RU2559208C1 - Auxiliary steam generator as additional means of regulation of frequency or means of primary and/or secondary regulation in steam power plant - Google Patents
Auxiliary steam generator as additional means of regulation of frequency or means of primary and/or secondary regulation in steam power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559208C1 RU2559208C1 RU2014102614/06A RU2014102614A RU2559208C1 RU 2559208 C1 RU2559208 C1 RU 2559208C1 RU 2014102614/06 A RU2014102614/06 A RU 2014102614/06A RU 2014102614 A RU2014102614 A RU 2014102614A RU 2559208 C1 RU2559208 C1 RU 2559208C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- power plant
- turbine
- auxiliary
- power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/24—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by separately-fired heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
- F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/04—Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/02—Control systems for steam boilers for steam boilers with natural convection circulation
- F22B35/04—Control systems for steam boilers for steam boilers with natural convection circulation during starting-up periods, i.e. during the periods between the lighting of the furnaces and the attainment of the normal operating temperature of the steam boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
- F22B35/14—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type during the starting-up periods, i.e. during the periods between the lighting of the furnaces and the attainment of the normal operating temperature of the steam boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/18—Applications of computers to steam boiler control
Abstract
Description
Изобретение относится к способу моментального, быстрого и/или временного повышения мощности пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции, а также к пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции, с водопаровым контуром.The invention relates to a method for instantly, quickly and / or temporarily increasing the power of a steam power plant, in particular a coal power plant, and also to a steam power plant, in particular a coal power plant, with a water vapor circuit.
Пароэлектростанции или теплоэлектростанции широко известны, например из http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk (сведения на 13.05.2011).Steam power plants or thermal power plants are widely known, for example, from http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk (information as of May 13, 2011).
Пароэлектростанция является разновидностью электростанции для выработки электроэнергии из ископаемых топлив, при котором тепловая энергия водяного пара преобразуется в паровой турбине в кинетическую энергию, которая дальше преобразуется в генераторе в электроэнергию.A steam power plant is a type of power plant for generating electricity from fossil fuels, in which the thermal energy of water vapor is converted into kinetic energy in a steam turbine, which is then converted into electricity in the generator.
В такой пароэлектростанции необходимый для работы паровой турбины водяной пар сначала вырабатывается в паровом котле из, как правило, предварительно очищенной и подготовленной (питательной) воды. За счет дальнейшего нагрева пара в перегревателе возрастают температура и удельный объем пара.In such a steam power plant, the water vapor necessary for the operation of a steam turbine is first produced in a steam boiler from, as a rule, previously purified and prepared (feed) water. Due to further heating of the steam in the superheater, the temperature and specific volume of steam increase.
Из парового котла пар течет по трубопроводам в паровую турбину, где он отдает ей часть своей предварительно поглощенной энергии в виде кинетической энергии. К турбине подключен генератор, преобразующий механическую мощность в электрическую мощность.From the steam boiler, steam flows through pipelines to a steam turbine, where it gives it part of its pre-absorbed energy in the form of kinetic energy. A generator is connected to the turbine, which converts mechanical power into electrical power.
После этого расширенный и охлажденный пар течет в конденсатор, где он за счет передачи тепла окружающему пространству конденсируется и скапливается в виде жидкой воды.After that, the expanded and cooled steam flows into the condenser, where it condenses and accumulates in the form of liquid water due to heat transfer to the surrounding space.
С помощью конденсатных насосов и подогревателей вода временно накапливается в резервуаре питательной воды, а затем питательным насосом снова подается в паровой котел, в результате чего контур замыкается.With the help of condensate pumps and heaters, water is temporarily accumulated in the feed water tank, and then fed to the steam boiler again with the feed pump, as a result of which the circuit closes.
Различают такие типы пароэлектростанции, как, например, угольные, мазутные и газопаровые электростанции.Distinguish between such types of steam power plants, such as coal, oil and gas and steam power plants.
Угольная электростанция является особой формой пароэлектростанции, в которой в качестве основного топлива для выработки пара используется уголь. Известны такие электростанции, работающие на буром и каменном углях.A coal-fired power plant is a special form of steam power plant, in which coal is used as the main fuel for generating steam. Such power plants operating on brown and coal are known.
В такой угольной электростанции в соответствии с описанным общим контуром пароэлектростанции сначала в угольной мельнице размалывается и сушится бурый или каменный уголь. Затем он вдувается в камеру сгорания пылеугольной топки и полностью сжигается там. Высвобождающееся в результате этого тепло поглощается водотрубным котлом и преобразует подаваемую (питательную) воду в водяной пар.In such a coal-fired power plant, in accordance with the described general outline of the steam power plant, lignite or coal is first grinded and dried in a coal mill. Then it is blown into the combustion chamber of the pulverized coal furnace and completely burned there. The heat released as a result of this is absorbed by the water tube boiler and converts the supplied (nutrient) water into water vapor.
Водяной пар течет по трубопроводам к паровой турбине, в которой он отдает ей часть своей энергии за счет расширения в виде кинетической энергии. С помощью подключенного к турбине генератора механическая мощность преобразуется затем в электрическую мощность, которая в виде электрического тока подается в сеть.Water vapor flows through pipelines to a steam turbine, in which it gives part of its energy to it through expansion in the form of kinetic energy. Using a generator connected to the turbine, the mechanical power is then converted into electrical power, which is supplied to the network in the form of an electric current.
Как правило, под турбиной расположен конденсатор, в котором пар после расширения в ней передает большую часть своего тепла охлаждающей воде. Во время этого процесса пар за счет конденсации превращается в жидкость.As a rule, a condenser is located under the turbine, in which steam, after expansion in it, transfers most of its heat to cooling water. During this process, steam is converted to liquid by condensation.
Насос питательной воды подает образовавшуюся жидкую воду в виде питательной воды снова в водотрубный котел, в результате чего контур замыкается.The feed water pump feeds the formed liquid water in the form of feed water again to the water tube boiler, as a result of which the circuit closes.
Любая возникающая в паро- или угольной электростанции информация, например, данные измерений, параметры процесса или состояния, отображаются в диспетчерской и обрабатываются там, в большинстве случаев в центральном вычислительном блоке, причем отображаются, обрабатываются, контролируются, управляются и/или регулируются рабочие состояния отдельных компонентов электростанции.Any information that arises in a steam or coal-fired power plant, for example, measurement data, process or status parameters, is displayed in the control room and processed there, in most cases in the central computing unit, and the operating states of the individual are displayed, processed, monitored, controlled and / or regulated power plant components.
С помощью органов управления персонал электростанции может вмешиваться в рабочий процесс угольной электростанции, например, открывая и закрывая арматуру или клапан или же изменяя подаваемое количество топлива.Using controls, plant personnel can intervene in the operation of a coal-fired power plant, for example, by opening and closing valves or valves, or by changing the amount of fuel supplied.
Центральной составной частью такой диспетчерской является главный компьютер, в котором установлена система блочного управления, т.е. центральный блок контроля или управления, и/или регулирования, посредством которого можно осуществлять контроль, управление и/или регулирование паро- или угольной электростанции.The central component of such a control room is the main computer in which the block control system is installed, i.e. a central unit for monitoring or control and / or regulation, through which it is possible to monitor, control and / or regulate a steam or coal power plant.
