Une variation de 1,12 à 1,26 entraîne une diminution de 2,5 à 1,5 % pour le deuxième groupe de combustibles. Par conséquent, pour augmenter la fiabilité de la chambre de combustion, l'excès d'air à la sortie du four doit être maintenu au-dessus de 1,2.

Dans le tableau indiqué Dans la plage 1-3 de modifications de la contrainte thermique du volume de combustion et de la finesse de broyage /? 90 (Fig. 6-9, c, d), leur influence sur la valeur n'a pas été détectée. Il n'a pas non plus été possible d'identifier l'influence du rapport des vitesses de l'air secondaire et du mélange poussière-air dans la plage étudiée de leurs évolutions sur l'efficacité du fonctionnement du four. Cependant, en réduisant le débit d'air à travers le canal extérieur (à charges réduites) et en l'augmentant en conséquence à travers le canal intérieur (à débit constant à travers le brûleur), le rendement en scories s'améliore. Les jets de scories deviennent plus minces et leur nombre augmente.

Avec répartition uniforme de la poussière et de l'air. sur les brûleurs et à > >1,15 il n'y a pas de sous-combustion chimique à la sortie du four.

Le rendement brut du générateur de vapeur lors de la combustion du charbon (1/g "14%) et à charge nominale atteint 90,6%.

Les travaux ont obtenu des résultats similaires confirmant que le générateur de vapeur TPP-210A fonctionne de manière économique et fiable également lors de la combustion de cendres (1/g = 3,5 % ; 0rts = 22,2 MJ/kg ; L^ = 23,5 % ; =

Avec un excès d'air dans le four à = 1,26h-1,28, finesse de broyage /?9o = ----6-^8%, dans la plage de charge D< = 0,7-^ 1,0£)н величина потери тепла с механическим недожогом достигает 3%. Максимальный к. п. д. брутто парогенератора при номинальной нагрузке составляет 89,5%.

L'ouvrage fournit des données indiquant que lors de la combustion de l'anthracite dans la chambre de combustion du générateur de vapeur TPP-210A, la valeur de la sous-combustion mécanique<74 в условиях эксплуатации примерно в 1,5 ниже, чем при работе котлов ТПП-110 и ТПП-210 с двухъярусным расположе­нием вихревых горелок мощностью 35 МВт.

Les études réalisées, ainsi que l'exploitation industrielle pilote à long terme du générateur de vapeur TPP-210A, ont montré que dans la plage de changements de charge de 0,65 à la charge nominale, la chambre de combustion fonctionne de manière économique et stable, sans dépoussiérage et sans perturbation du régime d'élimination des scories liquides.

La durée de la campagne (avant grosses réparations) du générateur de vapeur avec brûleurs à poussière et à gaz sans leur réparation était de 14 545 heures. En même temps, l'état des brûleurs était satisfaisant ; la combustion des embrasures de briques, la déformation des conduites de gaz et des buses sont insignifiantes.

Lors des inspections de la chambre de combustion lors des arrêts, aucune accumulation de scories sur le foyer ni de scories des parois de la chambre de postcombustion n'a été constatée. L'ensemble de la ceinture cloutée était recouvert d'une pellicule de laitier lisse et brillante. La dérive des surfaces chauffantes par convection n’a pas non plus été observée.

La désactivation d'un ou de deux brûleurs moyens ne réduit pas la stabilité de l'allumage, n'affecte pas le mode d'élimination des scories liquides et n'entraîne pas de violation du régime de température du NRF et du VRF.

LUNTER COMME RESSOURCE ÉNERGÉTIQUE. Réservons d'emblée que l'utilisation de fumier natif (sans litière) pour répondre aux besoins énergétiques est beaucoup plus coûteuse que le fumier de litière, tant en termes de capital qu'en termes d'exploitation...

MÉTHODE COMPLÈTE D'ÉLIMINATION DES LUNTER DE POULET AVEC PRODUCTION D'ENGRAIS ORGANO-MINÉRAUX ET DE GAZ COMBUSTIBLES, DE CHALEUR ET D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE Le fumier est un puissant polluant des bassins du sol, de l'eau et de l'air. En même temps, la litière...

Docteur en Sciences Techniques G.I. Levchenko, Ph.D. Yu.S. Novikov, Ph.D. P.N. Fedotov, ch.t.n. L.M. Khristich, Ph.D. SUIS. Kopeliovitch, Ph.D. Yu.I. Shapovalov, JSC TKZ "Krasny Kotelshchik"

Magazine "Heat Supply News", n° 12, (28), décembre 2002, pp. 25 - 28, www.ntsn.ru

(d'après le rapport du séminaire « Nouvelles technologies de combustion de combustibles solides : leur état actuel et leur utilisation dans le futur », VTI, Moscou)

Au cours des dernières décennies, l’industrie énergétique nationale s’est largement concentrée sur le gaz et le pétrole. Compte tenu de la présence d’énormes gisements de combustibles solides dans le pays, cet état de fait ne peut guère être justifié pendant une longue période.

À cet égard, il faut reconnaître comme naturel que la « pause gazière » touche à sa fin et qu'il y ait une réorientation vers une expansion décisive de l'échelle d'utilisation de la houille, du lignite et de la tourbe.

Un certain nombre de facteurs y contribuent, notamment :

Une perspective socialement justifiée de relance de l’industrie charbonnière ;

Diminution du rythme de développement des gisements de gaz et des volumes de production de gaz naturel ;

Croissance de ses besoins d’exportation.

Un ensemble de problèmes financiers et de transport sur les marchés nationaux et étrangers des matières premières énergétiques complique l'adoption d'une stratégie durable et à long terme en matière de politique énergétique.

Dans ces conditions, TKZ OJSC n'a pas diminué son attention sur les questions de combustibles solides au fil des années et a continué à moderniser ses chaudières à charbon pulvérisé, en impliquant les forces scientifiques les plus autorisées (NPO TsKTI, VTI, ORGRES, etc.).

Les développements ont porté sur tous les types de chaudières produites par l'usine au cours des 20 à 30 dernières années. L'objectif principal de ces développements de modernisation est d'augmenter les performances environnementales et économiques des chaufferies, en les rapprochant le plus possible des normes mondiales. Cela a permis de préparer une quantité suffisante de développements techniques pour la mise en œuvre.

Dans ces travaux, les principaux domaines suivants peuvent être distingués, couvrant un large éventail de technologies de traitement et de combustion des combustibles :

1. Diverses modifications de la combustion étagée de combustible solide ;

2. Création d'installations hautement économiques et respectueuses de l'environnement.

Dans ces zones, toute la variété des combustibles russes est couverte : lignites et lignites des bassins de Kouznetsk, Kansk-Achinsk et d'Extrême-Orient, anthracite et ses déchets, tourbe, combustible charbon-eau.

Combustion étagée de combustibles solides

Actuellement, les émissions nocives dans les gaz de combustion des centrales électriques sont réglementées par deux normes nationales GOST 28269-89 - pour les chaudières et GOST 50831-95 - pour les installations de chaudières.

Les exigences les plus strictes s’appliquent aux émissions des chaufferies brûlant du charbon pulvérisé. Pour répondre à ces normes lors de la combustion du charbon de Kuznetsk avec élimination des scories solides, il est nécessaire soit d'installer une installation de purification des gaz, soit de mettre en œuvre tous les moyens connus de suppression des NO X.

De plus, la possibilité de réduire les émissions de NO X à ces valeurs par des mesures techniques pour les charbons du bassin de Kuznetsk n'a pas encore été testée et nécessite une confirmation sur les chaudières avec les mesures mises en œuvre.

