Результаты обследования ширмового пароперегревателя котла тпп-210 Новочеркасской ГРЭС

Реактивный момент корпуса трансформатора измеряется датчиком растяжения сжатия тензометрическим S - формы КТ-1502 (ДРМ).

Угловое ускорение коромысла и полумуфт, а так же осевое ускорение полумуфт механизмов свободного хода осевого исполнения с промежуточными телами качения определяется с помощью одноосевых акселерометров А [7].

Для контроля давления в системе смазки используется стрелочный манометр (на схеме не указан). Температура масла измеряется терморезистором ДТ установленным в сливную пробку картера трансформатора.

Фактическая погрешность измерения напряжений датчиков (размах pik-pik) не превышает аппаратной погрешности АЦП E-14-440 - 0,05 %. Тарировочные испытания датчиков выполнены с погрешностью измерений не более 5,7%.

Разработанный испытательный стенд с использованием специального оборудования для измерения, регистрации и обработки различных параметров позволяет моделировать различные эксплуатационные режимы, которые необходимы для проведения исследований механического бесступенчатого трансформатора момента в реальном режиме времени. Список использованной литературы:

1. Благонравов А.А. Механическая бесступенчатая передача импульсного типа/ А.А.Благонравов, Е.Н. Ревняков //Автомобильная промышленность.-2007.-№5.- с.11-14.

2. Благонравов А.А. Механическая бесступенчатая передача для трактора-погрузчика/ А.А.Благонравов, Е.Н. Ревняков //Тракторы и сельхозмашины.-2008.-№1.- с.29-32.

3. А.В. Юркевич, В.А. Солдаткин, А.В. Терешин, А.А. Юркевич. Модульная измерительно-вычислительная система для экспериментальных исследований агрегатов и узлов автотранспортных средств.// Проблемы и перспективы развития автомобильного транспорта: материалы международной научно-практической конференции. - Курган: Изд-во Курганское гос.ун-та, 2013-390 с.

4. URL:www.powergraph.ru.

5. URL:www.omron.com.

6. URL:www.tilkom.com.

7. Казакевич А. Акселерометры Analog Devices. Устройство, применение и непрерывное обновление //Компоненты и технологии. 2007.-№5 с46-50.

©В.П. Косов, А.В. Терешин, 2015

УДК 621.184

Кружилин Николай Владиславович

Эксперт объектов котлонадзора ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ

г. Новочеркасск, РФ Недлин Леонид Михайлович инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ Ватутин Александр Александрович инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ lapty@ikcmysl.ru

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ШИРМОВОГО ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ КОТЛА ТПП-210

НОВОЧЕРКАССКОЙ ГРЭС

Аннотация

Определены возможные причины повреждения металла труб первой ступени ширмового пароперегревателя высокого давления (ШПП) котла ТПП-210 Новочеркасской ГРЭС. Предложен вариант

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2015 ISSN 2410-700Х_

изменения конструкции первой ступени ШПП, обеспечивающий возможность надежного охлаждения металла на разных нагрузках.

Ключевые слова

Ширмовый пароперегреватель, температурный режим, сталь, конструкция лобовых труб.

В процессе проведения наружного и внутреннего осмотра котла [2, с. 112] ТПП-210 Новочеркасской ГРЭС были выявлены разрывы труб ширмового перегревателя, расположенным первым, по ходу газов (и пара) на выходе из топки.

Перегреватель современного котла выполняется, как правило, из нескольких частей (пакетов) с радиационным, полурадиационным и, конвективным тепловосприятием.

Условия работы металла труб перегревателя во многом зависят от способа его расположения в газоходе.

По конструктивным и компоновочным признакам различают вертикальные и горизонтальные перегреватели. Достоинством первых являются простота креплений и малая загрязненность, недостатком -недренируемость. Крепление горизонтальных более сложно, но имеется возможность дренирования воды.

По взаимному направлению движения греющей и обогреваемой сред различают прямоточные и противоточные схемы перегревателей. При противотоке поверхность, нагрева получается наименьшей, но последние, змеевики работают в тяжелых температурных условиях.