На нерегулируемом рынке тока гибкая работа под нагрузкой электростанций и устройств регулирования частоты в электросетях для работы электростанций приобретают все большее значение.In the unregulated current market, flexible operation under load of power plants and frequency control devices in power grids for power plants is becoming increasingly important.
В отношении регулирования частоты в электросетях различают некоторые виды регулирования, например первичное и вторичное регулирование с так называемой «мертвой полосой» и без нее.With regard to frequency regulation in electric networks, some types of regulation are distinguished, for example, primary and secondary regulation with the so-called “dead band” and without it.
Поскольку электроэнергию на пути от производителя к потребителю нельзя накопить, ее выработка и потребление в любой момент должны находиться в электросети в равновесии, т.е. должно вырабатываться ровно столько электроэнергии, сколько ее потребляется. При этом частота электроэнергии является интегрирующей регулируемой величиной и принимает номинальное значение частоты сети, пока выработка и потребление тока находятся в равновесии. Частоты вращения подключенных к электросети станционных генераторов синхронизированы с этой частотой сети.Since electricity cannot be accumulated on the way from the producer to the consumer, its generation and consumption must be in equilibrium at any time, i.e. exactly as much electricity must be generated as is consumed. In this case, the frequency of the electric power is an integrating controlled variable and takes the nominal value of the network frequency while the generation and consumption of current are in equilibrium. The rotational speeds of the station generators connected to the mains are synchronized with this network frequency.
Если в определенный момент времени в электросети возникнет дефицит выработки, то этот дефицит покрывается сначала энергией, содержащейся в маховых массах вращающихся машин (турбины, генераторы). Машины за счет этого затормаживаются, в результате чего их частота вращения и, тем самым, частота сети продолжают падать.If at a certain point in time a generation deficit arises in the electric network, then this deficit is first covered by the energy contained in the fly masses of rotating machines (turbines, generators). Due to this, the machines are braked, as a result of which their rotation frequency and, thus, the network frequency continue to fall.
Если не воспрепятствовать этому падению частоты электросети посредством подходящего регулирования мощности или ее частоты, то это приведет к аварии сети.If you do not prevent this drop in the frequency of the mains by means of suitable regulation of power or its frequency, then this will lead to a network failure.
В пределах так называемой «мертвой полосы» в диапазоне небольших отклонений частоты от ±0,07 до 0,1 Гц в нормальной ситуации не происходит никаких регулирующих вмешательств. В этом диапазоне возможно лишь медленное с задержкой ответное управление для компенсации остаточных отклонений между выработкой и потреблением.Within the so-called “dead band” in the range of small frequency deviations from ± 0.07 to 0.1 Hz, in the normal situation, no regulatory interventions occur. In this range, only a slow, delayed response control is possible to compensate for residual deviations between production and consumption.
Большие отклонения частоты в диапазоне от 0,1 до 3,0 Гц, вызванные, например, простоями электростанции и колебаниями потребления тока, распределяются во всей электросети за счет первичного регулирования по участвующим в нем электростанциям. За это они предоставляют в распоряжение так называемый «резерв первичного регулирования», т.е. резерв мощности, который автоматически отдается электросети участвующими электростанциями, чтобы за счет этого в течение секунд посредством регулирования частоты компенсировать неравновесие между выработкой и потреблением.Large frequency deviations in the range from 0.1 to 3.0 Hz, caused, for example, by downtime of the power plant and fluctuations in current consumption, are distributed throughout the power supply network due to primary regulation of the power plants participating in it. For this, they make available the so-called “reserve of primary regulation”, i.e. power reserve, which is automatically given to the power grid by participating power plants, so that within seconds, by adjusting the frequency, it compensates for the imbalance between generation and consumption.
Первичное регулирование служит, тем самым, для стабилизации частоты сети при минимально возможном отклонении, однако на уровне, отличном от заданного номинального значения частоты сети.The primary regulation serves, thereby, to stabilize the network frequency with the smallest possible deviation, however, at a level different from the specified nominal value of the network frequency.
Задачей непосредственно следующего за первичным регулированием вторичного регулирования является повторное создание равновесия в электросети между производителями и потребителями тока и возврата за счет этого частоты сети снова до ее заданного номинального значения, например 50 Гц.The task immediately following the primary regulation of the secondary regulation is to re-create the equilibrium in the electric network between producers and consumers of current and return due to this frequency of the network again to its predetermined nominal value, for example 50 Hz.
Для этого участвующие во вторичном регулировании электростанции предоставляют в распоряжение «резерв вторичного регулирования» для возврата частоты сети снова до ее номинального значения и повторного создания равновесия в электросети.For this, the power plants participating in the secondary regulation make available a “reserve of secondary regulation” for returning the frequency of the network again to its nominal value and re-creating equilibrium in the electric network.
В то время как требование к резерву первичного регулирования и его отдача в электросеть происходят автоматически за счет регулирующих устройств электростанций, участвующих в первичном регулировании (электросеть как таковая или изменение частоты в ней требует резерва первичного регулирования), вторичное регулирование запрашивается вышестоящим сетевым регулятором у участвующих во вторичном регулировании электростанций и отдается ими в ответ на этот запрос в электросеть.While the requirement for the primary control reserve and its return to the power grid occurs automatically due to the regulating devices of the power plants involved in the primary control (the power grid as such or a change in frequency in it requires a reserve of primary control), secondary regulation is requested by the higher-level network regulator from those involved in secondary regulation of power plants and is given by them in response to this request to the power grid.
Отчасти создание резерва регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования для электростанций является обязательным в определяемом национальными предписаниями объеме; предоставленные электростанциями в распоряжение резервы регулирования возмещаются электростанциям, как правило, в виде специальных сетевых услуг.In part, the creation of a frequency regulation reserve or primary and / or secondary regulation for power plants is mandatory to the extent determined by national regulations; regulation reserves provided by power plants are reimbursed to power plants, as a rule, in the form of special network services.
Даже для крупных современных теплосиловых установок со сверхкритическими парогенераторами, которые обычно эксплуатируются в режиме основной нагрузки, участие в регулировании частоты или в режиме неосновной нагрузки может быть экономически привлекательным. Также с использованием возобновляемой энергии (энергия ветра) ожидается ужесточение требований к способности к регулированию даже крупных электростанций.Even for large modern heat power plants with supercritical steam generators, which are usually operated in the main load mode, participation in frequency control or in the non-main load mode can be economically attractive. Also, with the use of renewable energy (wind energy), it is expected to tighten the requirements for the ability to regulate even large power plants.
Далее известно, что требуемое, например, в случае регулирования частоты, повышение мощности угольной электростанции с любого значения мощности длится существенно дольше («инерция мощности»), чем, например, на гидроаккумулирующих или газовых электростанциях, где мощность может запрашиваться, при необходимости, в секундном диапазоне.It is further known that the required, for example, in the case of frequency regulation, increase in the power of a coal-fired power plant from any power value lasts significantly longer (“power inertia”) than, for example, in pumped storage or gas power plants, where power can be requested, if necessary, in second range.