Une telle chaudière, TKZ, en collaboration avec Sibtekhenergo, a été développée sur la base de la chaudière TPE-214 et fournie au CHPP-5 de Novossibirsk. Cette chaudière pour charbon de qualité « G » et « D » utilise un schéma de combustion à plusieurs étages : gradation horizontale et verticale dans la zone du brûleur, ainsi que création d'une zone de réduction au-dessus des brûleurs utilisant le gaz naturel comme agent réducteur. L'aérodynamique du four, testée sur modèle réduit, est organisée de manière à éviter les scories des tamis dans tous les modes de fonctionnement de la chaudière. La mise en service de la chaudière TPE-214 au CHPP-5 de Novossibirsk nous permettra d'acquérir de l'expérience dans la maximisation de la réduction possible des émissions de NO X lors de la combustion en chambre de charbon à haute teneur en azote dans le combustible.

Pour la combustion de charbons de Kouzbass à faible réaction (mélanges de « T » et de « SS »), une chaudière TP-87M modernisée a été développée et fournie à la centrale électrique du district d'État de Kemerovo avec l'organisation d'une combustion de charbon en trois étapes dans des conditions de élimination des scories liquides. La chaudière utilise du PPVC de transport de poussière à haute concentration, des brûleurs à production réduite de NO X et des brûleurs spéciaux à poussière et à gaz pour créer une zone de réduction au-dessus des brûleurs principaux avec une utilisation minimale de gaz naturel (3 à 5 %). Pour brûler du charbon pauvre de Kuznetsk, TKZ et VTI reconstruisent les chaudières TP-80 et TP-87, ainsi que les chaudières TPP-210A de Mosenergo CHPP-22, qui utilisent également le PPVK et la combustion à trois étages au gaz naturel. comme agent réducteur.

Pour le charbon dans la région d'Extrême-Orient, un projet de reconstruction à faible coût de la chaudière TPE-215 a été réalisé grâce à une combustion à deux étages.

Pour les charbons du bassin de Kansk-Achinsk, l'usine, en collaboration avec CKTI et SibVTI, a développé et fourni au CHPP-2 de Krasnoïarsk une chaudière d'une capacité de vapeur de 670 t/h (TPE-216), qui utilise un trois- schéma de combustion par étapes utilisant de la poussière de charbon comme agent réducteur, ainsi que des mesures particulières pour protéger les grilles des scories : apport d'un mélange pauvre en combustible à travers les buses du brûleur (GPCv) depuis le côté des grilles du four, soufflage d'air le long des grilles dans la zone de réduction et garantissant que la température des gaz dans la zone de combustion active ne dépasse pas 1250 °C grâce à l'apport supplémentaire de 10 % de gaz de recirculation provenant de l'air secondaire.

Les mesures technologiques incluses dans le projet (organisation d'une combustion à basse température et augmentation de la teneur en oxyde de calcium dans les cendres) permettent non seulement d'assurer des émissions de NO X au niveau de 220-300 mg/m 3, mais aussi de S0 2 émissions ne dépassant pas 400 mg/m 3.

Pour la tourbe à haute humidité, des projets ont été développés pour la modernisation des chaudières TP-208 et TP-170-1 avec l'organisation d'une combustion à deux étages.

La combustion étagée du carburant dans ses diverses modifications est un moyen universel de réduire considérablement les émissions de NO X, mais pour certains types de carburant à haute teneur en azote, l'utilisation de cette méthode, même en combinaison avec d'autres mesures de combustion interne, peut s'avérer insuffisante pour atteindre les exigences réglementaires pour les houilles et les fours avec élimination des scories solides 350 mg/m3. Dans ce cas, il est conseillé d'utiliser la méthode de suppression des NO X avec une combinaison séquentielle de combustion en trois étapes et de réduction sélective non catalytique (SNCR) des NO X.

Création d'installations hautement économiques et respectueuses de l'environnement

S'appuyant sur de nombreuses années d'expérience dans la création et le développement de chaudières à vapeur dans les centrales électriques pour presque tous les types de combustibles utilisés dans le secteur de l'énergie, l'usine a développé des conceptions de centrales électriques de nouvelle génération qui permettront de réaliser une percée vers un niveau fondamentalement nouveau d'indicateurs techniques des équipements fabriqués.

Modernisation de la chaudière TPP-210 avec l'installation d'un four « épaule »

pour la combustion de charbon à faible réaction

Les difficultés connues de combustion de l'AS et les exigences environnementales croissantes soulèvent la question de l'amélioration continue du processus de combustion de l'AS, en particulier avec l'utilisation de fours dits « d'épaule » avec élimination des scories solides dans lesquels est brûlé un combustible à faible réaction et à haute teneur en cendres. sans éclairage dans la plage de charge utilisée dans la pratique, garantissant un fonctionnement à long terme de la chaudière.

Avantages d'un four « épaule » avec élimination des scories solides par rapport à la technologie utilisée pour brûler les cendres dans un four avec élimination des scories liquides :

Permet l'utilisation de dispositifs de brûleur avec de faibles vitesses de mélange d'air, ce qui augmente le temps de séjour des particules dans la zone du brûleur, créant ainsi des conditions favorables au chauffage des particules et à leur inflammation ;

Un long séjour des particules dans la zone à haute température est obtenu (au moins 2 fois plus élevé que dans un foyer traditionnel), ce qui garantit une combustion satisfaisante du combustible ;

Permet l'introduction la plus pratique de l'air nécessaire à la combustion au fur et à mesure du développement de la torche ;

Beaucoup moins de difficultés d'élimination des scories ;

Moins de pertes dues à la brûlure mécanique ;

Réduction des émissions d’oxydes d’azote.

Pour un foyer « d'épaule », on utilise un brûleur à fente avec un espace entre les jets d'air primaire et secondaire, dont le principal avantage par rapport à un brûleur vortex :

Pas de mélange prématuré de l’air primaire avec l’air secondaire, ce qui a un effet bénéfique sur l’allumage ; .

Alimentation en air primaire dans la quantité nécessaire uniquement pour brûler les substances volatiles ;

Une combinaison rationnelle avec un foyer qui permet de créer un débit élevé de circulation des fumées jusqu'à la racine de la torche (dans la zone d'allumage).

Un foyer « d'épaule » étanche au gaz et un TVP, dans la section transversale desquels un économiseur est installé, sont installés sur la chaudière modernisée jusqu'au puits de convection existant.

Combustion de pellets d'anthracite dégradés en lit fluidisé

La combustion est réalisée à l'aide de la technologie de l'Institut polytechnique de l'Altaï dont l'idée principale est la granulation préalable d'un mélange de broyat, de combustible d'origine, de cendres et de calcaire afin de rapprocher la composition du lit fluidisé d'un lit fluidisé monodispersé. mélange. OJSC TKZ "Krasny Kotelshchik" en collaboration avec l'auteur de la technologie a réalisé un projet visant à moderniser l'une des chaudières existantes TP-230 de la centrale électrique du district d'État de Nesvetai pour la combustion industrielle pilote de cendres granulaires de mauvaise qualité dans un lit fluidisé.

Actuellement, à la centrale électrique du district de Nesvetai, il est prévu d'installer une chaudière industrielle pilote D-220 t/h avec un lit fluidisé circulant, dont le développeur général et le fournisseur est Belenergomash OJSC. TKZ est co-exécuteur.