Параллельный ток (прямоток) увеличивает надежность работы, но требует увеличения поверхности нагрева. Нередко применяют смешанную противоточно-прямоточную схему.

В типовых схемах перегревателей широко применяются ширмовые ступени, которые отличаются достаточно сложной конфигурацией и работают в условиях больших неравномерностей тепловосприятий как между отдельными ширмами, так и между трубами в пределах каждой ширмы.

Чем ближе температура перегретого пара к предельно допустимой температуре металла, тем выше требования к равномерности температурного режима металла труб отдельных витков.

Средняя температура трубы перегревателя по толщине стенки не должна превышать допустимую по условиям длительной прочности, максимальная (т. е. на наружной поверхности) - предельную по условиям окалинообразования или изменения структуры металла (с учетом развер ки температур по трубам перегревателя).

Гидравлические схемы перегревателей выбираются по условиям обеспечения минимальных разверок температур по трубам при наименьших потерях давления пара. Наиболее распространенными являются так называемая П-схема и схема с рассредоточенным подводом и отводом пара.

Трубы перегревателя работают в тяжелых условиях из-за высоких температуры и давления перегретого пара, а также из-за расположения труб в зонах радиации топки и коррозионной активности дымовых газов.

При работе котла на металл труб пароперегревателя оказывают одновременное воздействие:

1) высокотемпературные топочные газы различной агрессивности, зола, шлак (на наружную поверхность труб) и водяной пар (на внутреннюю поверхность);

2) колебания температуры металла из-за работы при переменных режимах или при периодической корректировке соотношения вода - топливо в случае эксплуатации прямоточного котла на базовом режиме;

3) напряжения в стенках труб от внутреннего давления и тепловые напряжения, вызываемые неравномерными тепловыми потоками и нестационарными режимами эксплуатации.

Трубы перегревателей омываются дымовыми газами с температурами, достигающими перед конвективными перегревателями 1000-1100 °С. Часть поверхности нагрева пароперегревателей иногда помещают вблизи выхода из топочной камеры, в верхней ее части (ширмовые полурадиационные перегреватели), или на стенках топки (радиационные перегреватели), где температуры газов еще более высоки и тепловосприятие труб из-за лучистого обогрева велико.

Котельный агрегат ПП-950/255ж, (ПП- прямоточный с промперегревом производительностью 1000 т/час и давлением свежего пара 255 кгс/см2, с жидким шлакоудалением), заводская модель Т1 II 1-210-2

(Таганрогский пылеугольный прямоточный) предназначен для работы в блоке с конденсационной турбиной мощностью 300 МВт. Котлоагрегат выполнен двухкорпусным с П-образной компоновкой каждого корпуса и вынесенными из под котла регенеративными вращающимися воздухоподогревателями, размещенными вне здания главного корпуса. Каждый корпус котла состоит из топочной камеры (восходящий газоход), соединенных в верхней части горизонтальными газоходами. В верхней части топки в горизонтальном газоходе расположены следующие поверхности нагрева: ширмы I и II ступени, потолочный пароперегреватель, экраны поворотной камеры.

Ширмовый пароперегреватель состоит из двух радов ширм, расположенных в верхней части топочной камеры в выходном окне. Первый ряд ширм - это первая ступень, второй ряд ширм - вторая ступень. Схема включения ширм по пару двухходовая прямоточная. Каждая из ступеней состоит из шестнадцати вертикальных ширм с поперечным шагом 673 мм. В первый ход ширм первой ступени входят восемь средних ширм, расположенных по центру газохода. Во второй ход ширм первой ступени входят восемь ширм расположенных по шесть по краям газохода у боковых стен. Также выполнена разбивка по ходам и в ширмах второй ступени. Каждая ширма представляет собой панель, выполненную из труб 032х5 (Сталь 12Х1МФ) и двух коллекторов (входного и выходного) диаметром 0219х35мм (Сталь 12Х1МФ). Трубы в панели расположены с шагом 35 мм. С целью увеличения жесткости ширм, а так же для уменьшения тепловосприятия лобовых змеевиков, по высоте ширм выполнена обвязка лобовыми змеевиками.