Причиной этой «инерции мощности» на угольных электростанциях является «термическая инерция» угля. Это значит, что изменение сжигания угля лишь после длительной задержки, т.е. после задержки в минутном диапазоне, приводит к изменению мощности угольной электростанции (изменение эффективной мощности угольной электростанции или развязанной тепловой мощности (технологический пар)), что, в первую очередь, объясняется отнимающим много времени процессом подачи и измельчения угля. Мощность и ее повышение, как в случае резервов регулирования, могут отдаваться в соответствующие электро- или распределительные сети только с задержкой по времени.The reason for this “power inertia” in coal-fired power plants is the “thermal inertia” of coal. This means that the change in coal burning only after a long delay, i.e. after a delay in the minute range, it leads to a change in the power of a coal-fired power plant (change in the effective power of a coal-fired power plant or decoupled thermal power (process steam)), which is primarily explained by the time-consuming process of feeding and grinding coal. Power and its increase, as in the case of regulation reserves, can be transferred to the corresponding electric or distribution networks only with a time delay.
Эти проходимые, таким образом, угольными электростанциями рампы мощности или градиенты мощности являются, правда, умеренными; тем не менее, условия подключения к сети действующих в настоящее время в Германии Transmission Codes (минимальное требование) с требуемым, например, резервом первичного регулирования при повышения мощности на 2% могут быть выполнены за 30 секунд.These power ramps or power gradients that are thus traveled by coal-fired power plants are, however, moderate; nevertheless, the conditions for connecting to the network of Transmission Codes currently operating in Germany (minimum requirement) with the required, for example, primary control reserve with a 2% increase in power, can be fulfilled in 30 seconds.
Если бы удалось создать больший резерв регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования в угольной электростанции, чем это минимально требуется в соответствии с национальными предписаниями, то владельцу угольной электростанции удалось бы сбыть его с соответственно большей прибылью.If it was possible to create a larger reserve of frequency regulation or primary and / or secondary regulation in a coal-fired power plant than is minimally required in accordance with national regulations, then the owner of the coal-fired power plant would be able to sell it with a correspondingly greater profit.
Кроме того, есть страны, которые в зависимости от размера сети и структуры электроагрегатов требуют для своих сетей более высоких градиентов мощности или резервов регулирования частоты. Например, британский Grid Code требует повышения мощности на 10% в течение 10 секунд.In addition, there are countries that, depending on the size of the network and the structure of power generating sets, require higher power gradients or frequency regulation reserves for their networks. For example, the British Grid Code requires a 10% increase in power within 10 seconds.
Для ускорения изменений мощности в рамках регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования на угольных электростанциях известно („Flexible Load Operation and Frequency Support for Steam Turbine Power Plants", Wichtmann et al., VGB PowerTech 7/2007, стр.49-55) принятие быстродействующих дополнительных мер, которые основаны на использовании энергии, содержащейся в технологической среде угольной электростанции, т.е. в питательной воде или в водяном паре, таких как дросселирование турбинных регулирующих клапанов высокого давления, ввод перегрузки в часть высокого давления турбины, скопление конденсата, обход подогревателей высокого давления со стороны питательной воды, а также дросселирование трубопроводов отбираемого пара к подогревателям высокого давления.To accelerate power changes as part of frequency regulation or primary and / or secondary regulation in coal-fired power plants, it is known (Flexible Load Operation and Frequency Support for Steam Turbine Power Plants, Wichtmann et al., VGB PowerTech 7/2007, pp. 49-55 ) adoption of high-speed additional measures that are based on the use of energy contained in the technological environment of a coal-fired power plant, i.e. in feed water or in steam, such as throttling turbine high-pressure control valves, introducing overload into the high-pressure part Urbino condensate accumulation, bypassing the high pressure heaters from the feed water, and throttling conduits bleed steam to the high pressure heaters.
Однако этот внутренне присущий технологической среде энергоаккумулятор ограничен, так что ограничен также предоставляемый за счет этого в распоряжение резерв регулирования. К тому же за счет этого соответственно ограничен также рабочий диапазон, в пределах которого возможно регулирование частоты.However, this energy accumulator intrinsic to the technological environment is limited, so that the regulation reserve also provided is thereby limited. In addition, due to this, the operating range within which frequency regulation is possible is accordingly also limited.
Далее известно использование при пуске и/или остановке пароэлектростанции вспомогательных парогенераторов для снабжения различных процессов и систем или различных потребителей (вспомогательного) пара на пароэлектростанциях (вспомогательным) паром. Таким образом, этот вспомогательный пар при распылении угля используется для подогрева воздуха для котла или в качестве лабиринтного пара для турбины.Further, it is known to use auxiliary steam generators when starting and / or stopping a steam power plant to supply various processes and systems or various consumers of (auxiliary) steam at steam power plants with (auxiliary) steam. Thus, this auxiliary steam in coal spraying is used to heat the air for the boiler or as a labyrinth steam for the turbine.
Как только после пуска или еще до остановки пароэлектростанции в распоряжении будет достаточно (технологического) пара из холодного трубопровода промежуточного перегрева - по нему происходит промежуточный перегрев (технологического) пара после выхода из части высокого давления турбины, причем пар по холодному трубопроводу промежуточного перегрева подается снова к парогенератору для промежуточного перегрева, а затем еще раз к турбине, в частности, к ее части среднего давления, будет происходить снабжение потребителей (вспомогательным) паром из холодного трубопровода промежуточного перегрева. Затем вспомогательный парогенератор либо отключается, либо поддерживается в горячем режиме ожидания.As soon as the (technological) steam from the cold intermediate superheat is available after the start-up or even before the shutdown of the steam power station, intermediate (superheated) steam occurs after it leaves the high-pressure part of the turbine, and the steam is fed back to the cold superheat pipeline again to a steam generator for intermediate overheating, and then again to the turbine, in particular to its part of the medium pressure, will be supplied to consumers (auxiliary) steam from a cold pipeline of intermediate overheating. Then the auxiliary steam generator is either turned off or maintained in hot standby mode.
В основе изобретения лежит задача создания способа и устройства, которые позволили бы улучшить динамическую характеристику пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции. Также в основе изобретения лежит задача улучшения регулирования частоты на паро- или угольной электростанции, в частности, повышения скорости изменения мощности и/или повышения объема мощности, т.е. резерва регулирования мощности, такого как резерва первичного или вторичного регулирования.The basis of the invention is the creation of a method and device that would improve the dynamic characteristics of a steam power plant, in particular, a coal power plant. The invention is also based on the task of improving frequency regulation at a steam or coal power plant, in particular, increasing the rate of change of power and / or increasing the volume of power, i.e. a power control reserve, such as a primary or secondary regulation reserve.
Эта задача решается посредством способа моментального, быстрого и/или временного повышения мощности пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции, а также посредством пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции, с водопаровым контуром с признаками соответствующих независимых пунктов формулы.This problem is solved by a method of instantly, quickly and / or temporarily increasing the power of a steam power plant, in particular a coal power plant, and also by means of a steam power plant, in particular a coal power plant, with a water-vapor circuit with signs of the corresponding independent claims.
Пароэлектростанция, согласно изобретению, содержит, по меньшей мере, один водопаровой контур, расположенную в нем турбину и/или расположенную в нем ступень подогрева, а также вспомогательный парогенератор, с помощью которого потребители вспомогательного пара пароэлектростанции при ее пуске и/или остановке снабжаются вспомогательным паром.The steam power plant according to the invention comprises at least one water-steam circuit, a turbine located therein and / or a heating stage located therein, and also an auxiliary steam generator, with which the consumers of the auxiliary steam of the steam power plant are supplied with auxiliary steam when it is started and / or stopped .
