Закритических параметров

Увеличение демонтажа устаревших базисных блоков. Сохранение их в работе (особенно блоков на закритических параметрах пара) за счет реконструкции не облегчает проблему маневренности ЕЭЭС. Демонтаж же таких блоков с заменой на новые полупиковые (в сочетании с АЭС) позволит уменьшить издержки в новые электростанции (за счет использования для них персонала, территории и части зданий и вспомогательных служб демонтируемых электростанций) и существенно повысить маневренность ЕЭЭС в выходные и рабочие дни. На это важнейшее во многих отношениях мероприятие необходимо обратить самое пристальное внимание.

на закритических параметрах — 7—10 —

Массовое использование во Франции АЭС в базисном режиме оказывается возможным, поскольку государственная энергетическая компания «Электри-ситс дс Франс», избежав излишнего увлечения блоками на закритических параметрах пара, пошла по пути сооружения мощных и более дешевых блоков на докритических параметрах пара, которые могут успешно работать в полупиковом режиме, а достигнутую экономию на капиталовложениях направляла на модернизацию оборудования электростанций и ускоренное развитие экономичных маневренных гидроэлектростанций, а в горных районах — и гидроаккумулирующих электростанций.

грузки. С другой стороны, необходимо осуществить комплекс мер по увеличению регулирующих возможностей всех блоков, в том числе работающих на закритических параметрах пара. В десятой пятилетке и в последующие годы будут неуклонно улучшаться экономические показатели теплоэнергетики, снижаться себестоимость производства тепловой и электрической энергии. В этом плане особую роль должны сыграть автоматические системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), создаваемые на основе управляющих электронно-вычислительных машин. Увеличение единичной мощности энергоблоков способствует широкому внедрению ЭВМ по автоматическому управлению их работой.

В табл. 2-10 приведен коэффициент использования установленной мощности энергоблоков 150—300 МВт за десятилетний период эксплуатации. Из этих данных видно, что коэффициент использования установленной мощности по блокам 300 МВт в 1965 г., когда началось их внедрение, составлял всего лишь 30,3%, в 2 раза меньше коэффициента использования установленной мощности блоков 150—160 МВт. Через 10 лет, в 1975 г., коэффициент использования установленной мощности блоков 300 МВт достиг 71,2%, т. е. увеличился более чем в 2 раза. Характерно и то, что по коэффициенту использования установленной мощности блоки на закритических параметрах (300 МВт) начали опережать все блоки меньшей мощности, работающие на докритических параметрах пара.

Поскольку энергоблоки на закритических параметрах пара требовали обессоливания питательной воды и полной очистки конденсата для размещения необходимого оборудования, была увеличена высота бункерно-деаэраторной этажерки. С целые» улучшения условий для производства сложных монтажных работ был увеличен пролет между блоками.

2.3.3. Тепло- и массообмен в воде закритических параметров. Потенциальные преимущества воды закритических параметров. при использовании ее в качестве теплоносителя в ядерных реакторах хорошо известны, и это служит стимулом для поиска путей ее применения. Теплоотдача к воде закритических параметров имеет много общего с аналогичными процессами при кипении, поскольку в обоих случаях свойства теплоносителя, и в; первую очередь теплоемкость, претерпевают резкое изменение в узком интервале температур. Характер теплоотдачи при закритических параметрах иллюстрирует рис. 2.9 [19]. Изменение-коэффициента теплоотдачи в «псевдокритической» области (т. е. в зоне максимальной теплоемкости) является значительным. Для описания теплоотдачи в этой области авторы использовали уравнение для однофазной среды в условиях принудительной: циркуляции, но ввели в него две поправки: модифицированную теплоемкость и отношение плотностей pWps. Рекомендованное ими уравнение

Трение потока жидкости при закритических параметрах весьма хорошо описывается уравнением

При создании установок на закритических параметрах необходимо учитывать их способность при относительно высоких тепловых потоках «свистеть» в диапазоне частот от 1000 до 10000 гц, что приводит к механическим вибрациям конструкции.

