de vapor da caldeira, suficiente para garantir a carga inicial do turbogerador em torno de 5% do nominal. Ao partir de um estado frio e não resfriado, eles tendem a definir o consumo de combustível em um nível mínimo, pois isso facilita o fornecimento das baixas temperaturas necessárias do vapor novo e reaquecido. Ao contrário, ao partir de um estado quente, o consumo de combustível é aumentado até o limite superior permitido (com um esquema de bypass único - 30% do nominal), com base no fornecimento de temperaturas de vapor próximas do nominal.
Antes do impulso do rotor da turbina, as injeções iniciais são ativadas e a temperatura de vapor fresco necessária é ajustada. Ao mesmo tempo, na caldeira de fluxo direto, a pressão na frente das válvulas de injeção de partida é ajustada em 1,5-2,0 MPa a mais do que a pressão do vapor vivo na linha de recirculação de água para o desaerador usando a válvula Dr4. Na caldeira de tambor, as temperaturas de vapor predefinidas são adicionalmente definidas atrás de estágios separados do superaquecedor. Em unidades separadas de 200 e 300 MW, a temperatura do vapor reaquecido é controlada por desvios de vapor. Em unidades de grande capacidade unitária (500, 800, 1200 MW), os desvios de vapor estão ausentes e apenas as injeções de partida são utilizadas na unidade de transmissão de gás, que são colocadas em operação antes que o gerador da turbina seja conectado à rede. Durante o período de aumento da velocidade de rotação do rotor do turbogerador, sua sincronização e conexão com a rede, a capacidade do vapor da caldeira e a temperatura do vapor fresco são mantidas constantes. Durante o mesmo período, pelos mesmos motivos que ao conectar um superaquecedor. a temperatura do vapor reaquecido aumenta gradualmente.
Seu aumento especialmente acentuado ocorre quando o turbogerador é ligado à rede, quando o consumo de vapor pelo sistema de reaquecimento quase dobra. É por esta razão que é importante incluir previamente os meios de regular a temperatura do vapor reaquecido. Em unidades com caldeiras de passagem única, no período anterior à sincronização do turbogerador, o PSBU não é coberto e, devido à queda na pressão do vapor fresco, todas as válvulas de controle da turbina abrem (e aquecem). Em unidades com caldeiras de tambor cobertas por PSBU, uma pressão constante de vapor fresco é mantida, o que melhora as condições de funcionamento do tambor e a regulação da temperatura do vapor. Após ligar o turbogerador na rede, o SSBU é fechado e a unidade assume a carga inicial.
A terceira etapa do arranque (carregamento) da unidade é acompanhada pelo aquecimento das suas peças desde a temperatura inicial até à temperatura final correspondente ao funcionamento da unidade no modo nominal. O desejo de reduzir a duração do carregamento leva ao rápido aquecimento das peças, o que acarreta a formação de grandes diferenças de temperatura nas mesmas. Por exemplo, quando uma parede com uma espessura de h é aquecida a uma taxa de V, ° C / min, a diferença de temperatura ao longo da espessura da parede
Onde a é a difusividade térmica do aço, mg / h.
Quando a parede é aquecida a uma taxa constante V, as tensões de temperatura na parede ekt estão linearmente relacionadas à diferença de temperatura:
Cd, \u003d Ao. ELt, (23,6)
Onde a é o coeficiente de expansão linear; E ■ - módulo de elasticidade do metal; A - coeficiente de proporcionalidade.
Portanto, segue-se que as maiores diferenças de temperatura e tensões máximas de temperatura ocorrem em partes maciças de paredes espessas, como carcaças e rotores de turbinas, tambores e coletores de caldeiras, e conexões nas principais tubulações de vapor. Neste caso, na superfície aquecida da peça, via de regra, são formadas tensões de compressão e, na superfície não aquecida, tensões de tração. Depois que a peça é aquecida, as tensões de temperatura diminuem para zero e às vezes até mudam de sinal. Tensões reversas aparecem na peça quando a temperatura do vapor cai ou quando a unidade é parada. Com a repetição repetida dos modos de partida e parada, ocorre uma mudança cíclica nas tensões, que pode ser a causa do aparecimento de trincas devido à fadiga térmica do metal. O número de ciclos N antes do aparecimento de fissuras depende de muitos fatores, mas é principalmente determinado pela faixa de mudanças de tensão no ciclo To \u003d<гМакс-Омин. Величина N обратно пропорциональна квадрату До. Допустимые напряжения в деталях блока зависят от расчетного числа пускоостановочных режимов за срок службы блока. В свою очередь эти напряжения определяют допустимые скорости прогрева деталей блока.
Levando em consideração o exposto, o carregamento do bloco deve ser realizado com estrita observância da dada taxa de aumento nos parâmetros de vapor novo e reaquecido. Como exemplo, a Fig. 23.10 mostra uma tarefa programada de iniciar um monobloco de 300 MW após um período ocioso de 60-90 horas. O gráfico mostra que, dependendo do estado térmico inicial dos cilindros da turbina (^ cvd "^ csd), diferentes gráficos de aumento de temperatura de fresco (/ p. ) e secundário - vapor superaquecido (tBT), fornecendo o modo mais confiável de carregamento de tur-
Bins. Naturalmente, o mesmo regime deve ser garantido em unidades com caldeiras de tambor. Até uma carga de 25-30% do nominal, apenas os meios de partida para regular as temperaturas do vapor são usados. Em seguida, os meios de regulação constante são ligados e os de partida são desligados ou são usados \u200b\u200bpara ajustar a temperatura do vapor.