В предложенном способе моментального, быстрого и/или временного повышения мощности пароэлектростанции при запрашивании мощности от пароэлектростанции вне ее пуска и/или остановки вспомогательный пар подается из вспомогательного парогенератора в ее водопаровой контур, снабжая турбину пароэлектростанции дополнительным паром, в результате чего мощность пароэлектростанции повышается сразу, быстро и/или временно.In the proposed method for instantly, quickly and / or temporarily increasing the power of a steam power plant when requesting power from a steam power plant outside of its start and / or stop, auxiliary steam is supplied from the auxiliary steam generator to its steam circuit, supplying the steam turbine’s turbine with additional steam, as a result of which the power of the steam power plant rises immediately, quickly and / or temporarily.
Под термином «моментально» в этой связи следует понимать то, что повышение мощности наступает, в основном, без промедления после запрашивания генераторов паро- или угольной электростанции. «Быстро» в этой связи предполагает, что повышение мощности наступает в течение короткого времени, т.е. можно пройти большой положительный градиент мощности. «Временно» подразумевает, что мощность после возрастания уменьшается до запрашиваемого уровня не сразу, а перед уменьшением поддерживается, в основном, постоянной в течение некоторого промежутка времени.The term “instantly” in this connection should be understood that the increase in power occurs mainly without delay after requesting the generators of a steam or coal power plant. "Fast" in this regard suggests that an increase in power occurs within a short time, i.e. You can go through a large positive power gradient. “Temporarily” means that the power after increasing does not decrease to the requested level immediately, but before decreasing it is maintained, basically, constant over a period of time.
При этом дальше в описании под выражением «запрашивание мощности от паро- или угольной электростанции вне ее пуска и/или остановки» следует понимать требуемую со стороны угольной электростанции, в частности, со стороны электросети, мощность и/или ее изменение, как оно требуется или необходимо в рамках регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования.Furthermore, in the description below, the expression “requesting power from a steam or coal-fired power plant outside its start-up and / or shutdown” should be understood to mean the power and / or its change required by the coal-fired power plant, in particular, from the power grid, as required necessary as part of frequency regulation or primary and / or secondary regulation.
В предложенной пароэлектростанции предусмотрен питающий трубопровод, посредством которого вспомогательный парогенератор соединен с турбиной, в частности, с перепускным трубопроводом к части низкого давления турбины, или со ступенью подогрева, в частности, с резервуаром питательной воды или, в частности, с трубопроводом отбираемого пара, снабжающим резервуар питательной воды отбираемым паром.In the proposed steam power plant, a supply pipe is provided, by means of which an auxiliary steam generator is connected to the turbine, in particular, to a bypass pipe to the low pressure part of the turbine, or to a heating stage, in particular, to a feed water tank or, in particular, to a steam withdrawal pipe supplying feed water reservoir with steam withdrawn.
За счет этого, согласно изобретению, вспомогательный пар из имеющегося вспомогательного парогенератора в зависимости от запрашиваемой мощности у пароэлектростанции подается дополнительно в турбину или в перепускной трубопровод к части низкого давления турбины или на ступень подогрева или в трубопровод отбираемого пара, снабжающий ступень подогрева отбираемым паром. Это означает, что вспомогательный пар используется здесь как дополнительный отбираемый пар для ступени подогрева, в частности, для резервуара питательной воды, которая снабжается обычно отбираемым паром частью низкого и/или среднего давления турбины.Due to this, according to the invention, auxiliary steam from the existing auxiliary steam generator, depending on the requested power from the steam power station, is additionally supplied to the turbine or to the bypass pipe to the low pressure part of the turbine or to the heating stage or to the steam withdrawal pipe supplying the heating step to the selected steam. This means that auxiliary steam is used here as additional withdrawn steam for the preheating stage, in particular for a feedwater tank, which is supplied with a normally withdrawn steam part of the low and / or medium pressure of the turbine.
Водопаровые контуры содержат, как правило, несколько ступеней подогрева, работающих на разных уровнях давления. В частности, согласно изобретению, может быть предусмотрено снабжение вспомогательным паром тех ступеней подогрева, уровень давления которых приблизительно соответствует уровню давления вспомогательного пара.As a rule, water-vapor circuits contain several heating stages operating at different pressure levels. In particular, according to the invention, an auxiliary steam may be provided with those heating stages whose pressure level approximately corresponds to the pressure level of the auxiliary steam.
Согласно изобретению, эта подача вспомогательного пара приводит к тому, что в распоряжении имеется дополнительный пар для турбины с целью повышения мощности, который может использоваться для регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования.According to the invention, this supply of auxiliary steam leads to the fact that additional steam is available for the turbine in order to increase power, which can be used to control the frequency or primary and / or secondary control.
Поскольку вспомогательный парогенератор уже имеется, для предложенной пароэлектростанции требуются лишь один или несколько дополнительных питающих трубопроводов, при необходимости, включая соответствующую арматуру, которые соединяют вспомогательный парогенератор с соответствующим местом или соответствующими местами запитки.Since an auxiliary steam generator is already available, the proposed steam power plant requires only one or more additional supply pipelines, if necessary, including appropriate fittings, which connect the auxiliary steam generator to the appropriate place or corresponding places of feeding.
Вспомогательный парогенератор вне пуска и/или остановки пароэлектростанции поддерживается за счет соответствующего воздействия паром, готовым к запитыванию или в горячем режиме ожидания.The auxiliary steam generator, outside the start and / or stop of the steam power plant, is supported by appropriate exposure to steam, ready to be powered or in hot standby mode.
Другими словами, изобретение предусматривает использование уже имеющегося вспомогательного парогенератора не только для пуска и/или остановки пароэлектростанции, но и в качестве дополнительной меры в нормальном режиме ее работы, чтобы предоставить в распоряжение турбине дополнительно пар, благодаря чему можно повысить резерв регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования. В то же время можно соответственно расширить рабочий диапазон, в пределах которого возможно регулирование частоты.In other words, the invention provides for the use of an existing auxiliary steam generator, not only for starting and / or stopping the steam power station, but also as an additional measure in the normal mode of its operation, in order to provide additional steam to the turbine, so that the reserve of frequency or primary control can be increased. and / or secondary regulation. At the same time, it is possible to accordingly expand the operating range within which frequency regulation is possible.
Под термином «дополнительно» следует при этом понимать то, что предложенная подача вспомогательного пара с целью повышения мощности пароэлектростанции может представлять собой дополнение к другим известным мерам регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования. Такими мерами, использующими накопленную в технологической среде пароэлектростанции энергию, являются, например, дросселирование турбинного регулирующего клапана высокого давления, ввод перегрузки в часть высокого давления турбины, скопление конденсата, обход подогревателя высокого давления со стороны питательной воды и/или дросселирование трубопровода отбираемого пара к подогревателю высокого давления.In this case, the term "additionally" is understood to mean that the proposed supply of auxiliary steam in order to increase the power of a steam power plant can be an addition to other known frequency control measures or primary and / or secondary regulation. Such measures that use the energy stored in the technological environment of a steam power plant are, for example, throttling a high-pressure turbine control valve, introducing an overload into a high-pressure part of a turbine, condensate accumulation, bypassing a high-pressure heater from the supply water side and / or throttling the steam pipe to the heater high pressure.
Изобретение оказывается предпочтительным в разных отношениях.The invention is preferred in various respects.
