Способ снижения производительности парогенератора

 

Изобретение относится к области энергетики , преимущественно к паротурбинным установкам энергетических блоков. Цель изобретения - повышение надежности парогенератора в работе при снижении нагрузки . Это достигается уменьшением расхода воды и топлива пропорционально снижению его производительности, увеличением расхода воздуха в пределах такого уровня, при котором обеспечивается температурная надежность работы испарительных поверхностей нагрева. 1 ил.

Ф" * N8

C0l03 СОВ -TCYVlX сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 К.7/00

ГОСУДАРСТВЕЙ<ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787844/06 (22) 29.01.90 (46) 07.01,92, Бюл. М 1 (71) ЛуKGMllbcKBA ГРЭС им.50-летия СССР (72) И.А, Кусков (53) 621.31,22/23(088,8) (56) Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. M.: Энергия, 1976, с.448. (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПАРОГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области энергетики, а более конкретно к паротурбинным установкам энергетических блоков.

Известен способ снижения производительности парогенератора, при котором расходы рабочего тела (воды, пара), топлива и воздуха уменьшают пропорционально снижению производительности. Отличительной особенностью данного способа является уменьшение расходов воды, топлива и воздуха пропорционально снижению производительности, а недостаток состоит в том, что при достижении минимального расхода рабочего тела (воды. пара) через испарительные поверхности нагрева парогенератора наблюдаются нарушения теплогидрэвлического режима работы труб испарительных поверхностей котла в зоне максимального тепловыделения под действием подвода теплоты и низкой массовой скорости рабочего тела в трубах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является

5U 1703832 А1 (57) Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к паротурбинным установкам энергетических блоков. Цель изобретения — повышение надежности парогенератора в работе при снижении нагрузки. Это достигается уменьшением расхода воды и топлива пропорционально снижению его производительности, увеличением расхода воздуха в пределах такого уровня, при котором обеспечивается температурная надежность работы испарительных поверхностей нагрева. 1 ил. способ, в котором при сниженных нагрузках парогенератора поддерживается яовышенная массовая скорость рабочего тела в испарительных поверхностях нагрева путем рециркуляции.

8 данном способе уменьшают расход воды, топлива и воздуха в котел пропорционально снижению производительности, а массовую скорость рабочего тела в трубах СО испарительных поверхностей нагрева при CA) сниженных нагрузках повышают с использованием специальных устройств рециркуляционной среды. Недостаток способа заключается в усложнении тепловой схемы парогенератора, связанном с установкой насоса рециркуляции, работающего в сложных температурных условиях, особенно в схеме парогенераторов сверхкритического давления.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности теплогидравлического режима испарительных поверхностей нагрева. расположенных в зо1703832

50

55 не максимального тепловыделения, и упрощение схемы и режима эксплуатации парогенератора.

Поставленная цель достигается тем, что при снижении расходов питательной воды и топлива в парогенератор до уровня, при котором появляются нарушения теплогидравлического режима труб испарительных поверхностей нагрева, в зону максимального тепловыделения, в которой расположены испарительные поверхности нагрева. увеличивают расход воздуха свыше необходимого до уровня, обеспечивающего надежный теплогидравлический режим .труб испарительных поверхностей нагрева.

На чертеже изображена схема устройства для реализации предложенного способа.

Устройство содержит парогенератор 1 с испарительными поверхностями 2 нагрева, расположенными в зоне максимального тепловыделения, и перегревательными 3 поверхностями нагрева с регуляторами расходов воды 4, топлива 5, воздуха б и трубопровод 7 отвода пара.

Физический смысл предлагаемого иэобретения заключается в том, что надежность теплогидравлического режима труб поверхностей нагрева определяется как массовой скоростью потока ш, так и удельным тепловым потоком на внутренней поверхности трубы или канала QIH. Причем, чем меньше 9><, тем меньше допускается и значением . Увеличение расхода воздуха в топку парогенератора выше теоретически необходимого снижает теоретическую температуру горения и соответственно падающие тепловые потоки (9л) на экраны в зоне максимального тепловыделения и, пропорционально Qp снижает gag. По условиям надежности теплогидравлического режима труб испарительных поверхностей нагрева имеется воэможность уменьшения массового расхода потока внутри труб и, следовательно, снижения производительности парогенератора.

Например, по условиям надежности нижней радиационной части парогенератора ТГУП-314 минимальная производительность ограничивается уровнем 0,4 номинальной при давлении среды в испарительных поверхностях нагрева примерно 13

МПа и избытке воздуха в топке котла а т

1,03. При снижении производительности до

0.3 номинальной появляются нарушения теплогидравлического режима труб поверхностей нагрева в зоне максимального тепловыделения. Согласно данным теплового расчета при избытке воздуха в топке парогенератора а, равном 1,03 теоретически необходимого, температура газов на выходе

II из зоны максимального тепловыделения ч3 составляет 1290 С, а максимальный тепловой поток g >«218 кВт/м Увеличение а>, например, до 2,03 в этом режиме, снижает

v3 до 1097 С и Qvs«до 87 кВтlм, при котором исключаются нарушения теплогидравлического режима экранных труб. Таким образом обеспечивается возможность снижения производительности парогенератора до 0,3 номинальной при сохранении надежного теплогидравлического режима экранных труб испарительных поверхностей нагрева, расположенных в зоне максимального тепловыделения.

Изобретение повышает надежность теплогидравлического режима труб испарительных поверхностей нагрева, расположенных в зоне максимального тепловыделения путем увеличения массовой скорости рабочего тела в трубах и снижения теплового потока в зоне максимального тепловыделения. Этим достигается более низкая производительность парогенератора без использования специальных устройств рециркуляции рабочего тела в испарительных поверхностях нагрева путем увеличения расхода воздуха в парогенератор при снижении расходов воды и топлива.

При достижении минимальной производительности, определяемой в каждом случае экспериментально по условиям надежности теплогидравлического режима испарительных поверхностей нагрева, распоЛоженных в зоне максимального тепловыделения, дальнейшее снижение производительности осуществляют уменьшением расходов воды и топлива пропорционально снижению производительности, воздействием на регуляторы расходов воды

4 и топлива 5, с одновременным увеличением расхода воздуха свыше теоретически необходимого до уровня, при котором обеспечивается температурная надежность работы испарительных поверхностей нагрева, воздействием на регулятор расхода воздуха б.

Таким образом, использование предложенного способа снижения производительности парогенератора позволяет получить более низкую производительность по условиям надежности теплогидравлического режима испарительных поверхностей нагрева, расположенных в зоне максимального тепловыделения, без усложнения тепловой схемы и режима работы парогенератора, 1703832

Редактор И.Ванюшкина Техред M,Ìoðãåíòàë

КорректорМ. Кучерявая

Заказ 47 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Использование предложенного способа снижения производительности парогенератора позволит снизить минимальную электрическую мощность злектропотребления, что позволяет уменьшить расход дефицитного нефтегазового топлива.

Формула изобретения

Способ снижения производительности парогенератора с испарительными поверхностями нагрева. заключающийся в изменении подачи воды, топлива и воздуха, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, расход воды и топлива умечь5 шают пропорционально снижению производительности, а расход воздуха увеличивают в пределах уровня, обеспечивающего температурную надежность работы испарительных поверхностей нагрева, 10