A pressão do vapor vivo aumenta em um modo deslizante. A implementação específica deste último, no entanto, depende das características do equipamento. Assim, nas unidades com caldeiras de tambor equipadas com estágios de radiação montados na parede de um superaquecedor e economizadores de ebulição (por exemplo, do tipo TGM-94), foi adotado um esquema de aumento acelerado da pressão do vapor vivo. Depois que o turbogerador é conectado à rede, suas válvulas de controle são colocadas em tal posição, na qual já com uma carga de 40-50% da pressão nominal do vapor vivo sobe para a nominal. Neste caso, os principais custos de calor para acumulação no meio e no metal dos tubos ocorrem a um nível baixo das temperaturas do meio, e no processo de carregamento suficientemente rápido é possível garantir a temperatura admissível do metal dos tubos do sobreaquecedor radiativo. Além disso, conforme a pressão aumenta com cargas baixas, o desempenho termo-hidráulico do economizador de ebulição melhora. Um modo semelhante é usado em unidades com caldeiras de fluxo direto SKD - A única diferença é que a pressão nominal do vapor vivo é obtida aqui com uma carga de cerca de 60% do nominal e isso é determinado pela vazão da unidade de partida da caldeira. Nesta carga e na pressão nominal do vapor vivo, a entrada de ar é aberta. Essa operação é chamada de transferência da caldeira para a pressão nominal. Em unidades de 200 MW com tambor e caldeiras de passagem única, após o gerador de turbina ser conectado à rede, as válvulas de controle da turbina abrem completamente e a pressão nominal do vapor vivo é atingida apenas na carga nominal. No entanto, em unidades com caldeiras de passagem única, a capacidade da aeronave e de seus acessórios não é superior a 60% da carga nominal. Portanto, ao ser atingida, a pressão do vapor vivo na frente da turbina é elevada para a nominal, enquanto a temperatura do vapor vivo é aumentada, procedendo da manutenção de uma temperatura constante atrás das válvulas de controle da turbina. Em seguida, a entrada de ar é aberta e a caldeira é transferida para a pressão nominal.
Em caldeiras destinadas à queima de combustível sólido, com cargas acima de 15-30%, a caldeira nominal é convertida em combustível sólido e o consumo de combustível de partida é gradualmente reduzido. Depois de assumir a carga dada da unidade, os elementos do circuito de partida usados \u200b\u200bapenas durante as partidas e paradas são desligados e a tensão é removida dos acionamentos elétricos das válvulas correspondentes.
As caldeiras não bloco são acionadas da mesma forma como descrito acima, com exceção das operações determinadas pelas especificações do bloco.
O modo de acender a caldeira de fluxo direto a partir do estado da reserva quente é diferente. A execução de tal regime em caldeiras SKD é permitida se durante o período de inatividade a pressão do vapor vivo permanecer em um nível acima do crítico. Em caldeiras DKD, é necessário que a margem de água fervente na entrada da caldeira LFR seja de pelo menos 15 ° C. Caso contrário, conforme decorre da experiência operacional, no processo de acendimento da caldeira, é possível que ocorram danos significativos às telas LFR, causados \u200b\u200bpela distribuição desigual do meio através dos tubos (tanto em termos de vazão quanto em entalpia). Se as condições especificadas forem atendidas, a caldeira é acionada de acordo com o princípio de entrada rápida em operação normal. Uma vez que durante o período de inatividade da caldeira "desativada", os parâmetros do meio ao longo do caminho mudam pouco, durante o disparo a taxa de fluxo inicial da água de alimentação é definida e os bicos de óleo combustível (queimadores) são ligados por 2-3 minutos com o consumo de combustível proporcional à taxa de fluxo de água. Neste caso, devido a algum atraso no consumo de combustível, a temperatura do vapor vivo diminui (em 30-50 ° C), e então se recupera no nível nominal. Ao abrir o SSBU, a pressão do vapor vivo é mantida constante. Com operações precisas, a duração de tal acendimento da caldeira é de 15-20 minutos.
Em uma série de unidades, especialmente aquelas destinadas a operar no modo de cobertura de uma programação variável de cargas elétricas, sua inicialização é realizada sob a influência de um sistema de controle de processo automatizado (APCS). Em instalações modernas, esses sistemas fornecem não apenas regulação automática dos processos especificados, mas também operações discretas usando dispositivos de controle lógico (ULU). Estes dispositivos ligam e desligam os mecanismos de suas próprias necessidades, mudam o estado (aberto, fechado) das válvulas, ligam (desligam) reguladores automáticos, trocam reguladores de um órgão executivo para outro, mudam os diagramas estruturais dos reguladores, etc. Antes de cada uma das operações, é realizada a ULU controlo da admissibilidade da sua aplicação. Se houver um sistema de controle de processo automatizado, o operador da unidade é responsável por:
1) realização de operações preparatórias para o arranque da unidade e seleção de mecanismos de backup automaticamente ligados;
2) monitorar o funcionamento dos equipamentos e substituir os reguladores automáticos individuais em caso de falha;
3) ajuste do modo (se necessário) atuando sobre os configuradores dos reguladores automáticos;
4) verificar o estado do equipamento após a conclusão das etapas individuais de inicialização da unidade e emitir um comando para a execução automática da próxima etapa.
Assim, o APCS do bloco é um conjunto de ferramentas técnicas de controle e pessoal operacional interagindo com essas ferramentas.