Благодаря изобретению предпочтительно простым образом улучшаются динамическая характеристика и регулирование частоты на пароэлектростанции, в частности, угольной электростанции, именно из-за термической инерции угля, в частности, без необходимости принятия особых мер по переоборудованию пароэлектростанции. В то же время можно расширить рабочий диапазон, в пределах которого возможно регулирование частоты. Поскольку вспомогательный парогенератор уже имеется на предложенной пароэлектростанции, требуется лишь один или несколько дополнительных питающих трубопроводов, при необходимости, включая соответствующую арматуру, от вспомогательного парогенератора к соответствующему месту или соответствующим местам запитки.Thanks to the invention, the dynamic characteristic and frequency control of a steam power plant, in particular a coal-fired power plant, are preferably improved in a simple way, precisely because of the thermal inertia of the coal, in particular, without the need for special measures for the conversion of the steam power plant. At the same time, it is possible to expand the operating range within which frequency regulation is possible. Since an auxiliary steam generator is already available at the proposed steam power plant, only one or several additional supply pipelines are required, if necessary, including appropriate fittings, from the auxiliary steam generator to the appropriate place or corresponding feeding places.
В частности, в комбинации с известными мерами по ускорению изменений мощности в рамках регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования на угольных электростанциях можно, таким образом, благодаря изобретению повысить резерв и увеличить диапазон регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.In particular, in combination with known measures to accelerate power changes within the framework of frequency regulation or primary and / or secondary regulation in coal-fired power plants, it is thus possible, thanks to the invention, to increase the reserve and increase the range of frequency regulation or primary and / or secondary regulation.
Повышение резерва и увеличение диапазона регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования электростанции создает, с одной стороны, конкурентное преимущество для ее владельца. С другой стороны, это повышает доход владельца, который, тем самым, может предложить и продать больше резерва регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования. К тому же за счет этого можно улучшить/обеспечить доступ к рынкам с соответственно повышенными/экстремальными условиями подключения к сети.Increasing the reserve and increasing the range of frequency regulation or primary and / or secondary regulation of a power plant creates, on the one hand, a competitive advantage for its owner. On the other hand, this increases the income of the owner, who, thereby, can offer and sell more reserve frequency regulation or primary and / or secondary regulation. In addition, due to this, it is possible to improve / provide access to markets with correspondingly increased / extreme conditions for connecting to the network.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены также в зависимых пунктах формулы. Описанные варианты относятся как к способу, так и к устройству.Preferred embodiments of the invention are also given in the dependent claims. The described options apply to both the method and the device.
В одном предпочтительном варианте предусмотрено, что вспомогательный пар при подаче в водопаровой контур пароэлектростанции подается там в ее турбину, в частности, в часть низкого давления турбины, или в перепускной трубопровод к ее части низкого давления. Это означает, что на такой пароэлектростанции могут быть предусмотрены дополнительные питающие трубопроводы, которые соединяют вспомогательный парогенератор с турбиной, в частности, с ее частью низкого давления. Проще всего это можно реализовать за счет того, что вспомогательный парогенератор посредством трубопроводов соединяется с перепускным трубопроводом к части низкого давления турбины.In one preferred embodiment, it is provided that the auxiliary steam is supplied thereto to the turbine, in particular to the low-pressure part of the turbine, or to the bypass pipe to its low-pressure part, when the steam power is supplied to the steam-water circuit. This means that at such a steam power plant additional supply pipelines can be provided that connect the auxiliary steam generator to the turbine, in particular, to its low pressure part. This can most easily be achieved due to the fact that the auxiliary steam generator is connected via pipelines to the bypass pipe to the low-pressure part of the turbine.
В качестве альтернативы или в комбинации с этим может быть также предусмотрено, что вспомогательный пар при подаче в водопаровой контур пароэлектростанции подается там на ступень подогрева, в частности, в трубопровод отбираемого пара, снабжающего ступень подогрева пароэлектростанции отбираемым паром. Так, и в этом случае на такой пароэлектростанции могут быть предусмотрены дополнительные питающие трубопроводы, которые соединяют вспомогательный парогенератор со ступенью подогрева, в частности, с трубопроводом отбираемого пара, снабжающего им ступень подогрева.Alternatively, or in combination with this, it can also be provided that the auxiliary steam, when the steam power station is fed into the steam circuit, is fed there to the heating stage, in particular, to the steam sampling pipe supplying the steam heating station to the selected steam. So, in this case, additional steam pipelines can be provided at such a steam power plant that connect the auxiliary steam generator with a heating stage, in particular, with a steam pipe that supplies them with a heating stage.
Предпочтительно резервуар питательной воды может быть выполнен в качестве такой ступени подогрева. Здесь предусмотрено, что этот выполненный в качестве ступени подогрева резервуар питательной воды или сама питательная вода может подогреваться отбираемым паром из части среднего и/или части низкого давления турбины. Это значит, что отбираемый пар из части среднего и/или части низкого давления турбины подается непосредственно в резервуар питательной воды, подогревает его и одновременно за счет выгазовывания повышает качество питательной воды.Preferably, the feed water tank may be configured as such a heating step. It is provided here that this feed water tank or feed water itself, which can be used as a heating stage, can be heated by the selected steam from the middle and / or low pressure part of the turbine. This means that the selected steam from the middle and / or low-pressure part of the turbine is supplied directly to the feed water tank, heats it, and at the same time improves the quality of feed water due to gas extraction.
Согласно одному предпочтительному варианту, здесь может быть предусмотрено, что вспомогательный пар подается непосредственно в резервуар питательной воды или в саму питательную воду,According to one preferred embodiment, it can be provided here that the auxiliary steam is supplied directly to the feed water tank or to the feed water itself,
или в этот отбираемый пар из части среднего и/или части низкого давления турбины. Упрощенно это можно реализовать за счет того, что на такой пароэлектростанции предусмотрены дополнительные питающие трубопроводы, которые соединяют вспомогательный парогенератор непосредственно с резервуаром питательной воды или с трубопроводом отбираемого пара к резервуару питательной воды.or to this selected steam from the middle and / or low pressure part of the turbine. Simplified, this can be realized due to the fact that at such a steam power plant additional supply pipelines are provided that connect the auxiliary steam generator directly to the feed water tank or to the steam pipe to the feed water tank.
Вспомогательный пар непосредственно или отбираемый пар и введенный в него вспомогательный пар подается затем в резервуар питательной воды пароэлектростанции.Auxiliary steam directly or sampled steam and auxiliary steam introduced into it is then supplied to the feed water tank of the steam power plant.
За счет этого из турбины или ее части среднего давления и/или части низкого давления отбирается меньше пара, благодаря чему в распоряжении имеется больше пара для повышения мощности.Due to this, less steam is taken from the turbine or part of the medium pressure and / or part of the low pressure, so that more steam is available to increase power.
Кроме того, этот подаваемый таким образом вспомогательный пар может также способствовать повышению качества питательной воды за счет ее обезгаживания.In addition, this auxiliary steam supplied in this way can also contribute to improving the quality of the feed water by degassing it.
В другом предпочтительном варианте может быть предусмотрено, что запрашивание мощности от пароэлектростанции вне ее пуска и/или остановки происходит в рамках регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования, в частности, посредством сетевого регулятора.In another preferred embodiment, it may be provided that the request for power from the steam power plant outside of its start and / or stop occurs within the framework of frequency regulation or primary and / or secondary regulation, in particular by means of a network controller.
