Руководящий документ РД 34.21.401-90 Методические указания по испытанию и наладке тепловоздушного режима главных корпусов ТЭС.
РД 34.21.401-90
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИСПЫТАНИЮ И НАЛАДКЕ ТЕПЛОВОЗДУШНОГО PEЖИМA
ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ ТЭС
Срок действия с 01.06.91
до 01.01.2000*
РАЗРАБОТАНО предприятием "Уралтехэнерго" фирмы по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС
ИСПОЛНИТЕЛИ З.С.Багаутдинов, А.Л.Сидоркин
УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 20.09.90 г.
Заместитель начальника А.П.Берсенев
Методические указания (МУ) распространяются на работы, связанные с испытанием и наладкой тепловоздушного режима внутреннего объема главных корпусов тепловых электрических станций (ТЭС).
Методические указания устанавливают порядок подготовки и проведения испытаний, последовательность и методику обработки результатов измерений и формирования исходных данных для разработки рекомендаций по проведению наладочных работ и мероприятий, направленных на совершенствование параметров воздушной среды главных корпусов ТЭС.
Методические указания обязательны для применения на ТЭС Минэнерго СССР.
В Методических указаниях приняты следующие сокращения:
ГК - главный корпус ТЭС;
КВУ - клапан воздушный утепленный;
КО - котельное отделение;
МО - машинное отделение (машзал);
ПНД - плоскость нулевого давления, где давление равно атмосферному;
РВП - регенеративный воздухоподогреватель;
СВС - система воздухоснабжения ГК - оборудование и устройства для забора наружного воздуха, подготовки и подачи его в ГК с целью обеспечения требуемых параметров воздушной среды и на технологические нужды;
ТВП - трубчатый воздухоподогреватель;
ТВР - тепловоздушный режим - совокупность параметров воздушной среды в помещениях ГК;
ТДМ - тягодутьевые машины.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Материалы, изложенные в настоящих МУ, обобщают теоретические разработки, стендовые исследования и результаты натурных испытаний процессов тепломассопереноса в замкнутых объемах различной степени герметичности с внутренними источниками тепловыделений в различные периоды года.
1.2. Методические указания устанавливают порядок сбора необходимых данных, составления и решения уравнений материально-теплового баланса ГК относительно определяемых величин с учетом значений параметров наружного воздуха и данных о распределении аэростатического давления и температуры в свободном объеме помещения, ограниченного наружными ограждениями, на момент проведения испытаний.
1.2.1. Материально-тепловой баланс ГК, обусловленный перемещением воздушных масс в свободном объеме ГК, включает следующие составляющие:
- по приходу:
подача установок СВС;
поступление воздуха через открытые проемы наружной оболочки и смежных помещений ниже ПНД;
поступление через неорганизованные неплотности и поры стеновых ограждений (инфильтрация).
- по расходу:
отбор дутьевыми вентиляторами;
удаление через открытые проемы выше ПНД;
удаление через неорганизованные неплотности и поры стеновых ограждений (эксфильтрация);
удаление через неплотности обмуровки котлов и трактов газоходов.
1.2.2. Общий тепловой баланс дополнительно включает статьи:
- по приходу:
тепловыделения основного и вспомогательного оборудования;
тепловая нагрузка системы теплоснабжения ГК;
- по расходу:
потери тепла в окружающую среду.
1.2.3. Определяемыми расчетными величинами являются:
суммарные поступления тепла от основного и вспомогательного оборудования в свободный объем ГК;
объем инфильтрационного и эксфильтрационного течений и количество переносимого ими тепла;
относительная и абсолютная негерметичность наружной оболочки ГК.
1.2.4. Остальные составляющие материально-теплового баланса определяются на основании результатов прямых инструментальных измерений следующих параметров:
температуры воздухоподачи и подачи установок СВС;
температуры и объема воздуха, поступающего через проемы наружных ограждений ГК и из смежных помещений ниже уровня ПНД;
тепловой нагрузки системы теплоснабжения ГК;
температуры и объема воздуха, уносимого из ГК дутьевыми вентиляторами;
температуры и объема воздуха, вытекающего через проемы наружной оболочки ГК выше ПНД;
температуры и объема воздуха, удаляемого из ГК через неплотности котлов и трактов газоходов, находящихся под разрежением;
распределения температуры воздуха и статического давления в контрольных точках свободного объема ГК;
параметров наружного воздуха.
Количество тепла, теряемого за счет теплопроводности через наружные ограждения ГК в окружающую среду, определяется с использованием справочных теплофизических характеристик ограждающих строительных конструкций.
