Каким образом осуществляется подключение турбоагрегата в электрическую сеть?

Подключение турбоагрегата в электрическую сеть может осуществляться двумя способами:

1) Точная синхронизация. Суть – генератор разворачивают до частоты n близкой к синхронной, потом возбуждают и при определенных условиях включают в сеть:

а) ; б) ; в) .

Первое условие обеспечивается путем регулирования тока возбуждения генератора. Второе и третье – изменением вращающегося момента на валу генератора, что достигается изменением расхода пара через турбину. Напряжение и частоты контролируют по двум вольтметрам и двум частотометрам, а фазовый сдвиг – синхроноскопом – он позволяет только уловить момент совпадения фаз напряжений , но и определить вращается ли включенный генератор быстрее или медленнее, чем те , что работают в сети. Все эти приборы объеденены в колонну синхронизации.

При соблюдении всех условий , поэтому уравнительного тока между генератором и сетью не возникает.

Недостатки: - сложность процесса включения из-за необходимости подгонки напряжения по модулю и фазе, а также ; - большая длительность включения; - возможность механических повреждений генератора и первичного двигателя при включении агрегата с большим углом опережения.

2) Самосинхронизация. Генератор разворачивают до частоты вращения, незначительно отличающейся от синхронной (90%) и невозбужденный включают в сеть. При этом обмотку возбуждения замыкают на резистр, либо на якорь возбудителя. После включения генератора в сеть подается импульс на включение (АГП) и генератор возбуждается. Таким образом генератор как бы втягивается в синхронизм.

В момент включения имеет место бросок тока статора и снижение напряжения в сети. Током статора создается магнитный поток и следовательно в роторе наводится то следовательно в роторе возникает магнитный поток. Эти потоки взаимодействуют и следовательно возникает опасный для генератора электромагнитный вращающийся момент.

Достоинства: - упрощение операции включения; - быстрое включение; - возможность включения машины при снижении U и n в сети; - отсутствие опасности поврежения машины.

Вопрос № 426

Чем отличается прямоточный и сепараторный режимы растопки прямоточных котлов блоков?

Различают два способа растопки прямоточных котлоагрегатов: прямо­точный и сепараторный.

Прямоточная растопка .

Сущность этого способа за­ключается в том, что подача среды производится через весь тракт 1 котло­агрегата до выходного коллектора (до ГПЗ-1). После этого сре­да сбрасывается через растопочную РОУ 2 в растопочный рас­ширитель 3. Здесь происходит разделение среды, причем пар используется в тепловой схеме ТЭС, а конденсат в зависимости от его качества может подаваться в конденсатор, деаэратор или промежуточный бак, а также на сброс в канал для циркуляцион­ной воды.

В начальный период растопки после зажигания горелок во всех поверхностях происходит только нагрев воды. В дальней­шем по мере прогрева котлоагрегата и увеличения тепловыделе­ния в топке появляются испарительная и пароперегревательная зоны и на выходе из котлоагрегата получается перегретый пар. С ростом тепловой нагрузки котлоагрегата размеры экономайзерной зоны сокращаются, а пароперегревательной — увеличи­ваются.

Растопку прямоточных котлоагрегатов обычно ведут с поддер­жанием полного рабочего давления среды в экономайзерно-испарительных поверхностях нагрева. Это обеспечивает более устой­чивый гидравлический режим испарительных труб, увеличивает их экономайзерный участок и снижает разверки температур ме­талла отдельных труб радиационной части. В особенности это важно для котлоагрегатов на сверхкритические параметры пара, так как снижение давления в испарительном тракте до докритических величин может привести к расслоению среды и явиться причиной нестабильности гидравлической характеристики труб ввиду значительной разности удельных объемов пара и воды.

Основным недостатком прямоточного способа растопки явля­ется увеличенный расход топлива на пуск паротурбинной уста­новки в особенности в случае блочного пуска, так как количест­во растопочного пара, получаемого в котлоагрегате, превышает величину, небходимую для первоначального пуска турбины. Не­обходимо отметить, что параметры пара за котлоагрегатом долж­ны соответствовать температурному состоянию металла турбины.