Centrale électrique pour traitements complexes, combustion de scories en fusion et utilisation de déchets de charbon peu réactifs

Brève description de la chaudière « Chaudière à flux direct type TPP-210 »

Brève description de la chaudière Une chaudière à passage unique de type TPP-210 (p/p 950-235 GOST 3619-59 modèle TKZ TPP-210) avec une capacité de vapeur de 950 tonnes par heure pour les paramètres de vapeur supercritique a été conçue et fabriquée par l'usine de Taganrog "Krasny Kotelshchik". Le groupe chaudière est conçu pour fonctionner dans une unité avec une turbine à condensation K-300-240 d'une puissance de 300 MW, fabriquée par KhTGZ. La chaudière est conçue pour brûler les chaumes d'anthracite lors de l'élimination des scories liquides et du gaz naturel du champ Shebelinskoye. L'unité de chaudière est composée de deux boîtiers avec une disposition en forme de U de chaque boîtier et d'aérothermes à régénération retirés du dessous de la chaudière et situés à l'extérieur du bâtiment de la chaufferie. Corps de chaudière de même conception d'une capacité de 475 t/heure de vapeur chacun. Les boîtiers peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres. Données générales sur la chaudière : Capacité 475 t/heure Température de vapeur surchauffée : primaire 565 °C Secondaire 565 °C Consommation de vapeur secondaire 400 t/heure Pression de vapeur primaire derrière la chaudière 255 kg/cm2 Pression de vapeur secondaire à l'entrée de la chaudière 39,5 kg/ cm² Pression de la vapeur secondaire à la sortie de la chaudière 37 kg/cm² Température de la vapeur secondaire à l'entrée 307 °C Température de l'eau d'alimentation 260 °C Température de l'air chaud 364 °C Poids total du métal de la chaudière 3438 t Largeur de la chaudière le long les axes des colonnes 12 m Profondeur de la chaudière le long des axes des colonnes 19 m Hauteur de la chaudière 47 m Volume d'eau du groupe chaudière à froid 243 m Dimensions du foyer en plan (le long des axes des canalisations) : Dans le zone de NRCh 10800x7550 Dans la zone de VRCH 10725x7592,5 (Conformément aux instructions de la circulaire opérationnelle n° T-4/71, la température de la vapeur primaire et secondaire surchauffée en sortie est réduite à 545 °C) La chaudière est desservie par deux extracteurs de fumées axiaux, deux ventilateurs soufflants avec moteurs à deux vitesses et deux ventilateurs à vent chaud. Schéma de préparation des poussières avec trémie à poussière et transport des poussières vers les brûleurs par air chaud. La chaudière est équipée de trois broyeurs à boulets à tambour ШБМ-50 d'une capacité de 50 tonnes de poussière par heure. Surfaces de chauffe : Écrans coupe-feu 1317 m² Dont : NRCh 737 m² VRCH 747 m² Écrans et plafond à chambre tournante 1674 m² Surchauffeur SVD : a) écrans 1 er 510 m² b) écrans 2 er 594 m² Surchauffeur à convection 1674 m² Surchauffeur SVD, comprenant notamment : Vapeur échangeur thermique 800 mI Pack convectif intermédiaire 1994 mI Aérotherme 78730 mI Pack convectif de sortie 1205 mI Économiseur à convection 1994 mI Schéma du trajet vapeur-eau Le trajet vapeur-eau ultra haute pression (SVD) de la chaudière est à double flux avec régulation indépendante de puissance et de température pour chaque flux.

Il y a deux flux dans chaque corps de chaudière (dans la description de la chaudière et dans la notice le flux est appelé un thread). Étant donné que la conception des boîtiers est similaire, le schéma et la conception d'un boîtier seront décrits ultérieurement. L'eau d'alimentation à une température de 260 °C traverse l'unité d'alimentation et pénètre dans les chambres d'entrée de l'économiseur d'eau Ш325*50, qui sont également les poutres de support les plus extérieures de l'emballage. Après avoir traversé les serpentins de l'économiseur d'eau, l'eau à une température de 302 °C pénètre dans les chambres de sortie Ø235*50, qui sont les poutres de support médianes de cette surface. Après l'économiseur d'eau, l'eau est dirigée à travers des tuyaux de dérivation Sh159*16 vers les poutres de support médianes de cette surface à travers des tuyaux Sh133*15 et est dirigée vers la partie inférieure (NRF). Les écrans NRF sont constitués de panneaux séparés et les surfaces chauffantes inférieures, ainsi que l'avant et l'arrière, sont des rubans multi-passes monoblocs. L'eau est fournie aux panneaux par la chambre inférieure et évacuée par la chambre supérieure. Cette disposition des chambres d'entrée et de sortie améliore les performances hydrauliques du panneau. Le schéma d'écoulement du fluide le long des grilles NRF est le suivant : d'abord, le fluide pénètre dans les panneaux arrière des grilles et les panneaux arrière des grilles latérales, puis à travers les tuyaux de dérivation Ø 135*15, il est dirigé vers la grille avant et les parois avant. panneaux des écrans latéraux. Des rondelles Ø30 mm sont installées sur les canalisations de dérivation pour améliorer l'hydrodynamisme. Après le NRF, le milieu avec une température de 393 °C est envoyé par les tuyaux Ш133*15 vers le collecteur vertical Ш273*45, et de là, par les tuyaux de dérivation Ш133*15, entre dans les écrans latéraux et avant de la partie supérieure de rayonnement (URP ). Pour les panneaux VRF, la disposition relative des chambres d'entrée et de sortie est similaire à celle des panneaux NRF. Après avoir traversé les panneaux multi-passes des écrans avant et latéraux du magnétoscope, la vapeur est dirigée par des tuyaux de dérivation Ш133*15 vers le collecteur mélangeur vertical Ш325*45, et de là par des tuyaux Ш159*16 elle entre dans le collecteur en forme de N. panneaux de la lunette arrière du magnétoscope.