Далее предпочтительно может быть предусмотрено применение изобретения при регулировании частоты или первичном, и/или вторичном регулировании пароэлектростанции, причем повышение мощности используется для запрашиваемого в рамках регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования повышения мощности пароэлектростанции.Further, an application of the invention may preferably be envisaged for frequency control or primary and / or secondary control of a steam power plant, wherein a power increase is used for the increase in power of a steam power plant requested as part of frequency control or primary and / or secondary control.
Так, в частности, повышение мощности может лежать в диапазоне от 2 до 15% номинальной мощности пароэлектростанции, в частности, предпочтительно в диапазоне от 2 до 10%. В связи с этим рабочий диапазон, в пределах которого возможно регулирование частоты, можно увеличить, в частности, на 2-15% номинальной мощности пароэлектростанции, в частности, предпочтительно на 2-10%.Thus, in particular, the increase in power can lie in the range from 2 to 15% of the nominal power of the steam power plant, in particular, preferably in the range from 2 to 10%. In this regard, the operating range within which frequency regulation is possible can be increased, in particular, by 2-15% of the nominal power of the steam power plant, in particular, preferably by 2-10%.
Это повышение мощности должно происходить, в частности, в течение от 5 до 600 с, в частности, предпочтительно от 5 до 30 с. Дополнительная мощность может поддерживаться затем в течение от 5 до 50 мин, в частности, в течение от 5 до 30 мин.This increase in power should occur, in particular, within 5 to 600 s, in particular preferably 5 to 30 s. The additional power can then be maintained for 5 to 50 minutes, in particular for 5 to 30 minutes.
В другом предпочтительном варианте предусмотрено, что изобретение применяется при регулировании частоты или первичном, и/или вторичном регулировании работающей на угле пароэлектростанции дополнительно к повышению ее мощности за счет использования содержащейся в ее технологической среде энергии, в частности, дополнительно к дросселированию турбинного регулирующего клапана высокого давления, вводу перегрузки в часть высокого давления турбины, скоплению конденсата, обходу подогревателя высокого давления со стороны питательной воды и/или дросселированию трубопровода отбираемого пара к подогревателю высокого давления.In another preferred embodiment, it is provided that the invention is used to control the frequency or primary and / or secondary control of a coal-fired steam power plant in addition to increasing its power by using the energy contained in its process medium, in particular in addition to throttling the high-pressure turbine control valve , introducing overload into the high-pressure part of the turbine, condensate accumulation, bypassing the high-pressure heater from the feed water side / Or throttling the bleed conduit to the high pressure steam preheater.
Далее, согласно одному предпочтительному варианту, может быть предусмотрено, что подача вспомогательного пара происходит регулируемым и/или управляемым образом. Для этого может быть предпочтительно предусмотрено, что питающий трубопровод содержит арматуру и/или элемент управления, используя который можно управлять и/или регулировать поток среды в питающем трубопроводе.Further, according to one preferred embodiment, it may be provided that the auxiliary steam is supplied in a controlled and / or controlled manner. For this, it can be advantageously provided that the supply pipe comprises valves and / or a control element, using which it is possible to control and / or regulate the flow of medium in the supply pipe.
Такая регулируемая/управляемая подача вспомогательного пара, в частности, в режиме частичной нагрузки, позволяет за счет дополнительного пара турбины достичь быстрого и целенаправленного изменения мощности пароэлектростанции. Под термином «целенаправленно» при этом подразумевается, что изменение мощности до ее заданного состояния происходит регулируемым и/или управляемым образом.Such controlled / controlled supply of auxiliary steam, in particular in the partial load mode, allows to achieve a quick and targeted change in the power of the steam power plant due to the additional steam of the turbine. By the term “purposefully” it is meant that the change in power to its predetermined state occurs in a controlled and / or controlled manner.
В другом предпочтительном варианте пароэлектростанция содержит устройство регулирования/управления, в частности, установленное в ее системе блочного управления, с помощью которого можно регулировать и/или управлять подачей вспомогательного пара, в частности, используя в качестве управляющего параметра входную температуру экономайзера или конечную температуру питательной воды.In another preferred embodiment, the steam power plant comprises a control / control device, in particular, installed in its block control system, with which it is possible to control and / or control the supply of auxiliary steam, in particular, using the input temperature of the economizer or the final temperature of the feed water as a control parameter .
Изобретение более подробно поясняется ниже на примерах его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображают:The invention is explained in more detail below with examples of its implementation with reference to the drawings, which depict:
- фиг.1 - водопаровой контур угольной электростанции в соответствии с одним примером осуществления изобретения;- figure 1 is a water-vapor circuit of a coal power plant in accordance with one embodiment of the invention;
- фиг.2 - водопаровой контур угольной электростанции в соответствии с другим примером осуществления изобретения.- figure 2 is a water-vapor circuit of a coal power plant in accordance with another embodiment of the invention.
Примеры осуществления: вспомогательный парогенератор 80 в качестве дополнительной меры регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования на пароэлектростанции 1 (фиг.1 и 2).Examples of implementation:
На фиг.1 изображен водопаровой контур работающей на угле пароэлектростанции 1.Figure 1 shows a water-vapor circuit of a coal-fired
На этой работающей на угле пароэлектростанции 1, называемой далее коротко угольная электростанция 1, в угольной мельнице размалывается и сушится бурый или каменный уголь. Затем он вдувается в камеру сгорания пылеугольной топки и полностью сжигается там.At this coal-fired
Высвобождающееся в результате этого тепло поглощается водотрубным котлом, называемым коротко парогенератор 2, и преобразует подаваемую (питательную) воду 3 в водяной пар/пар 4 высокого давления.The heat released as a result of this is absorbed by the water tube boiler, shortly called
Выработанный в парогенераторе 2 пар 4 высокого давления поступает в часть 11 высокого давления паровой турбины 10 и, расширяясь и охлаждаясь, совершает там механическую работу.The
Для достижения высокого общего кпд пар после выхода из части 11 высокого давления снова направляется в парогенератор 2 и подвергается промежуточному перегреву. Перегретый пар еще раз подается в турбину 10, а именно в ее двухпоточную часть 12 среднего давления и, повторно расширяясь и охлаждаясь, совершает дополнительную механическую работу.To achieve a high overall efficiency, the steam after leaving the high-
После выхода из части 12 среднего давления пар течет по перепускному трубопроводу 85 в две выполненные соответственно двухпоточными части 13, 14 низкого давления паровой турбины 10, где он, расширяясь и охлаждаясь до уровня отработанного пара, совершает дополнительную механическую работу.After exiting the medium-
Посредством соединенного с турбиной 10 генератора 20 механическая мощность преобразуется затем в электрическую мощность, которая в виде электрической энергии подается в электросеть.By means of a
Отработанный пар из турбины конденсируется с помощью основной охлаждающей воды в конденсаторе 30. Образующийся основной конденсат подается основными конденсатными насосами в подогреватели 40 низкого давления и резервуар 50 питательной воды 51 и при этом нагревается на ступенях 42 подогрева отбираемым паром 41 из турбины 10 или из ее обеих выполненных двухпоточными частей 13, 14 низкого давления.The exhaust steam from the turbine is condensed using the main cooling water in the
Оба насоса 51 питательной воды отбирают ее из резервуара 50 и снова подают ее с повышением давления и дальнейшим нагревом в подогревателях 60 высокого давления в парогенератор 2. Для нагрева снова используется отбираемый пар 61 из турбины 10 или из ее части 11 низкого давления и двухпоточной части 12 среднего давления.Both feed water pumps 51 take it from the
Для достижения высоких общих кпд тракт подогрева выполнен из подогревателей 40 низкого давления и подогревателей 60 высокого давления многоступенчатым соответственно с несколькими подогревателями 42 низкого давления и подогревателями 62 высокого давления.To achieve high overall efficiency, the heating path is made up of
Далее на фиг.1 изображены вспомогательная паровая система 86 и вспомогательный паровой контур 86 со вспомогательным парогенератором 80, а также различные потребители 83 вспомогательного пара, соединенные со вспомогательным парогенератором 80 посредством трубопроводов 82.Next, FIG. 1 shows an
Потребители 83 вспомогательного пара, такие как распыление угля, подогрев воздуха для котла 2 или лабиринтного пара, требуют пара для своих процессов и/или систем, или для их функционирования.