В целом при прямоточном способе растопки практически нельзя реализовать всех преимуществ пуска блока на скользя­щих параметрах пара, т.е. при постепенном нарастании произво­дительности котлоагрегата, давления и температуры пара. Кроме того, чисто прямоточная схема растопки не позволяет про­извести пуск котлоагрегата из горячего состояния без предвари­тельного охлаждения пароперегревателя и паропровода до ГПЗ-1, а прокачка воды по всему тракту приводит к выносу со­лей и окислов железа из экономайзерно-испарительной зоны в пароперегреватель и турбину.

Эти недостатки исключаются при пуске прямоточных котло­агрегатов по сепараторному способу, т. е. при наличии в расто­почной схеме встроенного сепаратора. В данном слу­чае экономайзерно-испарительная зона котлоагрегата отделяет­ся от пароперегревательного участка встроенной задвижкой (ВЗ) . В начальный период растопка ведется при закрытых ВЗ и дроссельном шиберном клапане на выходе из встроенного сепаратора (ВС), так что пароперегреватель остается без пара. Вода прокачивается через экономайзер и испарительный тракт котлоагрегата под полным рабочим давлением и через ВСсбра­сывается в выносной расширитель. Поддержание полного дав­ления и расхода среды в растопочном тракте на уровне 30% но­минального обеспечивает надежный гидравлический режим ис­парительных труб. После включения горелок и нагрева воды в экранных поверхностях до температуры свыше 200°С постепенно открывается шиберный клапан на выпаре ВС, и пар из сепаратора на­чинает отводиться в пароперегревательный тракт котлоагрегата за ВЗ. Количество пара, поступающего в пароперегреватель, определяется температурой (или паросодержанием) среды перед ВЗ и давлением в ВС. Обычно расход пара через па­роперегреватель поддерживается на уровне 10—12% номинальной произ­водительности, что примерно равно расходу пара, необходимому для толчка ротора турбины.

Рис. 21. Принципиальная схема растопочного узла прямоточного котла со встроенным сепаратором.

Парогенерирующие поверхности нагрева; 2 – перегреватель; 3 – встроенная задвижка; 4 – встроенный сепаратор (ВС); 5 – дроссельные клапаны; 6,7 – отвод пара и воды из растопочного расширителя; 8 – ГПЗ-1; 9 – пар к турбине; 11 – отключающая задвижка сброса из сепаратора; 12 – растопочный расширитель (РС).

При данном способе пуска котло­агрегата имеется возможность под­держивания любого давления пара перед турбиной, что позволяет осуществить пуск ее на скользящих па­раметрах. При этом разворот турби­ны до номинальной скорости вращения и частичное нагружение ее могут производиться при пониженных параметрах пара, что улуч­шает условия прогрева турбины. Обычно номинальное давление пара перед турбиной достигается при нагрузке, равной примерно 30% номинальной. При дальнейшем повышении нагрузки тур­бины встроенный сепаратор отключается, открывается встроен­ная задвижка, и котлоагрегат переводится на прямоточный ре­жим работы.

Таким образом, основной режимной особенностью сепаратор­ного способа пуска прямоточных котлоагрегатов является малый первоначальный расход топлива (на уровне 10% номинального). Это наряду с ускорением пуска турбин на скользящих парамет­рах обеспечивает существенное уменьшение затрат топлива на пуск блоков. Схема со встроенным сепаратором обеспечивает пуск блока из всех исходных тепловых состояний.

При сепараторном способе пуска котлоагрегата продукты коррозии и соли не выносятся в пароперегреватель, причем од­новременно с пуском производится отмывка испарительных по­верхностей. Солесодержание пара, поступающего в паропере­греватель, определяется уносом влаги из встроенного сепарато­ра, коэффициент сепарации которого достаточно высок.

Вопрос № 427