Après avoir traversé les panneaux multipasses des écrans avant et latéraux du VRCH, la vapeur est dirigée à travers les tuyaux de dérivation Sh133*15 dans le collecteur mélangeur vertical Sh325*45, et après chauffage à 440 °C dans les surfaces de rayonnement du four, la vapeur est envoyée à travers les tuyaux de dérivation Sh149*16 vers les panneaux des parois latérales de blindage et arrière des caméras rotatives. Après avoir traversé les tamis de la chambre rotative, la vapeur entre par des tubes dans 1 désurchauffeur à injection Ш279*36. Dans un désurchauffeur à 1 injection, les flux sont transférés sur toute la largeur du conduit de gaz. Après le désurchauffeur, la vapeur est amenée au surchauffeur de plafond par des tuyaux Ш159*16. Dans le surchauffeur de plafond, la vapeur se déplace de la paroi arrière du conduit de fumée vers l'avant de la chaudière et, à une température de 463 °C, pénètre dans les chambres de sortie du plafond Ø273*45. Sur les conduites de vapeur Sh273*39, qui prolongent les chambres de sortie du surchauffeur de plafond, des vannes DU-225 (VZ) intégrées au conduit sont installées. Après le surchauffeur de plafond, les flux sont transférés sur toute la largeur du conduit de gaz et la vapeur est dirigée par des tuyaux Ш159*18 vers les grilles d'entrée du premier étage du surchauffeur à tamis, situées dans la partie médiane du conduit de gaz. Après avoir traversé les grilles d'entrée, la vapeur à une température de 502 °C entre dans le deuxième désurchauffeur à injection Ш325*50, après quoi elle est dirigée vers les grilles de sortie du premier étage situées le long des bords du conduit de fumée. La chambre de réception de vapeur des tamis d'entrée et la conduite de vapeur du transfert du deuxième désurchauffeur s'étendent sur toute la largeur du conduit de gaz. Avant la deuxième injection se trouve une conduite de vapeur Ш194*30 pour évacuer une partie de la vapeur SVD vers l'échangeur thermique gaz-vapeur, et après l'injection il y a une conduite de vapeur pour renvoyer cette vapeur. Le deuxième désurchauffeur à injection possède une rondelle de retenue. Derrière les grilles de sortie du premier étage se trouve un troisième désurchauffeur à injection Ш325*50, dont la conduite de vapeur transfère les flux sur toute la largeur du conduit de gaz. La vapeur est ensuite dirigée vers les parties médianes du conduit de gaz et, après les avoir traversées, est transférée à travers une conduite de vapeur Sh325*60 avec une température de 514 °C sur toute la largeur du conduit de gaz jusqu'aux grilles de sortie du deuxième étage, situé le long des bords du conduit de gaz. Après les grilles de sortie du deuxième étage, la vapeur à une température de 523 °C entre dans le quatrième désurchauffeur à injection Ш325*60. Les écrans d'entrée et de sortie des deux étages du surchauffeur à écran ont un modèle d'écoulement direct pour le mouvement mutuel de la vapeur et des gaz. Après le désurchauffeur, la vapeur à une température de 537 °C traverse la conduite de vapeur Sh237*50 dans un ensemble convectif conçu selon un schéma d'écoulement direct, le traverse à une température de 545 °C et est acheminée vers la turbine. . À partir des chambres d'entrée de l'économiseur d'eau, tous les tuyaux de dérivation et les chambres du chemin SVD sont en acier 12Х1МФ. Après la turbine HPC, de la vapeur avec une pression de 39,5 atm. Une température de 307 °C est envoyée en deux flux vers le surchauffeur intermédiaire. Une conduite « froide » de vapeur basse pression s’approche du boîtier ; elle bifurque devant le réchauffeur. Le surchauffeur de chaque boîtier dispose de deux flux de vapeur basse pression avec contrôle indépendant de la température le long des conduites. Conception de la chaudière Les parois de la chambre de combustion sont entièrement protégées par des tuyaux des surfaces chauffantes par rayonnement. La chambre de combustion de chaque bâtiment est divisée par des étranglements formés par les saillies des écrans avant et arrière dans la chambre de combustion (pré-four) et les chambres de post-combustion. Écrans dans la zone du foyer jusqu'en altitude. 15h00 entièrement clouté et recouvert de masse de chromite. L'isolation de la chambre de combustion et la compression dans le four réduisent le transfert de chaleur du rayonnement du noyau de la torche, ce qui augmente le niveau de température dans le pré-four et améliore donc les conditions d'allumage et de combustion du combustible, et contribue également à une meilleure formation de scories liquides. Le processus de combustion de l'AS se produit principalement dans le pré-four, mais la combustion se poursuit dans la chambre de post-combustion, où la sous-combustion mécanique diminue de 7,5 à 10 % à 2,5 %. Là, la température du gaz est réduite à 1210 °C, ce qui garantit le fonctionnement des surfaces chauffantes et du surchauffeur SVD sans scories. La contrainte thermique de l'ensemble du volume de combustion est Vt=142*103 kcal m 3 /heure, et celle du pré-four Vtp=491*103 kcal m/heure.

Le foyer de chacun des deux bâtiments est équipé de 12 brûleurs turbulents à gaz de poussière disposés sur deux niveaux (trois brûleurs dans chaque étage des parois avant et arrière du foyer). L'alimentation en gaz des brûleurs est périphérique, la productivité du brûleur à poussières est de 0,5 t/heure. Chaque brûleur turbulent est doté d'une buse de fioul intégrée à atomisation mécanique avec refroidissement et alimentation en air organisée. Pour éliminer les scories liquides, il y a deux trous de coulée refroidis dans le pré-four ; le pré-four est réalisé avec une pente de 80 par rapport aux trous de coulée et est recouvert de briques en argile réfractaire. Chaque four est équipé de deux (selon le nombre de trous de coulée) unités mécanisées d'élimination des scories. Les scories liquides sont granulées dans des bains-marie et évacuées dans des canaux de lavage des scories. L'agent de séchage est évacué à travers des brûleurs rectangulaires, situés sur les parois latérales de la chambre de combustion sur deux niveaux : il y a 4 brûleurs au niveau inférieur et 2 au niveau supérieur. Pour les travaux de réparation, il y a des trous d'homme dans le four. Le foyer est protégé en partie basse jusqu'à une altitude de 23,00 m par des canalisations de la partie inférieure de rayonnement (LRP), et en partie haute par des canalisations de la partie supérieure de rayonnement (URP) du plafond. Les tuyaux des écrans arrière et avant du NRF présentent des coudes qui forment un étranglement de combustion. La vitre arrière du VRCH en partie supérieure présente une saillie, améliore l'aérodynamisme du flux de gaz à la sortie du foyer et protège partiellement les surfaces de l'écran du rayonnement direct du foyer. Les écrans avant et arrière du NRF sont structurellement identiques, chaque écran est constitué de six bandes identiques, avec des tuyaux Ш42*6 connectés en parallèle, matériau 12Х1МФ. Les tuyaux en ruban filtrent d'abord le dessous et la partie inférieure de la pré-chambre de combustion, puis se déplacent vers le panneau vertical NRF, où ils effectuent cinq courses de levage et d'abaissement et sortent dans la chambre supérieure. Les tuyaux NRCh sont acheminés vers les embrasures des brûleurs, les regards et les judas. Les écrans latéraux du NRF se composent de quatre panneaux conçus comme suit.

En sortant de la chambre inférieure, le ruban, composé de 17 bobines Ш42*5 connectées en parallèle, matériau 12Х1МФ, masque d'abord la partie inférieure de la paroi latérale, puis se déplace vers la partie verticale, où elle effectue également cinq courses de montée et de descente. , puis sort dans la chambre haute. Les écrans NRF avant et arrière comportent deux niveaux de fixations fixes au repère 22,00 m et au repère 14,5 m. La compensation de la dilatation thermique s'effectue par pliage des canalisations au pincement. Les écrans latéraux sont suspendus par des attaches fixes au niveau de 21,9 m et peuvent être abaissés librement. Pour empêcher les tuyaux individuels de pénétrer dans la chambre de combustion, les écrans comportent cinq ceintures de fixations mobiles. Les écrans avant et arrière du VRCH sont également constitués de panneaux multi-passes avec mouvements de montée et de descente de la vapeur. La vapeur est fournie à la chambre inférieure des panneaux et évacuée des chambres supérieures. Les panneaux centraux de l'écran avant et tous les panneaux des écrans latéraux sont constitués de huit, et les panneaux extérieurs de l'écran avant de neuf tuyaux connectés en parallèle formant une bande. Le panneau en forme de N de la lunette arrière du magnétoscope est constitué de vingt tuyaux connectés en parallèle. Toutes les surfaces chauffantes du VRF sont constituées de tuyaux Ø42*5, matériau 12Х1МФ. Les écrans avant et latéraux du VRF sont suspendus avec des fixations fixes au niveau de 39,975 m et s'étendent librement vers le bas. L'écran arrière du magnétoscope est doté de deux supports fixes à 8,2 et 32,6. La compensation de la dilatation thermique des tuyaux est due à la courbure des tuyaux dans la partie supérieure de la lunette arrière du magnétoscope. Les écrans avant et latéraux comportent sept rangées de fixations mobiles, l'arrière - trois. Tous les tamis NRF et VRF ont un pas entre tubes de 45 mm. Le plafond du foyer et le haut du conduit horizontal sont protégés par des tuyaux de surchauffeur de plafond. Au total, 304 tuyaux connectés en parallèle (154 par chaîne) Ø32*4, matériau 12Х1МФ. Sur toute la longueur des tuyaux du surchauffeur de plafond, il y a 8 rangées de fixations qui sont fixées au cadre avec des tiges.