1.2.5. Тепломассообмен через недоступные для выполнения прямых измерений проемы в ограждениях ГК и не поддающийся оценке по геометрии и месторасположению проемов включается в состав статей баланса за счет общей негерметичности наружных ограждений ГК (см. п.1.2.3).
1.2.6. Теплосодержание поступающего или удаляемого из помещений ГК воздуха принимается относительно теплосодержания наружного воздуха, условно принимаемого равным нулю.
1.3. В целях повышения достоверности результатов, соответствующих конкретному режиму работы оборудования, продолжительность проведения испытаний должна быть минимальной. Это достигается тщательностью проведения подготовительных работ, четкостью руководства и взаимодействия, подготовкой персонала, участвующего в испытаниях, и совершенством используемых средств измерения. В противном случае продолжительность испытаний сокращается за счет увеличения численности состава бригады испытателей и количественной оснащенности средствами измерений.
1.4. Измеренные и расчетные значения являются базой для оценки эффективности использования тепла, работы оборудования и обоснования выполнения наладочных операций, работ и мероприятий по совершенствованию СВС и ТВР ГК.
2. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОВОЗДУШНОГО РЕЖИМА ГЛАВНОГО КОРПУСА
2.1. Программа испытаний
2.1.1. Перед началом проведения работ составляется программа испытаний. В состав программы рекомендуется включить следующие разделы (приложение 1).
"Объект и цель испытаний". В разделе в соответствии с поставленными задачами кратко указывается: объект испытания - главный корпус, ячейки отдельных энергоблоков, отдельные помещения (машзал, котельное отделение, отделение TДМ и др.), установки системы воздухоснабжения, единицы оборудования; нагрузка (производительность) оборудования (основного, вспомогательного); режим эксплуатации (летний, зимний) и другие необходимые сведения и условия; цель испытаний - сбор исходных данных для подготовки и проведения работ (оптимизация режимов, наладка, технико-экономический анализ, разработка мероприятий и т.д.), определение обобщенных параметров, выявление состояния оборудования, конструкций и пр.;
"Подготовительные работы". В разделе указывается необходимый перечень и объем работ и организационно-технических мероприятий по обеспечению условий проведения испытаний, подготовке персонала и оборудования (групп оборудования, систем, конструкций, средств измерения и контроля);
"Условия проведения испытаний". В разделе приводятся более подробное и полное описание условий, отмеченных в разделе "Объект и цель испытаний", необходимые дополнительные состояния или параметры, методические материалы, в соответствии с которыми выполняются испытания;
"Этапы испытаний". Указывается количество, характеристика и продолжительность отдельных этапов. Этапы проведения испытаний характеризуются, как правило, периодом года (холодный, переходный, теплый) и существенным изменением состава и (или) условий эксплуатации основного и вспомогательного оборудования или элементов ограждающих строительных конструкций до и после выполнения тех или иных мероприятий (ремонт, реконструкция, строительство, ввод в эксплуатацию и др.);
"Режимы работы оборудования". Указываются количество, характеристика и продолжительность режимов в пределах каждого этапа испытаний, соответствующие нагрузки и режимы работы основного и вспомогательного оборудования (энергоблоков, дутьевых вентиляторов, системы теплоснабжения, установок СВС, аэрационных проемов, ворот и др.), перечень и последовательность переключений и технологических операций по переходу с одного режима на другой, допустимые параметры работы оборудования, возможные резервные режимы во время проведения испытаний и др.;
"Режимы работы после окончания испытаний". Указываются режимы и состояние оборудования после завершения испытаний в соответствии с требованиями эксплуатации;
"Время проведения испытаний". Указываются дата и время начала и окончания испытаний;
"Возможная корректировка испытаний". Приводятся указания о ходе ведения испытаний при возникновении непредвиденных обстоятельств, связанных с невозможностью поддержания заданного режима испытаний или выполнения достоверных измерений;
"Ответственные за испытания". Указываются лица (должности, фамилии), ответственные за подготовку, обеспечение и проведение испытаний со стороны организаций и подразделений - участников испытаний;
"Меры безопасности". Указывается порядок допуска персонала к проведению подготовительных работ и испытаниям, надзора во время испытаний за обеспечением необходимых мер безопасности.
2.1.2. Программа испытаний согласовывается с руководством цехов электростанции, участвующих в испытаниях, руководством организаций-участников и утверждается главным инженером ТЭС.
2.2. Подготовительные работы
После предварительного обследования ТЭС и ознакомления с составом и состоянием строительных конструкций, оборудования, технологических схем и штатных средств измерения и контроля совместно с руководством электростанции намечаются условия испытаний и объем подготовительных работ и мероприятий, необходимых для обеспечения этих условий.
Наиболее характерные работы по группам оборудования приведены ниже.
