Как удержать блок на холостом ходу при полном сбросе нагрузки?

В результатах аварийного отключения генератора от электрической сети нагрузка блока мгновенно снижается с текущего значения до нагрузки собственных нужд подключенной к генератору через трансформатор собственных нужд. Вследствие возникающего при этом небаланса вращательного момента и момента сопротивления ротора ускоряется его вращение. Регулятор скорости, реагируя на такое ускорение, дает команду на прикрытие регулирующих клапанов перед ЦВД и перед ЦСД; как правило, при этом все клапаны, за исключением первого (или первой группы клапанов), закрываются; при этом устанавливается новое равенство моментов, но уже при некоторой увеличенной сверх номинальной частоте вращения. Иногда случается, что клапаны не справляются с этой тонкой задачей и пропускают пара больше, чем следует, или, как говорят, «не удерживают холостой ход» (например, возможно зависание одного из клапанов или даже некоторых из них). Тогда частота вращения стремительно растет (машина идет «вразнос»). При достижении частоты вращения на 10-12% выше номинальной должен срабатывать автомат безопасности, что приводит к закрытию стопорных клапанов перед ЦВД и ЦСД, а также к принудительному закрытию обратных клапанов на паропроводах отборов.

В случае несрабатывания стопорных клапанов авария может завершиться разрушением турбоагрегата. Такой итог может явиться результатом наложения трех отказов: отключение генератора, неудержание холостого хода, незакрытие стопорного клапана.

Как правило, турбины удерживают частоту вращения после сброса нагрузки. После прикрытия регулирующих клапанов расход пара через турбину резко сокращается примерно до 8-10% номинального, соответственно снижаются давления в отборах пара на регенеративные подогреватели, что приводит к закрытию обратных клапанов на паропроводах отборов. Деаэратор блока, получивший пар из отбора турбины, должен при этом переводиться на питание паром из другого источника. Одновременно происходит резкое падение давления пара в отборе, из которого питается паром приводная: турбина питательного турбонасоса. Поэтому при переводе блока 300 МВт на холостой ход питательный турбонасос (ПТА) отключается защитой, а пускорезервный питательный электронасос ПЭН пускается автоматом включения резерва (АВР).

На блоках 500 и 800 МВт применены приводные турбины питательных турбонасосов конденсационного типа (в отличие от турбин с противодавлением на блоках 300 МВт), позволяющие подавать к ним пар от специальной быстродействующей редукционно-охладительной: установки (БРОУ турбопитательных насосов), которая включается автоматически при переводе блока на холостой ход.

Пропускная способность БРОУ на блоках принята 30% номинальной паропроизводительности котлов, что недостаточно для предотвращения срабатывания предохранительных клапанов. В этих условиях высокое быстродействие БРОУ не спасает положение. Вместо БРОУ и растопочной РОУ устанавливают пускосбросное устройство (ПСБУ), допускающее пропуск пара, пароводяной смеси и воды. Принципиальная пусковая схема блока сверх критического давления (СКД) с установкой пускосбросного устройства представлена на рис. 4.

Рис. 4. Принципиальная пусковая схема блока с установкой пускосбросных устройств.

1 - задвижка, встроенная в тракт котла; 2 - дроссельный клапан встроенной сепаратора; 3 - встроенный растопочный сепаратор; 4 - линия сброса из се­паратора; 5 - линия выпара из сепаратора; 6 - расширитель сброса из сепа­ратора; 7 - деаэратор; 8 - линия выпара из расширителя; 9 - линия подачи пара на деаэратор при пуске; 10 - линия сброса воды из расширителя; 11 - пускосбросное устройство (ПСБУ); 12 - сбросные трубопроводы после ПСБУ: 13 - линия сброса пара из промежуточного пароперегревателя; 14 - главная паровая задвижка (ГПЗ); 15 - стопорные и регулирующие клапаны высокого давления; 16 - стопорные и регулирующие клапаны среднего давления.

Для блоков с барабанными котлами отработана и внедряется система перевода на нагрузку собственных нужд при отключении генераторов от сети с погашением котлов. Питание турбины паром при этом происходит за счет аккумулирующей способности котла в течение 15-20 мин.

Котел может быть подготовлен к последующей растопке за 10 мин, нагружение турбины может быть осу­ществлено за 20-25 мин

Вопрос № 417