Surchauffeurs de vapeur à tamis À la sortie du four se trouve un surchauffeur à tamis composé de deux rangées de tamis. Il y a 16 écrans en rangée au pas de 630 mm, suspendus verticalement. Le long du flux de vapeur, les grilles de chaque étage sont divisées en entrée et sortie, situées plus près des parois latérales du conduit de fumée. Structurellement, les grilles d'entrée et de sortie du premier étage sont réalisées à l'identique (sauf pour l'emplacement des raccords et des canalisations de dérivation sur les chambres). Le tamis du premier étage de la chaudière 20 est constitué de 42 serpentins Ш32*6, le matériau des tuyaux est principalement de 12Х1МФ, mais les 11 serpentins extérieurs ont une section de sortie constituée de tuyaux Ш32*6, de matériau 1Х18Н12Т. Sur la chaudière, les 19 grilles du premier étage sont constituées de 37 serpentins de matériau 1Х18Н12Т. Pour donner de la rigidité à la structure, l'écran est relié par 5 de ses bobines, qui comportent des bandes de fixation en acier X20N14S2. Les écrans du deuxième étage sont constitués de 45 bobines Ш32*6. Le matériau des écrans d'entrée est de 12Х1МФ et le reste des bobines est en acier 1Х18Н12Т. L'écran est relié par ses six bobines. Les chambres d'entrée et de sortie, à l'exception des chambres des grilles de sortie du deuxième étage, sont réunies en collecteurs uniques séparés par une cloison. Les caméras sont suspendues à des tiges aux poutres du cadre. Les parois de la chambre rotative sont protégées par quatre blocs. Les blocs sont réalisés sous forme de bandes à deux boucles. Chaque bloc contient 38 bobines connectées en parallèle Ш32*6 en matériau 12Х1МФ, situées horizontalement. Les blocs sont dotés de ceintures de renforcement. Les blocs sont suspendus à l'aide de trois rangées (par bloc) de fixations. Les surfaces de chauffe suivantes sont situées dans le conduit de gaz inférieur : un ensemble convectif SVD, un surchauffeur ND avec un échangeur thermique gaz-vapeur et un économiseur d'eau. Pour toutes les surfaces convectives, une disposition décalée des serpentins est acceptée. Toutes les surfaces sont constituées de serpentins parallèles à l'avant de la chaudière.

Surchauffeur convectif SVD

L'ensemble de surchauffeurs à convection SVD de chaque ligne est constitué de 129 serpentins Ш32*6, en matériau 1Х18Н12Т, qui reposent sur des crémaillères en matériau Х23Н13, et ceux sur des poutres de support, refroidis par l'eau d'alimentation. Pour résister aux marches et conférer de la rigidité à la structure, il y a trois rangées de bandes d'espacement en acier 1Х18Н12Т, le paquet a une hauteur de 557 mm ; Surchauffeur basse pression Derrière l'ensemble convectif SVD se trouve un surchauffeur BP. Les colis de chaque flux sont situés dans les moitiés correspondantes du conduit d'évacuation ; les flux ne sont pas transférés sur la largeur du conduit. Le surchauffeur BP se compose d'un ensemble de sortie, d'un ensemble intermédiaire et d'un étage de commande. La partie de sortie du surchauffeur ND se compose de 108 serpentins suspendus Ш42*3,5, le matériau de l'acier combiné : Kh2MFSR et 12Kh1MF. Les bobines sont assemblées dans des colis avec des supports, en matériau X17N2, qui sont suspendus aux collecteurs de support du colis haute pression. Hauteur du colis 880 mm. Le paquet intermédiaire comprend également 108 doubles bobines Ш42*3,5 doubles bobines Ш42*3,5 en matériau 12Х1МФ. Hauteur du colis 1560 mm. Les bobines reposent sur des crémaillères en matériau X17N2 et celles sur les chambres d'entrée du colis intermédiaire Ø325*50 en matériau 12Х1МФ. Ainsi, les chambres d'entrée de l'emballage industriel sont également des poutres de support pour cette surface chauffante. Les chambres, en plus de l'isolation, disposent d'un refroidissement par air supplémentaire, nécessaire lors des modes de démarrage et lorsque la turbine est éteinte. Derrière l'ensemble industriel le long du flux de gaz sur les deux corps des chaudières TPP-210, à la place du GPP TO, un étage de contrôle est installé, qui est le premier étage du réchauffeur le long du flux de vapeur, en acier perlitique et, en afin d'assurer un fonctionnement fiable des canalisations en cas de vaporisation importante, est situé dans la zone où se trouve la température du gaz à l'entrée ne doit pas dépasser 600°C. Son fonctionnement repose entièrement sur la modification de l'absorption thermique de la vapeur secondaire en modifiant sa distribution via des conduites de vapeur de dérivation. Selon les calculs, à la charge nominale de l'unité, 20 % du débit de vapeur total passe par l'étage de contrôle. Lorsque la charge de l'unité est réduite à 70 %, la consommation de vapeur est de 88 %. L'efficacité accrue de l'unité de puissance est obtenue en élargissant la plage de charges à laquelle la température de surchauffe secondaire calculée avec un excès d'air optimal est assurée. La gouverne est installée dans les dimensions du GPP TO démonté, les collecteurs d'entrée sont abaissés de 300 mm plus bas. La surface de commande se compose de parties gauche et droite avec une surface de chauffe totale de 2020 m² par logement. Les deux parties sont assemblées à partir de paquets de doubles serpentins et comportent 4 boucles le long du flux de gaz avec un mouvement de vapeur à contre-courant. Les bobines sont constituées de tuyaux Ш32*4, d'acier 12Х1МФ et sont disposées en damier avec des pas de 110 et 30 mm. Les bobines sont assemblées en colis à l'aide de supports emboutis en acier 12X13. Il y a 5 supports sur toute la longueur de chaque colis. Deux d'entre eux sont installés sur des collecteurs refroidis à l'eau situés dans le conduit de gaz, qui sont abaissés de 290 mm lors des réparations. La vapeur du HPC pénètre dans les chambres d'entrée de la surface de contrôle Ш425*20 en acier 20. Après avoir traversé les serpentins, la vapeur pénètre dans les chambres de sortie d'un diamètre de 426*20 en acier 12Х1МФ, où elle est mélangée à la vapeur provenant de la vapeur de dérivation. doubler. Les anciennes vannes RKT ont été découpées le long des filetages « B » et « C » ; les pièces internes ont été retirées des anciennes vannes RKT et les corps RKT ont été soudés et utilisés comme tés. De nouvelles vannes à guillotine RKT sont installées sur la conduite de dérivation entre les collecteurs d'entrée et de sortie. Lorsque la vanne est ouverte à 100 %, 80 % de la vapeur passe devant la gouverne et la pression diminue. Lorsque la vanne est fermée, la vapeur traverse la surface de commande et la température de réchauffage augmente. Le KDU et les clés de commande des nouveaux RKT restent les mêmes. Les serpentins de l'économiseur d'eau des deux corps ont été remplacés (à 100 %). Les rondelles de retenue ont été retirées des seconds collecteurs d'injection et les sorties vers le GPP TO ont été déconnectées. L'économiseur convectif est la dernière surface chauffante le long du flux de gaz, située dans le conduit de gaz d'échappement. Il se compose de tuyaux Ш32*6, matériau st20. Les chambres de sortie et d'entrée de l'économiseur sont également des poutres de support - le poids de cette surface chauffante leur est transféré à travers les racks. La charpente de la chaudière est réalisée sous la forme de charpentes identiques des deux bâtiments, reliées entre elles par des liaisons inter-coques et des échafaudages de transition. Le poids de la surface de chauffe, du revêtement et de l'isolation est transféré à l'aide de poutres et de fermes horizontales sur trois rangées de colonnes verticales, une rangée à l'avant de la chaudière, une autre entre le foyer et les conduits d'évacuation et la troisième à l'arrière de la chaudière. Chaudière. Pour renforcer le cadre, une série de poutres inclinées est prévue. Le revêtement des conduits du four et de la chaudière est réalisé sous forme de panneaux séparés. Le foyer et les conduits de fumée sont recouverts de tôles de 3 mm d'épaisseur, ce qui assure une haute densité du foyer et des conduits de fumée.

