3.6. Предупреждение повреждений растопочных сепараторов

На одной из ГРЭС в период пуска в работу после ремонта энергоблока мощностью 300 МВт произошел разрыв растопочного сепаратора, который вызвал тяжелые последствия. Растопочный сепаратор объемом 4340 л предназначался для работы под давлением воды и пара до 2 МПа (20 кгс/см) при температуре до 220° С. На трубопроводе ввода среды в сепаратор была установлена РОУ 250/20 для автоматического поддерживания давления в котле.

Тепловой схемой блока не предусматривалось автоматическое регулирующее устройство с предохранительным клапаном на стороне меньшего давления после редуцирующего устройства на трубопроводе, подводящем рабочую среду к сепаратору, в связи с чем не исключалась подача рабочей среды в сепаратор с давлением, превышающим его расчетное. Конструкция сосуда и первоначальная тепловая схема блока предполагали работу растопочного сепаратора с регулятором уровня воды. Кроме того, сосуд был оснащен указателем уровня.

При пусконаладочных работах не удалось наладить работу регулятора уровня в сепараторе, в связи с чем проектным институтом он был исключен из проектной тепловой схемы блока. Был также снят указатель уровня воды. Из-за частых обрывов внутренних сепарационных устройств по согласованию с заводом-изготовителем они были демонтированы. Таким образом, сепаратор фактически работал в режиме расширителя.

На станции не была разработана инструкция по режиму работы и безопасному обслуживанию растопочных сепараторов, а в действующих производственных инструкциях вопросы безопасной эксплуатации сепараторов были регламентированы недостаточно (не было контроля за уровнем, не предусматривалась проверка исправности предохранительных клапанов при пуске сепараторов в работу; в инструкциях по пуску котельного и турбинного оборудования даны различные указания температуры среды при переводе сепараторов в паровой режим).

Установлено, что разрыв сепаратора произошел из-за превышения давления в нем выше расчетного, предохранительные клапаны при этом не сработали. Ранее из-за разрыва корпуса и раздутий, которые выявлялись при технических освидетельствованиях администрацией станции, на ГРЭС было демонтировано пять растопочных сепараторов.

Повреждения растопочных сепараторов имели место и на других электростанциях. В связи с этим Минэнерго СССР в целях предупреждения повреждений растопочных сепараторов энергоблоков с прямоточными котлами приняло решение на всех вновь вводимых в эксплуатацию и действующих энергоблоках дополнительно к предусмотренной проектом блокировке, воздействующей на открытие арматуры линии сброса пара из растопочного сепаратора в конденсатор при росте давления в сепараторе до установленного предела, смонтировать блокировки, выполняющие следующие условия:

при закрытой арматуре на линиях сброса воды из растопочного сепаратора в циркуляционный водовод и в конденсатор запрещается открытие задвижек на сбросных трубопроводах из котла в растопочный сепаратор;

при открытых задвижках на сбросных трубопроводах из котла в растопочный сепаратор запрещается одновременное закрытие арматуры на линиях сброса воды из сепаратора в циркуляционный водовод и конденсатор. Условия выполнения таких блокировок арматуры, разработанные ПО "Союзтехэнерго" и Всесоюзным теплотехническим институтом, приведены ниже.

На моноблоках 300, 500 и 800 МВт с типовыми пусковыми схемами (рис. 3.38, а) открытие любой задвижки СЗ-1 (СЗ-1А, СЗ-1Б) разрешается при температуре среды перед встроенной задвижкой котла 220° С или при сочетании условий: полностью открыты РКС-1 или СЗ-2 и полностью открыты СЗ-3 или СЗ-4. При открытой любой задвижке СЗ-1 разрешается закрывать:

РКС-1 до 30% при меньше 220° С и полностью при 220 °С;

СЗ-2 при полностью открытом РКС или при 220 °С;

СЗ-3 при полностью открытой СЗ-4 или при 220 °С;

СЗ-4 при полностью открытой СЗ-3 или при 220 °С.

Контроль температуры среды перед встроенной задвижкой котла () осуществляют по любому (одному) потоку котла. При действии защиты по снижению вакуума в конденсаторе турбины, а также при срыве вакуума под действием защит закрываются задвижки СЗ-4, СЗ-1А, СЗ-1Б. При повышении давления в растопочном сепараторе (PC-20) более 1,8 МПа (18 кгс/см) открываются СЗ-5 и РКС-2.

Рис. 3.38. Схема включения растопочных сепараторов РС-20: а - в моноблоках 300, 500 и 800 МВт с типовыми пусковыми схемами; б - в дубль-блоках 300 МВт с типовыми пусковыми схемами; в - в моноблоках 300 МВт с временными пусковыми схемами; 1 - подвод среды из встроенных сепараторов; 2 - сброс среды в конденсатор; 3 - сброс среды в циркуляционный канал; 4 - отвод пара в деаэратор

Во временных пусковых схемах моноблоков 300 МВт (рис. 3.38, в) открытие любой задвижки СЗ-1 (СЗ-1А, СЗ-1Б) разрешается при температуре среды перед встроенной задвижкой котла () 220 °С и выше или при полностью открытых РКС-1 и СЗ-2А или СЗ-3. При открытой любой задвижке СЗ-1 разрешается закрывать:

РКС - до 30% при < 220° С и полностью при 220 °С;

СЗ-2 при полностью открытой СЗ-2А или СЗ-3 или при 220 °С;

СЗ-2А при полностью открытой СЗ-2 или СЗ-3 или при 220 °С;

СЗ-3 при полностью открытой СЗ-2 или СЗ-2А или при 220 °С.

Температуру среды перед встроенной задвижкой котла контролируют по одному (любому) потоку котла. При защите по снижению вакуума в конденсаторе турбины, а также при срыве вакуума под ее действием закрываются СЗ-3 и обе СЗ-1. С повышением давления в PC-20 более 1,8 МПа (18 кгс/см) открываются СЗ-4 и РКС-2.

В типовой пусковой схеме дубль-блоков 300 МВт (рис. 3.38,б) открытие любой задвижки СЗ-2 (СЗ-2А или СЗ-2Б) разрешается при температуре среды перед встроенной задвижкой котла () 220° С и выше или при полностью открытом РКС-1 в сочетании с полностью открытыми задвижками СЗ-3 или СЗ-4, или СЗ-13. При открытой любой задвижке СЗ-2 разрешается закрывать:

РКС - до 30% при меньше 220° С и полностью при 220 °С;

СЗ-3 при полностью открытой СЗ-4 или СЗ-13, или при 220 °С;

СЗ-4 при полностью открытой СЗ-3 или СЗ-13, или при 220 °С;

СЗ-13 при полностью открытой СЗ-3 или СЗ-4, или при 220 °С.

Контроль температуры среды перед встроенной задвижкой () осуществляют по одному (любому) потоку котла. Под действием защиты по снижению вакуума в конденсаторе турбины, а также при срыве вакуума под действием защиты закрываются СЗ-13 и СЗ-2. С повышением давления в PC-20 более 1,8 МПа (18 кгс/см) открываются задвижки СЗ-5 и РКС-2.