2.2.1. Установки системы воздухоснабжения
Восстановление неработающих и дефектных установок. Осмотр технического состояния (ревизия) двигателя, сборка электрической схемы. Ремонт и балансировка рабочих колес вентиляторов. Установка заглушек на вентиляторы, не подлежащие восстановлению. Ремонт поворотных лопаток и приводов клапанов наружного воздуха и рециркуляции. Восстановление поверхности теплообмена и устранение подтекания калориферных секций. Восстановление герметичности обшивки установок. Обеспечение электроосвещения камер установок.
2.2.2. Тракт отбора дутьевого воздуха
Осмотр технического состояния и ремонт смесительного клапана для обеспечения требуемого соотношения отбора внутреннего и атмосферного воздуха. Осмотр технического состояния средств измерения температуры и расхода. Изготовление и оснащение датчиками температуры и расхода.
2.2.3. Система теплоснабжения ГК
Обеспечение теплоснабжения ГК по независимой от других потребителей тепла схеме и (или) организация возможности контроля расхода и температуры прямой и обратной линий теплоносителя на нужды ГК.
2.2.4. Котлы и тракты газоходов
Испытания на плотность и определение присосов воздуха из ГК через обмуровку трактов, находящихся под разрежением. Ремонт, профилактика и наладка средств измерения расхода природного газа и содержания избыточного кислорода на выходе из топки.
2.2.5. Наружные ограждения
Восстановление нарушенного остекления помещений ГК. Ремонт ворот, дверей. Уплотнение щелей и проемов.
2.2.6. Состав и объем подготовительных работ для проведения инструментальных измерений приведен в разд.2.4 при описании порядка измерений отдельных параметров.
2.3. Средства измерения
2.3.1. При определении градуировочных зависимостей и проведении испытаний следует использовать стандартные средства измерений или приборы, изготовленные на базе стандартных и градуированные с использованием аттестованных средств измерений.
В таблице приведены рекомендуемые средства измерений для выполнения работ, связанных с подготовкой и проведением испытаний ТВР бригадой в составе 12 чел.
|
|
|
|
Наименование прибора | Диапазон измерений | Точность измерения | Количество, шт. |
Ртутный термометр ТЛ-2 N 2 | 0-100 °С | 1 °С | 10 |
Спиртовой термометр | -50  +100 ° С | 1 °С | 4 |
Барометр-анероид МД-49-А | 300-820 мм рт. ст. | 1 мм рт. ст. | 1 |
Чашечный анемометр MC-13 | 1-20 м/с | 0,35-1,5 м/с | 2 |
Крыльчатый анемометр АСО-3 | 0,2-5 м/с | 0,1-0,4 м/с | 2 |
Установка для поверки анемометров УПАР-01 | 0,7-20 м/с | 0,1 м/с | 1 |
Микроманометр ММН-240 | 0-2400 Па | 2-12 Па | 2 |
Компенсационный микроманометр МКВ-250 | 0-2500 Па | 0,5 Па | 1 |
Термометрический зонд с длиной спуска, м: |
|
|
|
30 | 0-100 °С | 1° | 1 |
50 | 0-100 °С | 1° | 1 |
Малоинерционный термометр на базе термосопротивления ТМС-0879 | 0-100 °С | 1° | 4 |
Осредняющий термометр на базе 4 термосопротивлений ТМС-0879 | 0-100 °С | 1° | 1 |
Неуравновешенный мост постоянного тока со стрелочным микроамперметром М265М | 0-100 мкА | 1 мкА | 5 |
Уравновешенный мост постоянного тока Р-333 | 10-100 Ом | 0,01 Ом | 2 |
Секундомер CI-2A | 0-30 мин | 0,1 с | 2 |
Рулетка | 0-10 м | 0,001 м | 1 |
Компас | - | - | 1 |
Аспирационный психрометр МВ-4М | Влажность 10-100% | 1-2% | 1 |
Примечание. Все средства измерения должны пройти метрологическую поверку и быть аттестованы.
2.4. Измеряемые параметры.
Подготовка и методы измерения
Измеряются следующие параметры:
2.4.1. Температура воздухоподачи и подача установок СВС.
Температура подаваемого в ГК воздуха измеряется на выходе из установки СВС в плоскости выходного сечения осевого вентилятора или в выходном сечении калориферной секции в зависимости от конструкции и расположения оборудования по ходу воздуха или в сечении воздуховода-коллектора, примыкающего к установке СВС. Учитывая возможную неравномерность распределения потоков воздуха на выходе из установки, температуру воздуха следует измерять в нескольких точках с последующим осреднением результатов.
Температура воздуха, подаваемого каждым осевым вентилятором многовентиляторной установки СВС, определяется по четырем точкам, расположенным на двух взаимоперпендикулярных диаметрах на середине расстояния между кожухом вентилятора и обечайкой рабочего колеса в соответствии с рисунком.