La chaudière à vapeur à flux direct TPP-210A est considérée comme un objet de régulation, les systèmes de contrôle existants sont analysés, ses avantages et inconvénients sont notés, un schéma fonctionnel du régulateur de charge thermique de la chaudière TPP-210A sur combustible gazeux est proposé à l'aide d'un contrôleur à microprocesseur de régulation Remikont R-130

Le calcul des paramètres de réglage et la modélisation du processus de régulation de la charge thermique de la chaudière TPP-210A sur combustible gazeux ont été effectués, y compris le rapprochement des données expérimentales et la modélisation de l'objet de contrôle pour un système de contrôle à double circuit, le calcul des paramètres de réglage des systèmes de contrôle à double circuit, ainsi que la modélisation du processus transitoire dans la régulation des systèmes à double circuit. Une analyse comparative des caractéristiques transitoires obtenues a été réalisée.

Extrait du texte

En termes de niveau d'automatisation, l'ingénierie thermique occupe l'une des positions de leader parmi les autres industries. Les centrales thermiques se caractérisent par la continuité des processus qui s'y déroulent. Presque toutes les opérations dans les centrales thermiques sont mécanisées et automatisées.

L'automatisation des paramètres offre des avantages significatifs

Liste de la littérature utilisée

Bibliographie

1. Grigoriev V.A., Zorine V.M. "Centrales thermiques et nucléaires." Annuaire. - M. : Energoatomizdat, 1989.

2. Pletnev G. P. Systèmes de contrôle automatisés pour centrales thermiques : Manuel pour les universités / G. P. Pletnev. — 3e éd., révisée. et supplémentaire - M. : Maison d'édition. MPEI, 2005, - 355 p.

3. Pletnev T.P. Automatisation des processus technologiques et de la production en génie thermique. /MPEI. M, 2007. 320 p.

4. Contrôleur à microprocesseur de régulation multifonctionnel à petit canal Remikont R-130″ Ensemble de documentation YALBI.421 457.001TO 1−4

5. Pletnev G.P. Zaichenko Yu.P. « Conception, installation et exploitation de systèmes de contrôle automatisés pour les procédés de production de chaleur et d'électricité » MPEI 1995 316 pp. - ill.

6. Rotach V.Ya. Théorie du contrôle automatique des processus de chaleur et d'électricité, - M. : MPEI, 2007. - 400 p.

7. Kozlov O.S. etc. Progiciel « Modélisation dans les dispositifs techniques » (PC « MVTU », version 3.7).

Manuel d'utilisation. - M. : MSTU im. Bauman, 2008.

La technologie de démarrage des chaudières à flux direct en diffère car elles ne disposent pas d'un système de circulation fermé, il n'y a pas de tambour dans lequel la vapeur serait continuellement séparée de l'eau et dans lequel une certaine réserve d'eau resterait pendant un certain temps. Dans ceux-ci, une circulation forcée unique du fluide est effectuée. Par conséquent, lors de l'allumage (et lors du fonctionnement sous charge), il est nécessaire d'assurer un mouvement forcé continu du fluide à travers les surfaces chauffées et en même temps de retirer le fluide chauffé de la chaudière, et le mouvement de l'eau dans les tuyaux doit commencer avant même que les brûleurs ne soient allumés.

Dans ces conditions, le mode d'allumage est entièrement déterminé par la fiabilité, les bonnes conditions de température des tuyaux métalliques des tamis, tamis, surchauffeurs à vapeur et l'absence de mesures thermohydrauliques inacceptables.

L'expérience et les calculs ont montré que le refroidissement des surfaces chauffantes lors du démarrage d'une chaudière à flux direct est fiable si le débit d'eau d'allumage est d'au moins 30 % du débit nominal. A ce débit, la vitesse massique minimale du fluide dans les tamis, selon les conditions de fiabilité, est assurée : 450-500 kg/(m2*s). La pression minimale du fluide dans les grilles doit être maintenue proche de la pression nominale, c'est-à-dire pour les chaudières de 14 MPa - au niveau de 12-13 MPa, et pour les chaudières à pression supercritique - 24-25 MPa.

Il existe deux modes principaux d'allumage des chaudières à passage unique : à flux direct et à séparateur.

En mode de chauffage à flux direct, le fluide caloporteur circule à travers toutes les surfaces chauffantes de la chaudière, comme lorsqu'elle fonctionne sous charge. Au cours de la première période d'allumage, ce milieu est évacué de la chaudière via le ROU, et après la formation de vapeur avec les paramètres requis, il est envoyé vers la canalisation de vapeur principale ou directement vers la turbine (dans les usines en blocs).

Les figures ci-dessous présentent un schéma simplifié de démarrage d'une chaudière à partir d'un état « froid » en mode flux direct :

Une autre figure ci-dessous montre l'évolution du débit d'eau d'alimentation (1), de la pression de vapeur derrière la chaudière (2), de la température du fluide (3), de la vapeur fraîche (4) et secondaire (5), ainsi que de la température du métal du primaire (7). ) et écrans secondaires (5) surchauffeurs. Comme on peut le constater, au début de l'allumage, lorsque la pression de la vapeur atteint une valeur de 4 MPa, la température du milieu et du métal dans les grilles du surchauffeur intermédiaire diminue fortement de 400 à 300-250°C, ce qui est s'explique par l'ouverture du ROU pour évacuer le fluide dans le système de drainage, et à la fin de l'allumage à une pression de tout le trajet primaire de 23-24 MPa, les conditions de fonctionnement des grilles des surchauffeurs primaire et secondaire, dont la température dépasse 600 °C, se détériorent également fortement.

Il n'est possible d'éviter des augmentations excessives de la température des grilles métalliques qu'en augmentant le débit d'eau d'allumage, et, par conséquent, en augmentant les pertes de condensats et de chaleur par rapport au mode de démarrage du séparateur. Compte tenu de cela, ainsi que du fait que le schéma à flux direct pour démarrer la chaudière à partir d'un état « froid » n'a aucun avantage par rapport à celui du séparateur, il n'est actuellement pas utilisé pour le démarrage.

Le mode de démarrage de la chaudière à flux direct à partir d'un état « chaud » et « non refroidi » crée le risque de refroidissement soudain des composants les plus chauds de la chaudière et des canalisations de vapeur, ainsi qu'une augmentation inacceptable de la température du métal du surchauffeur. en mode sans débit avec le BROU et le ROU fermés lors de la première période de cuisson. Tout cela rend difficile le démarrage à partir d'un état « chaud », c'est pourquoi ce mode a été remplacé par un circuit de démarrage séparateur.