В настоящее время проведена серия расчётов для сжигаемой сейчас на ГРЭС смеси Донецкого и Кузнецкого углей с использованием комплекса «Boiler Dynamic» [1, с. 144]. Минимальная нагрузка составила D/Бном. = 70-100%.

Для сохранения перегрева вторичного пара при минимальных нагрузках приходится перераспределять расход топлива в пользу корпуса Б. Так, при нагрузке D/Dном. = 70% расход вторичного пара уменьшается на 82%, расход топлива в корпусе Б снижается всего на 13% , а температура газов на выходе из топки уменьшается только на 125°С (с 1155 °С до 1030 °С).

Таким образом складываются неблагоприятные условия работы для ШПП, расположенных на выходе из топки, т.к. расход пара в них уменьшается значительно быстрее, чем тепловосприятие. В связи с этим в настоящей работе проведено исследование температурного режима ШПП при минимальной нагрузке D/D^. = 70-100%.Расчёты проводились по методике, изложенной в [3, с. 256] по исходным данным, полученным в расчётах с использованием «Boiler Dynamic».

ШПП котла Т ПП - 210 состоит из двух ступеней, соединённых последовательно (рис.2). В каждой ступени ширмы по пару включены параллельно. В качестве расчётных точек были выбраны точки с максимальным лучистым потоком (1) и с максимальными энтальпиями пара (2).

ШПП НД 1 ШПП НД 2

2 ! Гз

1

J

Рисунок 2 - Расчетная схема ШПН НД 1, 2, 3 - расчетные точки

В результате получено, что температура стенки труб в точке (1) составляет 664 °С, в точке (2) - 510 °С, в точке (3) - 558 °С. Таким образом, в точке с максимальным лучистым потоком температура стенки превышает предельно допустимую для стали 12Х1МФ (585 °С).

Максимальная (допустимая по условиям окалинообразования) температура металла труб из применяемых для перегревателей котлов перлитной стали 12Х1МФ при сжигании мазута должна составлять соответственно не более 585 °С. Значит, запас по температуре металла стенки труб в точке (1) ограничен и создается опасность превышения допустимой температуры металла змеевиков.

Для снижения температур стенки рекомендуется заменить лобовые трубы TTII II I 1 трубами из аустенитной стали Х18НТ2Т. В результате максимальная (допустимая по условиям окалинообразования) температура металла труб станет 610 °С, и запас по температуре металла стенки труб в точке (1) будет выполняться.

Список использованной литературы:

1. Методические указания «Создание и расчет котла и систем регенерации электростанции в программе «Boiler Dynamic» - М.: Фирма OPTSIM-K, 2005. - 144 с.

2. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»: утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 г. № 116, опубл. 22.09.2014 г., бюл. нормативных актов федеральных органов исполнительной власти № 38. - 112 с.

3. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). НПО ЦКТИ, СПб, 1998. - 256 с.

© Н.В. Кружилин, Л.М. Недлин, А.А. Ватутин, 2015

УДК 621.184

Кружилин Николай Владиславович

Эксперт объектов котлонадзора ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ

г. Новочеркасск, РФ Короткий Анатолий Аркадьевич Генеральный директор ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ

г. Новочеркасск, РФ Панфилов Алексей Викторович Директор по сертификационной деятельности ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ

г. Новочеркасск, РФ lapty@ikcmysl.ru

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ЭКРАННЫХ ТРУБ КОТЛА КВГМ-30-150 В ЗОНЕ ПОВЫШЕННЫХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК НА ПРОДЛЕНИЕ ЕГО СРОКА СЛУЖБЫ

Аннотация

Определены возможные причины повреждения металла труб боковых экранов котла КВГМ-30-150 в зоне активного горения. Рассчитаны варианты изменения расходов воды в экранных трубах, обеспечивающие возможность надежного охлаждения металла на разных нагрузках.