Тестирование барабанного блока 200 МВт.
5.3 Влияние высоты расположения факела в топке на режим работы котла
Важным фактором, влияющим на работу котла, является положение ядра горения в топке (его высота). От него зависит, как распределяется тепло котлоагрегата на радиационное, которое влияет, в основном, на парогенерацию, и конвективное, которым определяется перегрев. Оно, в свою очередь, зависит от ряда факторов: высоты расположения горелок в топке (по ярусам), распределения топлива между ярусами горелок, угла поворота оси горелок в вертикальном направлении (если установлены поворотные горелки), свойств сжигаемого топлива (мазут обычно горит "ниже", чем газ) и т.п. Возможности оператора влиять на этот фактор, как правило, ограничены – основная роль здесь принадлежит проектировщику котла, который выбрал высоту расположения горелок. Если он выбрал ее неудачно, то может оказаться, что, либо котел вырабатывает слишком много пара, но не перегревает его до требуемой температуры (горелки, а значит и ядро горения расположены слишком низко), либо котел вырабатывает мало пара, но зато перегревает его до слишком высоких температур. Иногда неудачное расположение горелок может вызвать необходимость реконструкции котла.
Разрабатывая модель нового котла, фирма "Тренажеры для электростанций" действует примерно так же, как может действовать и иногда действует разработчик реального котла. Вначале создается модель котла с некоторым предполагаемым расположением ядра факела по высоте. Модель котла методами, которыми оператор воздействует на котел, выводится на номинальные параметры. Если оказывается, что какие-то параметры котла при этом не соответствуют тому, что ожидалось получить, то одно из действий, которое может предпринять разработчик модели котла, чтобы добиться реализации требуемых параметров – это поменять высоту расположения ядра факела, что как бы соответствует изменению высоты расположения горелок. Естественно, для того чтобы у разработчика тренажера была бы возможность так проектировать модель котла, необходимо чтобы модель адекватно реагировала на высоту расположения ядра горения.
Основная цель данного теста – показать, что все элементы модели котла тестируемого тренажера адекватно реагирует на изменение высоты расположения ядра горения.
Опыт организован достаточно просто. Вначале блок находился в стабильном номинальном состоянии. В момент времени 8 минут высота положения ядра горения в топке была увеличена.
Результаты опыта приведены на рисунке 6. На этом рисунке представлены следующие переменные:
TG2 – температура дымовых газов на выходе из топки (°С)
TGMKH1 – температура газов в районе конвективного пароперегревателя 1-ой ступени - КПП-1 (°С)
WGKH1 – скорость потока дымовых газов в районе КПП-1 (метр/сек)
KH1Tma –температура металла теплообменников в районе КПП-1 (°С)
TGOEKA – температура дымовых газов на выходе из котла (°С)
PDRA – давление пара в барабане котла (кгc/ м^(2))
J14TSc – температура острого пара на выходе котла (°С)
После повышения высоты положения факела в топке в момент времени 8 минут в топке стало оставаться меньше тепла, чем до этого. На стенках топки тестируемого котла находятся теплообменники испарительного контура. Поскольку в результате повышения ядра горения в топке, в ней стало выделяться меньше тепла, то теплообменники испарительного контура стали получать меньше тепла, а, следовательно, количество генерируемого пара в испарительных поверхностях уменьшилось. Как следствие этого в барабан стало поступать меньше пара, чем раньше. Поэтому давление пара в барабане котла (PDRA) стало снижаться – рисунок 6.
Поскольку в топке стало оставаться меньше тепла, то температура дымовых газов на выходе из топки (TG2) повысилась. В результате этого все температуры дымовых газов по тракту (на рисунке 6 это переменные TGMKH1 и TGOEKA) повысились. В результате повышения температур дымовых газов по тракту скорость дымовых газов, в частности в районе КПП-1 (WGKH1), возросли – рисунок 6. Также стали возрастать температура металла парового тракта котла, в частности температура металла теплообменников в районе КПП-1 (KH1Tma). Также стала расти температура острого пара на выходе котла (J14TSc) – рисунок 6.
Наши выводы из этого опыта:
- Система уравнений для котла в тестируемом тренажере построена с учетом высоты факела в топке.
- Реакция модели котла на изменение положения высоты факела в топке адекватна
Рисунок 6
Опыт 5.1 >>>
Опыт 5.2 >>>
Опыт 5.4 >>>
Опыт 5.5 >>>
Заключение >>>