Le seul domaine d'application du mode de démarrage à flux direct est l'allumage d'une chaudière double cuve à partir d'un état « froid » et le démarrage d'une chaudière à flux direct à partir d'une réserve chaude après une période d'inactivité pouvant aller jusqu'à 1 heure.

Lors du démarrage d'une chaudière à double cuve, les deux caissons sont chauffés alternativement : les chaudières asymétriques (par exemple TPP-110) sont chauffées à partir du caisson, qui ne dispose pas de surchauffeur secondaire. Les corps des chaudières symétriques sont chauffés dans un ordre aléatoire. Le premier corps des deux types de chaudières à double coque est chauffé selon le mode séparateur. L'allumage du deuxième corps commence par une petite charge électrique du bloc et s'effectue selon n'importe quel mode.

La chaudière peut être allumée après un court arrêt (jusqu'à 1 heure) en mode flux direct, car les paramètres de vapeur conservent toujours leurs valeurs de fonctionnement et les éléments et composants individuels de la chaudière n'ont pas eu le temps de refroidir de manière significative. Dans ce cas, le mode flux direct est à privilégier car il ne nécessite pas de préparation particulière, qui serait nécessaire lors du passage à un circuit séparateur, ce qui permet de gagner du temps et d'accélérer le démarrage de la chaudière. Dans ce cas, l'allumage s'effectue en mode flux direct avec évacuation de la totalité du fluide de travail à travers le ROU ou le BROU à travers la vanne vapeur principale (MSV) jusqu'à ce que la température de la vapeur primaire et secondaire dépasse la température de la turbine l'entrée de vapeur d'environ 50 °C. Si la température de la vapeur pendant l'arrêt de l'unité a diminué de moins de 50 °C, la température de la vapeur derrière la chaudière est immédiatement augmentée jusqu'à la valeur nominale, après quoi l'alimentation en vapeur est commutée du ROU vers la turbine.

Lors du démarrage d'une chaudière de cette manière à partir d'une réserve chaude, il convient de tenir compte du fait que lors d'un arrêt de courte durée de la chaudière, la température du fluide à l'entrée et à la sortie dans de nombreux tuyaux de tamis est égalisée et la circulation naturelle du le médium se produit à l’intérieur des panneaux individuels et entre les panneaux. Cette circulation peut être si persistante qu'elle persiste pendant un certain temps après la reprise des pompes d'alimentation. En conséquence, il faut un certain temps avant que l’environnement de travail commence à évoluer progressivement dans la direction souhaitée. Jusqu'à l'arrêt du mouvement instable du fluide, il n'est pas recommandé de commencer à allumer la chaudière afin d'éviter d'endommager les tuyaux chauffés.

Comparé au mode de démarrage de la chaudière avec séparateur à flux direct, il se caractérise par une stabilité élevée, des températures relativement basses du fluide de travail et du métal tout au long du parcours de la chaudière et permet de démarrer la turbine selon des paramètres de vapeur glissants. Les grilles du surchauffeur intermédiaire de la chaudière commencent à refroidir dès le début du démarrage et leur métal ne surchauffe pas à des valeurs inacceptables. Le mode de démarrage du séparateur est effectué à l'aide d'un dispositif d'allumage spécial, appelé unité d'allumage, composé d'une vanne intégrée (2), d'un séparateur intégré (7), d'un détendeur d'allumage (9) et d'un papillon vannes 5, 6, 8. Le séparateur intégré est conçu pour séparer l'humidité de la vapeur et est un tuyau de grande section (425×50 mm), dans lequel un séparateur d'humidité à vis est installé et qui est allumé pendant la période d'allumage de la chaudière entre les surfaces de génération de vapeur (1) et de surchauffe de vapeur (3) de la chaudière à travers les dispositifs d'étranglement 5 et 6. La vanne intégrée 2 sert à déconnecter les écrans et le surchauffeur à convection des surfaces chauffantes génératrices de vapeur et est situé entre les dispositifs de sortie de la dernière section des surfaces du tamis et les collecteurs d'entrée des surchauffeurs du tamis. Pendant l'allumage de la chaudière, la vanne de vapeur principale (4) reste ouverte dans l'unité de bloc et fermée dans le TPP réticulé.

Le détendeur d'allumage est un étage intermédiaire entre le séparateur intégré et les dispositifs de réception du fluide évacué du séparateur. Étant donné que la pression dans le détendeur est maintenue inférieure à celle dans le séparateur (généralement environ 2 MPa), le fluide de travail y est évacué par le papillon des gaz 8 et, après un étranglement répété, s'évapore partiellement. La vapeur du détendeur d'allumage est dirigée vers le collecteur auxiliaire de la station, d'où elle peut être fournie aux dégazeurs et autres consommateurs, et l'eau est évacuée dans le canal de sortie de l'eau de circulation, ou dans le réservoir de condensats de réserve, ou (dans les installations en bloc) directement dans le condenseur.

L'idée d'un démarrage séparateur d'une chaudière à flux direct est de diviser le processus de démarrage en trois phases, de sorte que dans chacune de ces phases conduites séquentiellement, la fiabilité de toutes les surfaces de chauffage soit pleinement assurée, et dans dans la dernière phase, il devient possible de démarrer les équipements électriques de l'unité sur des paramètres de vapeur glissants tout en maintenant une pression nominale constante sur les surfaces génératrices de vapeur.

Dans la première phase de démarrage, la circulation forcée du fluide de travail est organisée en circuit fermé : pompe d'alimentation - chaudière - unité pilote - dispositifs de réception du fluide de refoulement (en installation en bloc, turbine condenseur) - pompe d'alimentation. Cela élimine la possibilité de forages thermohydrauliques dangereux dans les surfaces génératrices de vapeur, et les pertes de condensat et de chaleur sont minimisées. Pendant cette phase de démarrage, le fluide moteur n'a pas accès aux surfaces de surchauffe de la vapeur, car celles-ci sont coupées des surfaces de génération de vapeur par une vanne intégrée et un papillon des gaz 17, fermés pendant cette période de démarrage, et sont dans ce que l'on appelle le mode sans flux. Malgré le fait que les tuyaux de ces surfaces en mode sans écoulement ne soient pas refroidis de l'intérieur avec de la vapeur, la température de leur métal reste dans des limites acceptables, puisque la consommation de carburant au démarrage pendant cette période reste à un niveau constant et relativement bas. , ne dépassant pas 20% de la consommation nominale.

La sécurité du mode sans débit pour les surchauffeurs de vapeur pendant la période de démarrage de la chaudière a été confirmée par des tests spéciaux des chaudières TPP-110 et TPP-210. Comme vous pouvez le constater, avec une consommation de carburant (gaz naturel) jusqu'à 20 % de la température nominale, les parois des tubes frontaux les plus chauffés des écrans ne dépassent pas la température admissible de 600 °C à l'état stationnaire. Considérant que la consommation de combustible dans la période initiale de démarrage de la chaudière est nettement inférieure à 20 % (par exemple, lorsqu'une chaudière fonctionne au fioul, sa consommation n'est pas supérieure à 14-15 % de la valeur nominale), on peut considérer la mode sans consommation pour les surchauffeurs à vapeur tout à fait acceptable pendant cette période de cuisson.

En relation avec les expériences réalisées, il a été constaté que dans aucun des démarrages des chaudières testées, la température des parois des tuyaux pendant tout le mode sans écoulement n'a dépassé 550 °C. Cette température est inférieure au maximum admissible pour l'acier faiblement allié 12Х1МФ, habituellement utilisé pour la fabrication des tubes de tamisage de niveau I, et plus encore pour l'acier austénitique 1Х18Н12Т, utilisé pour les tamis de niveau II dans les surchauffeurs à vapeur à convection.