При пуске и/или остановке угольной электростанции вспомогательный парогенератор 80 снабжает эти процессы и системы потребителей 83 вспомогательного пара (вспомогательным) паром 81.When starting and / or stopping a coal-fired power plant,
Как только после пуска или еще до остановки угольной электростанции 1 в распоряжении будет достаточно (технологического) пара из холодного трубопровода 84 промежуточного перегрева - по нему происходит промежуточный перегрев (технологического) пара после выхода из части 11 высокого давления турбины 10, причем пар по холодному трубопроводу 84 промежуточного перегрева подается снова к парогенератору 2 для промежуточного перегрева, а затем еще раз к турбине 10, в частности, к ее части 12 среднего давления, будет происходить снабжение потребителей 83 (вспомогательного пара) паром из холодного трубопровода 84 промежуточного перегрева.As soon as after starting up or before stopping the coal-fired
Далее на угольной электростанции 1 вспомогательный парогенератор 80 посредством трубопроводной системы 82 соединен с перепускным трубопроводом 85 частей 13,14 низкого давления турбины 10.Further, at the coal-fired
За счет этого из вспомогательного парогенератора 80 в зависимости от запрашивания мощности у угольной электростанции 1, в частности, в рамках регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования, регулируемым или управляемым образом в перепускной трубопровод 85 к частям 13, 14 низкого давления турбины 10 подается дополнительный вспомогательный пар 81.Due to this, from the
Для этого вспомогательный парогенератор 80 вне пуска и/или остановки электростанции поддерживается за счет соответствующего воздействия паром, готовым к запитыванию или в горячем режиме ожидания.To this end, the
Эта регулируемая/управляемая подача вспомогательного пара 81 приводит к тому, что в распоряжении имеется дополнительный пар для турбины 10 с целью повышения мощности, которое может использоваться для регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.This controlled / controlled supply of
Регулирование/управление подачей происходит посредством системы блочного управления преимущественно с использованием отражающих поведение электростанции моделей в зависимости от требуемого изменения мощности. Для этого в питающем трубопроводе 82 установлена соответствующая арматура 88. Места измерений для определения требуемых параметров водопарового контура (например, давления, температуры, расхода) также не показаны.The regulation / control of the flow occurs through a block control system mainly using models reflecting the behavior of the power plant depending on the required change in power. For this, the corresponding
Таким образом, вспомогательный парогенератор 80 используется не только для пуска и/или остановки угольной электростанции 1, но и в качестве дополнительной меры при нормальном режиме ее работы для снабжения турбины 10 дополнительно паром, в результате чего повышается резерв регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.Thus, the
В комбинации с известными мерами по ускорению изменений мощности в рамках регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования на угольной электростанции 1 это позволяет увеличить диапазон регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.In combination with known measures to accelerate power changes in the framework of frequency regulation or primary and / or secondary regulation at coal-fired
Повышение резерва регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования угольной электростанции 1 создает, с одной стороны, конкурентное преимущество для ее владельца. С другой стороны, это повышает доход владельца, который, тем самым, может предложить и продать больше резерва регулирования частоты или первичного и/или вторичного регулирования. К тому же за счет этого можно улучшить/обеспечить доступ к рынкам с соответственно повышенными/экстремальными условиями подключения к сети.Increasing the frequency control reserve or the primary and / or secondary regulation of the coal-fired
На фиг.2 угольная электростанция 1 изображена в другом варианте, в котором вспомогательный парогенератор 80 используется в качестве дополнительной меры регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования пароэлектростанции 1.2, a coal-fired
За счет этой дополнительной функции вспомогательного парогенератора 80 для регулирования частоты электростанция 1 соответствует электростанции, представленной на фиг.1. В этом отношении следует сослаться на описание угольной электростанции 1 на фиг.1.Due to this additional function of the
Так, на фиг.2 изображены вспомогательная паровая система 86 и вспомогательный паровой контур 86 со вспомогательным парогенератором 80 и различными потребителями 83 вспомогательного пара, которые при пуске и/или остановке угольной электростанции 1 снабжаются посредством вспомогательного парогенератора 80 (вспомогательным) паром 81.So, figure 2 shows the
Как только после пуска или еще до остановки угольной электростанции 1 в распоряжении будет достаточно (технологического) пара из холодного трубопровода 84 промежуточного перегрева, будет происходить снабжение потребителей 83 (вспомогательного пара) паром из холодного трубопровода 84 промежуточного перегрева.As soon as starting (or even before the shutdown of coal-fired power station 1) there is enough (technological) steam available from the cold
Далее вспомогательный парогенератор 80 посредством трубопроводной системы 82 соединен с трубопроводом 87 отбираемого пара, снабжающим резервуар 50 питательной воды или саму питательную воду 51 для ее подогрева и выгазовывания отбираемым паром из части среднего давления 12 турбины 10.Next, the
Это значит, что вспомогательный пар 81 используется здесь в качестве дополнительного отбираемого пара для ступени подогрева, т.е. для резервуара 50 питательной воды, который в нормальном режиме работы снабжается для подогрева и выгазовывания исключительно отбираемым паром из части среднего давления 12 турбины 10 (возможным было бы также из части низкого давления 13, 14).This means that
За счет этого также в этом случае из вспомогательного парогенератора 80 в зависимости от запрашивания мощности от угольной электростанции 1, в частности, в рамках регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования, дополнительный вспомогательный пар 81 подается регулируемым или управляемым образом в резервуар 50 питательной воды. Для этого в питающем трубопроводе 82 установлена соответствующая арматура 88.Due to this, also in this case, from the
Эта регулируемая/управляемая подача вспомогательного пара 81 и в этом случае приводит к тому, что в распоряжении имеется дополнительный пар для турбины 10 с целью повышения мощности, которое может использоваться для регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.This controlled / controlled supply of
Также в этом случае вспомогательный парогенератор 80 используется не только для пуска и/или остановки угольной электростанции 1, но и в качестве дополнительной меры в нормальном режиме ее работы для снабжения турбины 10 дополнительно паром, в результате чего повышается резерв регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования.Also in this case, the
Реализация вспомогательного парогенератора 80 в качестве дополнительной меры регулирования частоты или первичного, и/или вторичного регулирования на пароэлектростанции на фиг.1 и 2 может быть осуществлена также в комбинации (не показана) на угольной электростанции 1.The implementation of the
Claims (12)