При определении количества и мест размещения точек измерения температуры воздуха в выходном сечении калориферной секции или сечении воздуховода следует руководствоваться методом выбора точек измерений для круглых и прямоугольных сечений, приведенным в ГОСТ 12.3.018.79.
Подача установок СВС по наружному воздуху определяется путем измерения скорости поступающего наружного воздуха непосредственно в проемах воздухозаборных отверстий установки, обычно оборудованных клапанами КВУ, что позволяет исключить из расчета балансовых составлявших долю рециркуляционного воздуха, подсасываемого в камеру разрежения установки из помещения через щели и неплотности в обшивке корпуса установки.
Расположение точек измерения температуры воздуха в выходном сечении осевого вентилятора типа В-06-300 N 12,5
В целях сокращения продолжительности определения подачи установок СВС во время проведения испытаний расход наружного воздуха через воздухозаборные проемы рекомендуется определять в зависимости от перепада статического давления между атмосферой и "холодной" камерой установки до и после клапанов КВУ.
Место отбора статического давления в "холодной" камере следует выбирать на середине высоты воздухозаборных проемов по центру камеры между соседними проемами вне действия струй поступающего воздуха.
При определении подачи установок СВС по расходу воздуха через воздухозаборные проемы тепловая производительность установок, если это специально не оговорено в условиях проведения испытаний, отдельно не определяется, а входит составной частью в общую нагрузку системы теплоснабжения, определяемую по п.2.4.3.
2.4.2. Температура и объем дутьевого воздухоотбора
Подача дутьевых вентиляторов определяется по штатным средствам измерения, а при их отсутствии или неисправности можно рекомендовать простые по конструкции и изготовлению интегрирующие расходомерные устройства (приложение 3), изготовление и установка которых входит в объем подготовительных работ. В дальнейшем смонтированные расходомеры могут быть использованы для контроля расхода воздуха в процессе эксплуатации оборудования.
Для ТЭС, работавшей на газообразном топливе, при отсутствии средств прямого измерения расхода дутьевого воздуха последний может быть определен косвенным путем по содержанию свободного кислорода в дымовых газах и расходу топлива, химический состав которого на данной электростанции известен. Расчетные формулы приведены в приложении 4. Расход газообразного топлива достаточно точно определяется по штатному коммерческому счетчику.
2.4.3. Тепловая нагрузка системы теплоснабжения
В случае проведения испытаний в холодный период года при функционирующей системе теплоснабжения в тепловом балансе ГК необходимо учесть количество тепла, затрачиваемого на обогрев внутреннего объема.
На ТЭС в большинстве случаев в качестве теплоносителя системы теплоснабжения помещений ГК используется вода, поэтому при раздельной сети турбинного и котельного (с ТДМ) отделений тепловая нагрузка определяется по формуле
.
2.4.4. Тепломассообмен через проемы наружных ограждений главного корпуса
3а счет разности давления между внутренним объемом и наружным воздухом происходит поступление или вынос воздушных масс через неплотности и поры наружных ограждений (фильтрация), открытые проемы ворот, шандор, дверей, аэрационные проемы (клапаны), нарушенное остекление и т.п. Одна из задач испытаний - в максимально возможном объеме охватить измерениями и более полно учесть перетоки воздуха через открытые проемы наружных ограждений и повысить достоверность оценки фильтрационных течений и негерметичности ГК.
Для этого накануне проведения испытаний выявляются доступные для выполнения измерений проемы. Каждому проему присваивается условный порядковый номер, определяется месторасположение проема в координатах "ряд-ось-отметка" и производится измерение его геометрических размеров. Результаты обхода удобно свести в таблицу в соответствии с приложением 5, куда будут вноситься записи при проведении инструментальных измерений во время испытаний. В дальнейшем таблица будет использована для внесения значений расчетных величин при первичной обработке результатов измерений.
При выборе точек измерений скорости и температуры воздуха в сечении конкретного проема следует руководствоваться ГОСТ 12.3.018.
Практически приемы выполнения измерений и обработки результатов по определению средней скорости в каналах приведены в приложении 6.
Перетоки воздуха через недоступные для выполнения прямых измерений проемы, в частности через нарушенное остекление, определяются расчетным путем на основании информации о высоте (отметке) размещения, размерах проема, распределении избыточного давления и температуры воздуха в объеме ГК. Для этого таблица приложения 5 дополняется сведениями о недоступных, но визуально наблюдаемых проемах.
Скорость воздуха в проеме определяется по формуле
Суммарный расход воздуха через проемы определяется по формуле (2).
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.