Парогенератор полупикового энергоблока мощностью 500 МВТ
Для покрытия полупиковой части графика нагрузок энергосистем ТКЗ, ВТИ, ЦКТИ по заданию ВГПИ ТЭПа разработан проект парогенератора к полупиковому энергоблоку мощностью 500 МВт (рис. 1). Основные технические характеристики парогенератора приведены ниже:
Паро-производительность по пару, т/ч.
острому ................................................. 1800
вторичному .............................................. 1630
Температура пара, °С
острого................................................... 515
вторичного .............................................. 515
Давление острого пара, кгс/см2 ........................... 140
Температура питательной воды, °С ......................... 243
Топливо — высокосернистый мазут
Парогенератор должен обеспечивать 300 пусков в году, из них ежесуточно после шести-, восьмичасового простоя — 250 и еженедельно после 50—60-часового простоя — 50, что составляет за весь срок службы 9000 пусков. Продолжительности растопки до получения необходимых для пуска турбины параметров должна составлять ориентировочно после ночного простоя 30 мин, после двухсуточного простоя — 60 мин. Скорость нагружения котла в процессе пуска: после ночного простоя — 5 %/мин, после двухсуточного простоя — 2 %/мин. Скорость набора нагрузки в регулировочном диапазоне (100— 30% Он) — 10 %/мин.
Указанные требования по маневренности, а также требования по надежности и экономичности явились определяющими» при выборе типа и компоновки парогенератора, параметров свежего и вторичного пара, вида топлива, способа подогрева воздуха, температуры уходящих газов с других характеристик.
С целью снижения затрат на собственные нужды, парогенератор должен допускать длительную работу на скользящем давлении во всем пароводяном тракте, а также обеспечивать работу под наддувом.
В связи с тем, что полупиковые энергоблоки предназначаются как для вновь строящихся, так и для расширяющихся электростанций, была принята традиционная для отечественного паро-генераторостроения П-образная компоновка, обладающая большей универсальностью в сравнении в другими (например, башенной) и позволяющая применить компоновочные и схемные решения, проведенные при строительстве базовых энергоблоков большой мощности.
По данным СЭИ СО АН СССР и ВТИ, определивших основные технико-экономические показатели полупикового энергоблока мощностью 500ВМт, оптимальными с точки зрения маневренности и экономичности являются температуры первичного и вторичного пара перед турбиной 510 и 520° С (за котлом 515 и 525 С) и давление свежего пара 130 кгс/см2. Во избежание применения дорогостоящей и высокочувствительной к резким изменениям температуры аустенитной стали, температура вторичного пара за котлом понижена от 525 до 515° С.
Один из важнейших факторов, определяющих экономическую целесообразность сооружения полупикового энергоблока мощностью 500ВМт, — стоимость установленного киловатта мощности, которая по данным СЭИ СО АН СССР н ВТИ составляет 90—95 руб./кВт. Учитывая низкий коэффициент использования полупикового энергоблока и в связи с этим большой удельный вес капитальных затрат при выборе основных технико-экономических показателей парогенератора была принята высокая температура уходящих газов, равная 165° С, что на 20—25° С превышает аналогичную величину у базовых энергоблоков и, следовательно, пониженный в сравнении с базовыми блоками КПД.
Учитывая изменившееся за последнее время положение в топливном балансе страны, следует особо остановиться на выборе топлива для рассматриваемого парогенератора.
Отсутствие опыта проектирования и эксплуатации полупиковых энергоблоков, отсутствие апробированных методик расчета элементов парогенератора на циклическую прочность поставило перед конструкторами ряд принципиально новых задач, решение которых может быть осуществлено только на действующем котле.
В частности, отработка режимов работы парогенератора в широком диапазоне нагрузок, проверка прочностных характеристик его элементов, работающих под давлением, в условиях частых пусков и остановов, определение минимально возможного времени пуска и максимальной скорости нагружения блока и другие положения успешно могут быть проведены только на парогенераторе, сжигающем органическое топливо, позволяющее надежно поддерживать необходимый топочный режим при любых возмущениях в схеме энергоблока. Этим требованиям в достаточной мере удовлетворяет мазут, который и был принят в качестве топлива для первого полупикового парогенератора. Использование мазута в значительной мере позволит сократить время освоения полупикового энергоблока, изучения особенностей его работы, накопления опыта эксплуатации, а также позволит решить многие научно-технические проблемы, которые будут положены в основу проектирования полупиковых парогенераторов для других видов топлива.