которая сильно зависит от плотности. В связи с этим представляют интерес данные Дикенсона и др. [20]. Они обнаружили, что в экспериментальном котле на закритических параметрах максимальное отложение и перегрев происходят в псевдокритической точке, вычисленной для ядра потока. Этот вывод вытекает и из уравнения (2.20), справедливого для жидкости при закритических параметрах и аналогичного уравнению (2.15) для случая кипения при докритических параметрах теплоносителя:

том паре. Если коррозионные процессы в перегретом паре имеют действительно электрохимическую природу, скорость разрушения образцов при пропускании через них тока от постороннего источника будет зависеть от того, является ли данный образец катодом или анодом. Соответствующие исследования, проведенные в автоклаве для электрохимических измерений, показали, что в пере-~Lgi[Ma/cMr] гретом паре при температуре 500° С и давлении 100am поляризация изменяет скорость коррозии образцов (табл. 1-4). Так, скорость коррозии образца, являющегося анодом, более чем в 1,5 раза больше скорости коррозии неполяризованного образца. Скорость коррозии катодно-поляризованного образца меньше скорости коррозии контрольного Это подтверждает электрохимическую природу коррозионных процессов в перегретом паре. При закритических параметрах, если напряжение получается от постороннего источника, между образцами протекает ток. Работа коррозионных элементов возможна и в этом случае. Скорость коррозии образца, являвшегося анодом в два-три раза больше скорости коррозии катода. Поэтому можно утверждать, что и в воде критических параметров, и в насыщен-' ном, и в перегретом паре и в воде закритических параметров1 коррозионные процессы имеют электрохимическую природу Для этих случаев справедливы закономерности и положения, характерные для процессов электрохимической коррозии в водных средах при обычных температурах.

Оба главных направления экономии энергоресурсов — на выработке электроэнергии и на железнодорожных перевозках — в значительной мере стали возможны благодаря массовому вовлечению в энергетический баланс СССР нефти и природного газа. Важную роль в снижении удельного расхода топлива на выработку электроэнергии сыграло освоение в 60-е гг. закритических параметров пара и увеличение единичной мощности агрегатов (энергоблоков) электростанций. Поскольку такие блоки первоначально создавались на газомазутном топливе, это ускорило их разработку и освоение. В сочетании с продолжавшимся в 60-е гг. быстрым развитием теплофикации (доля комбинированного производства электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) в общей выработке электроэнергии ТЭС достигла в 1965—1970 гг. 36—38%, после чего снизилась до 30% в настоящее время) повышение тепловой экономичности турбоагрегатов вызвало резкое снижение удельного расхода топлива на выработку электроэнергии. Если в 1960 г. он составлял 471 г/кВт-ч,; то к 1965 г. снизился до 422 г/кВт-ч, к 1970 г.— до 371 г/кВт-ч и к 1975 г.— до 342 г/кВт-ч. В середине 80-х гг. средний удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии приблизился в СССР к 325 г/кВт-ч и стал одним из самых низких в мире.

Начиная с 1963 г. широко вводятся энергетические блоки, работающие на паре закритических параметров 240 кгс/см2 и 565/565°С (временно температура понижена до 540/540°С). На этих параметрах изготавливаются турбины мощностью 300, 500, 800, 1200 МВт с котлами паропроизводительностью соответственно 950, 1600, 2650, 4000 т/ч.

Для регулирования рН питательной воды в энергоблоках закритических параметров наряду с аммиаком применяют также и некоторые летучие амины: морфолин C4H9ON, циклогесиламин C6H13N, пиперидин C6HX1N и др. Они замедляют коррозию с водородной деполяризацией, нейтрализуют угольную кислоту, обладают по сравнению с аммиаком лучшим коэффициентом распределения между паром и водой.

