2.3.2 Регулювання температури вторинної пари.

На сучасних потужних паротурбінних установках передбачене повторне перегрівання пари після її розширення в циліндрі високого тиску турбіни. Температура вторинної пари повинна підтримуватися з високою точністю в допустимих межах при різних навантаженнях турбіни та змінах режиму в паленищі парогенератора. Регулювання з допомогою впорскування конденсату є неекономічним, оскільки пара,що утворюється під час випаровування охолоджуючої води, не проходить через протічну частину циліндра високого тиску турбіни, що зумовлює зниження к.к.д. теплосилової установки. Тому застосовують такі схеми регулювання:

1.Регулювання з допомогою паро парового теплообмінника(ППТО).

Конструктивно ППТО виконаний як традиційний теплообмінник за принципом труба в трубі зі змійовиками, по яких проходить частково перегріта до 450-520°С первинна пара, а зустрічно до них, трубою великого діаметра (300-400 мм) проходить вторинна пара D_вп при температурі 320-350°С.

ФСА системи регулювання температури t_вп вторинної пари з допомогою ППТО(варіант а).

1,3-ступені вторинного перегрівання

2-паропаровий або газопаровий теплообмінник

4-пароохолоджувач

5-проходовий регулюючий клапан

6-обвідний клапан

7-аварійний впорскуючий паро охолоджувач.

1-1,1-2-термопари

1-3-диференціатор

1-4-задавач

1-5-регулятор температури пари на виході

1-6,1-7-виконавчі механізми.

D_гп – витрата первинної граючої пари

D_вп – витрата вторинної пари.

Регулювання температури вторинної пари здійснюється шляхом зміни її витрати (варіант а) через ППТО з допомогою трьоходового клапана 5 та обвідного паропровода. Як резервний засіб регулювання на випадок надмірного підвищення tвп передбачене аварійне впорскування.

2.Регулювання з допомогою газопаропарового теплообмінника (ГППТО)

ГППТО сконструйовані також за принципом труба в трубі. Трубками малого діаметру рухається первинна або гріюча пара; на зустріч Їй трубками великого діаметру протікає вторинна пара. Зовні трубки великого діаметру нагріваються також газами з паленища. Це потребує їх надійного охолодження. Тому,через змійовики великого діаметру пропускають всю вторинну пару, і регулювання їх температури здійснюють зміною витрати первинної пари. Крім цього, такі способи не завжди забезпечують достатній діапазон регулювання.

3.Регулювання з допомогою перепускання частини пари поза (в обхід) конвективною поверхнею нагрівання вторинного пароперегрівача(парове байпасування ). Функціональна схема з застосуванням парового байпасування подана на рисунку:

1-« холодний пакет »- зона низьких ……………

2-« гарячий пакет »- зона високих…………….

3-Трьоходовий клапан

4-Впорскуючий паро охолоджувач

5-клапан аварійного впорскування

1-1,1-2,2-1-термопари

1-3- диференціатор

1-4,2-2-задавачі

1-5,2-3-регулятори температури

1-6,2-4-виконавчі механізми.

ФСА температура вторинної пари з допомогою пропускання частини пари поза холодним пакетом пароперегрівача.

Теплосприйняття пароперегрівача регулюється трьоходовим клапаном 3,який частину «холодної пари»поза першим пакетом подає на вхід другої. При такому способі регулювання температура вторинної пари практично не залежить від температури первинної. Одночасно …………… зон регулювання зберігається в достатньо широких межах.

ПІ - регулятор (1-5)температури діє від двох сигналів: за відхиленням температури t_вп на виході з вторинного пароперегрівача (основного) і додаткового (зникаючого) від диференціатора (1-3) за зміною температури t_пр в паропроводі після змішування холодної та частково перегрітої пари в проміжній точці тракту.

