Неравномерность обогрева экранов принималась одинаковой для стационарных н переходных состояний. Для НРЧ, ввиду расположения змеевиков на всех четырех стенах топки в трех ярусах по ее высоте, неравномерность обогрева оценена равной. На рис. 2 показано изменение параметров потока в средних н разверенных трубах НРЧ при линейном подъеме н снижении нагрузки при скользящем давлении. Нагрузка изменяется в пределах от 30 %-ной до номинальной. Получающиеся изменения параметров потока при переходных режимах для наглядности представлены в относительных величинах. За исходное состояние расхода рабочей среды Л, перепада давления в экранах Ар, массовой скорости среды на входе н выходе из труб дар и энтальпии потока на выходе I приняты значения соответствующего параметра при исходном режиме в трубах со средними условиями обогрева (эти параметры обозначены индексом «0»). На рис. 2 также представлено изменение массового паросодержання х н давления р на выходе НРЧ. В исходном режиме расход среды Л0 равен 30% от номинального расхода ЛНОм.
Ввиду отсутствия подробного нестационарного теплового расчета принято пропорциональное линейное изменение внутреннего теплового потока, исходя из стационарных тепловых расчетов для нагрузок 30 и 100 % от номинала. Изменение массовой скорости среды на входе н выходе из средней н разверенной труб происходит при рассматриваемом режиме практически пропорционально нагрузке по линейному закону. Нелинейность системы заметно сказывается только в несимметричном виде кривых изменения перепада давления н энтальпии среды на выходе нз труб. Отклонение параметров в разверенных трубах по сравнению со средними в течение переходного режима почти не увеличивается. Более глубокие изменения гидравлического режима в экранах НРЧ возникают при внезапных изменениях нагрузки на 20 % н отставании действия регулятора вода — топливо, однако ввиду устойчивости системы новое стабилизированное состояние наступает через короткое время, равное приблизительно длительности пробега потока по длине труб экрана. Аналогично можно рассмотреть уменьшение нагрузки, а также понижение расхода на входе в змеевики НРЧ на 20 %, режим с резким сбросом давления на 1 МПа (это может возникнуть при участии блока в поддержании частоты в системе [6]). Во всех этих случаях наблюдаются слабые отклонения параметров.
Положение ухудшается, если при исходном состоянии гидравлическая система имеет малые запасы надежности. На рис. З, а представлены гидравлические характеристики экранов НРЧ при 30 %-ной нагрузке н разных давлениях. Рассмотрим режим, характеризующий эксплуатацию котла при минимальной нагрузке, скользящем давлении н отключении подогревателя высокого давления (ПВД) (рис. 3, б). В этом случае в разверенной трубе наблюдаются более низкие скорости среды и большая длительность переходного процесса.
Но наибольшие изменения в гидравлическом режиме экранов НРЧ можно ожидать прн растопках котла. В связи с отсутствием окончательных графиков растопочных режимов маневренного блока в процессе работы были использованы материалы по растопочным режимам блоков для базовой нагрузки н зарубежные литературные данные по растопкам маневренных блоков [6]. С понижением температуры воды на входе характеристики экранов НРЧ становятся в рабочей области более пологими. Поэтому для расчета режима растопки на ЭВМ температура воды на входе в экраны принята возможно низкой, равной 100 °С. Тепловосприятие труб в начале растопки приравнено к по. лученном у по тепловому расчету при нагрузке в 20% от номинальной. Рассматривается момент увеличения ее скачком перед толчком ротора турбогенератора до 35% от номинальной. Давление среды принято до встроенного сепаратора (ВС) равным 16 МПа. На рис. 4, а видно, что параметры потока, меняются плавно, и все определяется начальным и конечным состоянием потока. Запланированный режим растопки вполне надежен.
Для оценки влияния на гидравлический режим в трубах понижения давления при растопке до ВС рассчитан вариант, аналогичный по тепловым условиям предыдущему, но с давлением среды 7,6 МПа (см. рис. 4, б). В этом случае в разверенной трубе процесс идет с полным прекращением расхода. Такой режим растопки не может применяться в эксплуатации. Последующий период растопки имитировался увеличением температуры воды на входе в котел. Это не вносит ухудшения в гидравлический режим экранов по сравнению со стационарным.
В экраны ВРЧ при всех нагрузках котла подается пароводяная смесь с высоким паро-содержанием, а выходит слабо перегретый пар, который поступает в смесительные коллекторы за ВРЧ. В этих условиях массовое заполнение экранов ВРЧ невелико. Гидравлические характеристики экранов ВРЧ монотонны, поэтому отклонения гидравлического режима при рабочих нестационарных режимах будут малы. Положение изменяется при поступлении в экраны ВРЧ среды с относительно низкой энтальпией, что имеет место в начальные периоды растопок котла. Причиной этого являются перераспределения нивелирных и инерционных составляющих перепадов давления в параллельно включенных и конструктивно отличающихся экранах ВРЧ, что усиливает имеющиеся в них гидравлические неравномерности. В заднем экране в связи с большим временем прохождения среды через него нивелирный перепад давления при слабом обогреве меняется медленнее, чем во фронтовом и боковых экранах, что по условию сохранения одинаковых перепадов в таких контурах вызывает снижение в нем скорости среды. Чем меньше абсолютные значения скоростей в экранах, тем при той же разности сопротивлений большими становятся их отличия. Массовая скорость среды в заднем экране ВРЧ при растопочном расходе, составляющем 30 % от номинального, равна 340 кг/(м2-с). Распределение среды между задним и другими экранами ВРЧ в период.
Положение ухудшается с ростом интенсивности увеличения энтальпии среды на входе. Тепловосприятие экранов ВРЧ в этот период мало и не принято в расчет.
Увеличение растопочного расхода повышает стабильность распределения среды между задним и остальными экранами, К моменту поступления в экраны ВРЧ двухфазного потока обогрев труб увеличивается, нивелирные перепады выравниваются и распределение среды по конструктивно отличающимся экранам стабилизируются. Выводы
1. Рассмотрение различных переходных режимов в экранах НРЧ, возникающих при растопках и эксплуатации маневренного оборудования блока ТМП