2.3.3. Тепло- и массообмен в воде закритических параметров. Потенциальные преимущества воды закритических параметров. при использовании ее в качестве теплоносителя в ядерных реакторах хорошо известны, и это служит стимулом для поиска путей ее применения. Теплоотдача к воде закритических параметров имеет много общего с аналогичными процессами при кипении, поскольку в обоих случаях свойства теплоносителя, и в; первую очередь теплоемкость, претерпевают резкое изменение в узком интервале температур. Характер теплоотдачи при закритических параметрах иллюстрирует рис. 2.9 [19]. Изменение-коэффициента теплоотдачи в «псевдокритической» области (т. е. в зоне максимальной теплоемкости) является значительным. Для описания теплоотдачи в этой области авторы использовали уравнение для однофазной среды в условиях принудительной: циркуляции, но ввели в него две поправки: модифицированную теплоемкость и отношение плотностей pWps. Рекомендованное ими уравнение

Перлитные стали, в основном малолегированные и в меньшей мере углеродистые, получили наибольшее применение в качестве конструкционного материала блоков. Относительно низкая стоимость и технологичность этих сталей являются их большим преимуществом, однако стали эти обладают невысокой общей коррозионной стойкостью. Поэтому одной из главных задач рациональной организации водного режима является максимальное снижение скорости коррозии этих сталей и уменьшение степени перехода продуктов их коррозии в воду. Это особенно важно для блоков закритических параметров, для которых единственным методом выведения примесей из цикла могут быть только отложения на поверхностях нагрева, недопустимые по условиям надежности работы блока. Следовательно, главное требование к протеканию коррозии перлитных сталей сводится к доведению ее до уровня, исключающего отложения продуктов коррозии предшествующего тракта на поверхностях нагрева и способствующего минимальному износу самих поверхностей нагрева.

Красикова Л. Ю., Жуковский А. В. и др. О некоторых особенностях среды закритических параметров паровых котлов.— «Теплоэнергетика», 1970, № 12.

Маргулова Т. X., Прохоров Ф. Г. О рациональной водно-режимной схеме блоков закритических параметров.— «Теплоэнергетика», 1969, №11.

Стырикович М. A., Map г у лов а Т. X. О тепловой схеме мощных блоков закритических параметров в связи с требованиями водного режима.— «Теплоэнергетика», 1965, № 7.

В действительности же этот. способ предупреждения коррозионного растрескивания весьма ограничен, хотя (если учитывать случаи растрескивания энергоустановок) (§ VI-2) он приобретает чрезвычайно важное значение. В настоящее время способ предупреждения коррозионного растрескивания путем обработки воды сводится к поддержанию в питательной и котловой водах парогенераторов весьма малых концентраций стимуляторов этого вида коррозии — хлоридов, кислорода и избыточной щелочи. Допустимые концентрации этих агентов существенно зависят от конструкционных особенностей парогенераторов и параметров генерируемого ими пара. Так как одна из задач настоящей книги — характеристика способов предупреждения коррозионного растрескивания путем водного режима, целесообразно в этом аспекте рассмотреть прежде всего достоинства и недостатки парогенераторов с естественной и принудительной циркуляцией. Этот вопрос был обстоятельно изучен Т. X. Маргуловой. В основном прямоточные схемы парогенераторов применяются в области закритических параметров, которая характеризуется наличием однофазной среды. В этом случае, несмотря на то, что схема парогенератора прямоточна, увеличение концентрации хлоридов по ходу воды в нем не наблюдается; следовательно, концентрация их оказывается менее опасной величины.

При использовании метода вырезок для контроля за пароводяной коррозией )м>еталла прямоточных котлов закритических параметров пара и за отложением продуктов коррозии используются участки труб экономайзера (входная и выходная часть), переходной зоны, потолочного экрана, средней радиационной части (СРЧ) и .нижней радиационной части (НРЧ). Вырезки экранных труб барабанного котла должны производиться из нескольких зон: зоны с максимальной тепловой нагрузкой, зоны вскипания воды, зоны с вялой циркуляцией и зоны возможного расслоения пароводяной смеси.

Верхняя ступень цикла работает на калиевом паре, а нижняя — на водяном паре закритических параметров. Коэффициент полезного действия установки достигает 54,5%.