Якщо температура t_вп вторинної пари дуже підвищується, то регулятор 2-3 діє на паро охолоджувач 4, який здійснює додаткове впорскування конденсату. Задане значення tвп головного регулятора 1-5 встановлюється меншим, ніж регулятора 2-3, з тією метою, щоби клапан 5 аварійного впорскування в нормальному режимі роботи був закритим. Крім цього, наявність блокування в електричній схемі керування передбачає можливість відкривання клапану 5 лише після повного відкривання трьоходового клапану 3.

4.Газове регулювання.

Зміна тепло сприйняття пароперегрівача вторинної пари може забезпечуватись зміною кількості тепла, що передається поверхням нагрівання газами з паленища. Є три варіанти реалізації цього методу регулювання.

4.1.Регулювання зміною кількості газів, що проходять через пакети вторинного перегрівання, з допомогою перерозподілу потоку газів між газоходами конвективного перегрівача та водяного економайзера.

Принципова схема газового регулювання перерозподілом потоку газу подана на рисунку.

1. Вторинний пароперегрівач

2. Водяний економайзер

3. Обертові заслінки.

Регулюючі органи – обертові заслінки, з допомогою яких здійснюється перерозподіл газового потоку, виконуються з жаростійкого матеріалу та обладнуються спеціальною системою повітряного охолодження. На вхід автоматичних регуляторів вторинного перегрівання надходять два сигнали: перший головний за t_вп, другий випереджуючий (зникаючий) за температурою газів перед вторинним перегрівачам.

2.3.2.4.2. Регулювання зміною температури газів з паленища перед перегрівачем.

Цей спосіб передбачав регулювання температури вихідних газів з паленища з допомогою обертових пальників або перемикання ярусів діючих пальників, іншими словами, шляхом зміщення ядра факелу відносно висоти паленища. Проте положення факелу в паленищі залежить також від деяких інших причин (нерівномірності подання вугільного пилу,забруднення поверхонь нагрівача герметичності паленища, тощо) і в свою чергу впливає на всі параметри агрегату. Тому цей спосіб доцільно застосовували лише під час від лагодження режиму спалювання.

2.3.2.4.3.Регулювання одночасною зміною кількості та температури вихідних газів перед перегрівачем з допомогою рециркуляції газів в нижню частину паленища.

Принципова схема газового регулювання рециркуляцією газів паленища.

1. Пароперегрівач вторинної пари

2. Водяний економайзер

3. Повітряний підігрівач (вентилятор рециркуляції)

4. Димовідсмоктувач

5. Димовідсмоктувач рециркуляції

6. Регулюючі органи (заслінки).

Частина потоку вихідних газів з допомогою спеціального вентилятора 5 рециркуляції спрямовується в нижню частину паленища. Температура факелу понижується, зменшується тепло сприйняття радіаційних поверхонь нагрівання , сповільнюється процес згорання палива, що приводить до збільшення температури та швидкості газів на виході з паленища і в підсумку до збільшення тепло сприйняття конвективних поверхонь нагрівання первинного та вторинного пароперегрівачів.

Застосування рециркуляції призводить до деякого збільшення втрат з вихідними газами та витрати електроенергії на тягу. Проте цей спосіб, крім можливості регулювання температури вторинної пари,діє на продуктивність вентилятора рециркуляції, дозволяє зменшити поверхню вторинного перегрівала порівняно з іншими способами регуляції.

На завершення необхідно відзначити, що наявність проміжного перегрівача і небажаність підтримування температури вторинної пари з допомогою впорскування суттєво ускладнюють завдання регулювання перегрівання пари загалом. Різні способи газового регулювання tвп дозволяють (розширити) діапазон, але порушують стабільність режиму в паленищі, впливають на умови теплообміну первинних перегрівачів. Тому, їх застосовують лише у поєднанні з іншими способами регулювання під час від лагодження режиму в паленищі та досягненні потрібних (заданих) характеристик перегрівачів. Для безперервного регулювання температури вторинної пари з допомогою автоматичних регуляторів найчастіше застосовують теплообмінники та парове бай пасування.