L'arrêt des surchauffeurs dans la première phase de démarrage simplifie les manœuvres et le contrôle de la chaudière, permettant, après avoir connecté les surfaces de surchauffe, d'augmenter en douceur les paramètres de vapeur et sa quantité, tout en maintenant la stabilité de l'alimentation en eau d'alimentation. Le début de la deuxième phase de démarrage est considéré comme le moment où la vapeur commence à être libérée dans le séparateur intégré, qui est dirigée vers les surfaces de surchauffe, ouvrant progressivement le papillon des gaz et augmentant progressivement la température et la pression du vapeur. Dans cette phase de démarrage, la chaudière fonctionne à deux pressions : nominale - jusqu'à la vanne intégrée, qui continue de rester fermée, et « coulissante » - derrière le papillon des gaz dans les surfaces de surchauffe. Ce mode est possible grâce au fait que les surfaces de surchauffe de la vapeur sont séparées des surfaces de génération de vapeur par l'espace vapeur du séparateur, tout comme dans les chaudières à tambour. Dans la troisième phase de démarrage, la chaudière passe en mode flux direct. Ce transfert doit commencer lorsque les paramètres de vapeur atteignent 80 à 85 % des valeurs nominales. En ouvrant progressivement la vanne intégrée, ramenez les paramètres à la valeur nominale et éteignez l'unité d'allumage.

Une fois le chauffage de l'unité de chaudière terminé dans une centrale thermique non-unité, elle est connectée à la canalisation de vapeur principale et les règles de connexion restent les mêmes que pour les chaudières à tambour. Le principal est l'égalité approximative de la pression derrière la chaudière et dans la canalisation de vapeur principale au moment du raccordement.

Dans les installations en bloc, le démarrage de la chaudière est combiné avec le démarrage de la turbine et la chaudière passe en mode flux direct généralement après que la charge électrique de l'unité atteint 60 à 70 % de la valeur nominale.

Les figures ci-dessous montrent les caractéristiques de démarrage d'une chaudière à passage unique d'une centrale thermique non unitaire en mode séparateur : 1 - pression de vapeur derrière la chaudière ; 2 - consommation d'eau alimentaire ; 3 - température maximale du milieu en sortie du NRCh ; 4 - température de l'eau d'alimentation ; 5 - température de surchauffe intermédiaire ; 6 - température de la vapeur fraîche ; 8, 7 - température maximale du métal des écrans II et du surchauffeur intermédiaire ; 9 - température des fumées dans la chambre tournante.

Les caractéristiques du petit bois lors d'un démarrage « à chaud » sont les suivantes. Avant d'allumer les brûleurs, la température du métal des séparateurs intégrés est réduite de 490 à 350-320 °C en libérant de la vapeur des séparateurs, et le taux de diminution ne doit pas dépasser 4 °C/min. Dans le même temps, la pression dans la chaudière diminue de nominale (25 MPa) à 10-15 MPa. 30 à 40 minutes après le refroidissement des séparateurs selon le même programme qu'à partir de l'état « non refroidi », c'est-à-dire après avoir établi le débit minimum d'inflammation de l'eau d'alimentation, la pression devant la vanne intégrée fermée augmente jusqu'à 24- 25 MPa, les brûleurs fioul sont allumés avec un débit de départ fioul et en même temps les soupapes de décharge des 8 séparateurs intégrés s'ouvrent. Ensuite, les papillons 5 s'ouvrent progressivement. Les autres opérations sont les mêmes que lors d'un démarrage à partir d'un état « froid ». En réduisant la pression dans la chaudière avant l'allumage, on élimine la condensation de la vapeur dans les grilles, qui refroidissent donc moins qu'au démarrage en mode flux direct.

L'unité de puissance avec la chaudière TPP-210A a été arrêtée d'urgence par des dispositifs de protection en raison de dysfonctionnements de la pompe d'alimentation. Lorsque la vanne de la conduite de fioul était automatiquement fermée, l'alimentation en combustible liquide n'était pas complètement coupée et dans un corps de chaudière, une petite quantité de fioul continuait à brûler dans le four, ce qui contribuait non seulement à une augmentation des distorsions thermiques. et une circulation accrue dans les panneaux NFC, mais aussi à l'apparition de tuyaux individuels stationnaires dans les coudes supérieurs, de bulles de vapeur légèrement surchauffée qui occupaient toute la section transversale des tuyaux et empêchaient le mouvement du fluide de travail à l'intérieur de ceux-ci. Bien que la vapeur supercritique ait la même densité que l'eau au moment de sa formation, une augmentation de sa température de quelques degrés seulement entraîne une diminution de sa densité de plusieurs dizaines de pour cent. À mesure que la vitesse de l'eau augmentait, les bulles de vapeur auraient dû être emportées par son écoulement, mais les grosses bulles pourraient être temporairement retardées, ce qui aurait dû augmenter fortement la température du métal des tuyaux correspondants.

Après une pause de cinq minutes, la chaudière est passée en mode flux direct et, contrairement aux règles, l'eau d'alimentation n'a pas été fournie en premier, mais simultanément avec une forte augmentation de l'alimentation en fioul du four. Bientôt, dans la section de sortie non chauffée de l'une des canalisations NRF, une augmentation de température jusqu'à 570 °C a été enregistrée. L'intervalle entre les enregistrements automatiques de cette température était de 4 minutes, mais avant que cette température ne soit à nouveau enregistrée, une rupture d'urgence s'est produite dans la conduite, qui avait une section dans la zone d'embrasure du brûleur qui n'était pas protégée par des ceintures incendiaires. La chaudière a de nouveau été arrêtée d'urgence.

Un autre exemple concerne la détérioration de la séparation, qui se produit lorsque les soupapes de décharge qui éliminent l'humidité séparée du séparateur intégré ne sont pas complètement ouvertes. Lors de l'allumage d'une chaudière à flux direct, ces vannes étaient fermées afin de réduire la température de la vapeur fraîche en cas de dysfonctionnement des désurchauffeurs à injection. Cette méthode de contrôle est associée à des changements brusques et importants de température de la vapeur et conduit à l'apparition de fissures de fatigue dans les collecteurs du surchauffeur, à proximité du séparateur intégré le long du flux de vapeur.

La fermeture des vannes 8 et l'ouverture 5 doivent être effectuées lentement pour éviter le rejet d'eau dans les collecteurs du surchauffeur à proximité en raison d'une perturbation du mouvement stable du fluide de travail dans le séparateur. De plus, les vidanges avant et après le papillon des gaz 5 doivent être ouvertes à l'avance pour empêcher l'évacuation des condensats accumulés dans les canalisations depuis l'unité d'allumage.

L'ouverture lente des papillons 5 entraîne une augmentation du temps de chauffage des conduites principales de vapeur et de la durée d'allumage de la chaudière. Bien entendu, des fluctuations importantes de la température de la vapeur sont inacceptables. Cependant, si la chaudière n'est allumée que quelques fois par an, il n'y a aucune raison de retarder davantage les opérations de démarrage pour éviter une légère diminution de la température de la vapeur. Mais si la chaudière est chauffée et arrêtée fréquemment, même de petites éclaboussures d'eau sur les grilles peuvent avoir des conséquences dangereuses. Par conséquent, lors de l'allumage des chaudières à passage unique, il est nécessaire de respecter strictement le programme de démarrage, qui régule l'ouverture lente et progressive des vannes 5.