Способ работы парового барабанного котла

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к паровым барабанным котлам, и может быть использовано для получения высоких температур перегретого пара на выходе из котла, необходимых для термообработки элементов других котлов. В изобретении осуществляется сброс пара из парового тракта перед конвективным пароперегревателем и из барабана в количестве 5-90% от номинального в зависимости от требуемой температуры пара на выходе в конструкции котла, а давление перегретого пара на выходе из котла при этом поддерживают в диапазоне 2-60% от номинального. Таким образом можно достичь температуры перегретого пара на выходе из котла значительно выше 585°С, что позволяет использовать этот пар термообработки собственных элементов котла (паропровод) и элементов соседнего котла. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к паровым барабанным котлам, и может быть использовано для получения высоких температур перегретого пара на выходе из котла, необходимых для термообработки элементов других котлов.

Известен способ работы парового котла, при котором снижение давления достигается сбросом пара через стандартные устройства, отводы, находящиеся в конце паропровода (Е.Е. Говердовский и др. Исследование работы энергоблока 300 МВт с котлом ТГМП-114 при скользящем давлении пара на частичных нагрузках. Ж-л "Электрические станции", 1977 г., N 12, с. 23).

Такой режим работы котла на уровень температуры перегретого пара практически не оказывает влияния, и на выходе из котла температура пара не поднимается выше 585^oC. Использование пара при такой температуре не обеспечивает качественную термообработку элементов котла, как собственных, так и соседнего (барабана, паропровода и т.д.).

В качестве прототипа выбран способ работы котла, описанный в книге А.А. Паршина и др. "Тепловые схемы котлов", М., Машиностроение, с.53, 55, 58 р. 2.4; с. 105, 110, 115 p. 5, включающий регулирование температуры перегретого пара выходных ступеней, основанное на байпасировании. Однако байпасирование предполагает смешение пара после байпаса в один поток, что приводит к снижению температуры перегретого пара основного потока. В результате температура перегретого пара за котлом повышается незначительно.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение температуры перегретого пара на выходе из котла до уровня, необходимого для качественной восстановительной термообработки элементов соседнего котла и частично собственных элементов с обеспечением необходимой надежности последних.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе, включающем изменение расхода пара через пароперегреватели, температуру перегретого пара на выходе из котла поднимают свыше 585^oC, при этом сброс пара из парового тракта осуществляют перед конвективным пароперегревателем и из барабана в количестве 5-90% от номинального в зависимости от требуемой температуры пара на выходе и конструкции котла, а давление перегретого пара на выходе из котла поддерживают при этом в диапазоне 2-60% от номинального.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются повышение температуры перегретого пара на выходе из котла свыше 585^oC путем сброса пара из парового тракта перед конвективным пароперегревателем и из барабана в количестве 5-90% от номинального в зависимости от требуемой температуры пара на выходе и конструкции котла, давление перегретого пара при этом на выходе из котла поддерживают в диапазоне от 2-60% от номинального.

Это позволяет использовать перегретый пар для термообработки элементов соседнего котла и некоторых собственных элементов, что значительно сокращает время термообработки с обеспечением надежности обрабатываемых элементов котлов.

По предлагаемому способу отведенный пар не возвращается в основной поток перегретого пара за котлом, а направляется, например, в тепловую схему ТЭС, что обеспечивает значительное повышение температуры пара за котлом.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема парового барабанного котла.

Устройство для реализации способа содержит барабан 1, соединенный с помощью трубопровода 2 с входным коллектором настенного пароперегревателя 3, потолочный пароперегреватель 4, соединенный с ширмовым пароперегревателем 5, который соединен с входным коллектором 6 первой ступени 7 конвективного пароперегревателя, содержащего вторую ступень 8, соединенную с паропроводом 9. В барабане 1 и входном коллекторе 6 первой ступени 7 выполнены соответственно отводы пара 10 и 11.

Способ осуществляют следующим образом.

При работе котла, например, на средней нагрузке проводят сброс пара из барабана 1 и входного коллектора конвективного пароперегревателя 6 соответственно через отводы пара 10 и 11 при одновременном снижении давления в элементах котла. Сброс пара через отводы обеспечивает повышение температуры оставшегося пара, при этом давление оставшегося пара снижается.

Регулированием количества сброса пара через отводы достигают необходимый уровень температуры и давления перегретого пара за котлом.

Сброс пара перед конвективным пароперегревателем обеспечивает достаточную надежность элементов регенеративного пароперегревателя (ширма, потолок и радиационный настенный пароперегреватель).

Пар, сброшенный через отводы 10, 11, используют в тепловой схеме ТЭС, а пар за котлом по трубопроводу 9 направляют на термообработку элементов соседнего котла.

Количество сброшенного пара 5-90% от номинального определяется необходимой температурой пара на выходе из котла, а также зависит от конструктивных особенностей котла (площади поверхность нагрева котла и т.д.).

Пример реализации способа показан на типовом барабанном котле. При подготовке котла необходимо выполнить некоторые условия. Общий диаметр линий отвода пара должен быть не менее 100-150 мм, т.е. суммарное сечение линий отвода для сброса пара должно обеспечивать расход, составляющий ~ 0,9 от номинальной нагрузки котла.

При средней нагрузке котла расход пара от котла переводится на растопочную РОУ, котел отключается от магистрального трубопровода и давление за котлом снижается до 60-40%. После этого постепенно отключаются регуляторы температуры и температура перегретого пара достигает примерно 575^oC.

Затем проводятся основные операции.

Постепенно открывают линию сброса пара из барабана, которая может остаться открытой частично. При этом давление пара снижается дополнительно на 20 - 30 кг/см². С ростом температуры пара необходимо наблюдать за радиационными ступенями пароперегревателя, чтобы последняя не поднималась выше предельных, установленных для ресурса 10 часов - 620^oC. При этом учитывается снижение давления до 15-25% от номинального.

Постепенно открывают линию сброса пара перед конвективным пароперегревателем и далее регулируют температуру пара и давление расходом пара (возможно изменение нагрузки котла).

В процессе увеличения расхода пара дополнительно снижается давление перегретого пара за котлом до минимальных величин (2-5% от номинального).

По расчетным данным температура пара за котлом повышается до ~700^oC и выше. При этом допустимость режима оценивается специальными расчетами. Продолжительность выдержки при таком режиме кратковременна (~0,5-1 ч.).

При этом осуществляется низкотемпературная термообработка собственного трубопровода и коллекторов выходных ступеней пароперегревателя.

Перегретый пар при температуре 700^oC и выше и давлении 2-6 кгс/см² подается на сторонний котел, где происходит эффективная термообработка в течение короткого времени.

Предлагаемый способ реализован на котле ТГМ-84, работающем на ТЭС с поперечными связями. При высоких температурах нагрева необходимо предусмотреть возможность усиления крепежа элементов котла (подвесок и т.д.) на случай исключения их деформации.

Формула изобретения

Способ работы парового барабанного котла, содержащего пароперегреватели, путем изменения расхода пара через последние, отличающийся тем, что температуру перегретого пара на выходе из котла поднимают свыше 585°С путем сброса пара из парового тракта перед конвективным пароперегревателем и из барабана в количестве 5-90% от номинального в зависимости от требуемой температуры пара на выходе и конструкции котла, а давление перегретого пара на выходе из котла при этом поддерживают в диапазоне 2-60% от номинального.

РИСУНКИ

Рисунок 1