- пароэлектростанция (1) содержит питающий трубопровод (82), посредством которого вспомогательный парогенератор (80) соединен с перепускным трубопроводом (85) от части (12) среднего давления турбины (10) к ее части (13, 14) низкого давления, или с трубопроводом (87) отбираемого пара резервуара (50) питательной воды, снабжающего его отбираемым паром, а
- питающий трубопровод (82) содержит арматуру и/или элемент (88) управления, выполненную и/или выполненный с возможностью управления и/или регулирования потока среды в питающем трубопроводе таким образом, что при электрическом запрашивании мощности от пароэлектростанции (1) при регулировании частоты для электросети вне пуска и/или остановки пароэлектростанции (1) вспомогательный пар (81) из вспомогательного парогенератора (80) может подаваться по питающему трубопроводу (82) в водопаровой контур пароэлектростанции (1), в результате чего турбина (10) выполнена с возможностью снабжения дополнительным паром.10. A steam power plant (1) containing a water-steam circuit located in it, consisting of several parts of a turbine (10) and a heating stage (42, 50, 62) located in it, in particular a reservoir (50) of feed water, as well as associated with a steam-steam circuit auxiliary steam generator (80), configured to supply consumers (83) auxiliary steam of a steam power plant (1) when it is started and / or stopped with auxiliary steam (81), characterized in that
- the steam power plant (1) contains a supply pipe (82), through which an auxiliary steam generator (80) is connected to the bypass pipe (85) from the medium pressure part (12) of the turbine (10) to its low pressure part (13, 14), or the pipeline (87) of the selected steam of the reservoir (50) of the feed water supplying it with the selected steam, and
- the supply pipe (82) contains valves and / or control element (88), made and / or made with the possibility of controlling and / or regulating the flow of medium in the supply pipe in such a way that when electrically requesting power from the steam power plant (1) when controlling the frequency for the electricity network outside the start and / or stop of the steam power plant (1), auxiliary steam (81) from the auxiliary steam generator (80) can be supplied via a supply pipe (82) to the steam-steam circuit of the steam power plant (1), resulting in a turbine (10 ) is configured to supply additional steam.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201110078205 DE102011078205A1 (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Auxiliary steam generator as additional frequency or primary and / or secondary control measure in a steam power plant |
| DE102011078205.2 | 2011-06-28 | ||
| PCT/EP2012/062148 WO2013000838A2 (en) | 2011-06-28 | 2012-06-22 | Auxiliary steam generator used as an additional frequency regulation measure and a primary and/or secondary regulation measure in a steam power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2559208C1 true RU2559208C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=46458478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014102614/06A RU2559208C1 (en) | 2011-06-28 | 2012-06-22 | Auxiliary steam generator as additional means of regulation of frequency or means of primary and/or secondary regulation in steam power plant |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2710234A2 (en) |
| CN (1) | CN103620166A (en) |
| DE (1) | DE102011078205A1 (en) |
| RU (1) | RU2559208C1 (en) |
| WO (1) | WO2013000838A2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018100712A1 (en) | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Steam power plant and method for operating a steam power plant |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3163991A (en) * | 1962-01-30 | 1965-01-05 | Sulzer Ag | Method and apparatus for starting a steam power plant |
| DE3044991A1 (en) * | 1980-11-28 | 1982-07-01 | Steag Ag, 4300 Essen | Coal plus refuse burning power station - has refuse-fired boiler steam fed into coal-fired boiler system after high-pressure turbine, before reheater |
| US4686832A (en) * | 1986-04-28 | 1987-08-18 | Miliaras Emmanuel S | Integrated fuel cleaning and power generation |
| RU2160370C2 (en) * | 1999-03-19 | 2000-12-10 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" | Highly-efficient low power steam-and gas plant |
| RU2350758C2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Start-up, operation and load-relief method of combined heat-and-power plant, and device for method's realisation |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3016712A (en) * | 1960-07-14 | 1962-01-16 | Foster Wheeler Corp | Method and apparatus for preheating boiler feed water for steam power plants |
| GB1052385A (en) * | 1962-11-20 | |||
| US3264826A (en) * | 1963-08-08 | 1966-08-09 | Combustion Eng | Method of peaking a power plant system |
| US3163009A (en) * | 1963-08-29 | 1964-12-29 | Gen Electric | Boiler feed pump arrangement for steam turbine powerplant |
| US3523421A (en) * | 1968-07-24 | 1970-08-11 | Combustion Eng | Peaking load steam cycle |
| DE59710692D1 (en) * | 1996-03-07 | 2003-10-09 | Siemens Ag | METHOD AND DEVICE FOR FAST POWER CONTROL OF A POWER PLANT |
| CN101142375B (en) * | 2005-03-18 | 2010-05-26 | 西门子公司 | Method and device for production of controlled power by means of a combined gas and steam turbine plant |
| US8161724B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-04-24 | Eif Nte Hybrid Intellectual Property Holding Company, Llc | Hybrid biomass process with reheat cycle |
-
2011
- 2011-06-28 DE DE201110078205 patent/DE102011078205A1/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-06-22 RU RU2014102614/06A patent/RU2559208C1/en not_active IP Right Cessation
- 2012-06-22 WO PCT/EP2012/062148 patent/WO2013000838A2/en active Application Filing
- 2012-06-22 CN CN201280030916.0A patent/CN103620166A/en active Pending
- 2012-06-22 EP EP12732598.3A patent/EP2710234A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3163991A (en) * | 1962-01-30 | 1965-01-05 | Sulzer Ag | Method and apparatus for starting a steam power plant |
| DE3044991A1 (en) * | 1980-11-28 | 1982-07-01 | Steag Ag, 4300 Essen | Coal plus refuse burning power station - has refuse-fired boiler steam fed into coal-fired boiler system after high-pressure turbine, before reheater |
| US4686832A (en) * | 1986-04-28 | 1987-08-18 | Miliaras Emmanuel S | Integrated fuel cleaning and power generation |
| RU2160370C2 (en) * | 1999-03-19 | 2000-12-10 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" | Highly-efficient low power steam-and gas plant |
| RU2350758C2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Start-up, operation and load-relief method of combined heat-and-power plant, and device for method's realisation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013000838A3 (en) | 2013-03-21 |
| WO2013000838A2 (en) | 2013-01-03 |
| EP2710234A2 (en) | 2014-03-26 |
| DE102011078205A1 (en) | 2013-01-03 |
| CN103620166A (en) | 2014-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8959915B2 (en) | Waste heat steam generator | |
| US20130152586A1 (en) | Integrated Solar Combined Cycle Power Generation System and Integrated Solar Combined Cycle Power Generation Method | |
| JP5595595B2 (en) | Method of operating a combined gas / steam turbine facility, gas / steam turbine facility for implementing this method, and corresponding regulator | |
| JP7408601B2 (en) | Method for adapting the output of steam turbine power generation equipment and steam turbine power generation equipment | |
| US8387388B2 (en) | Turbine blade | |
| RU2535442C2 (en) | Method of operation of combined power station | |
| US8820081B2 (en) | Method for operating a power plant | |
| JP2014173600A (en) | Method of operating plant for combined cycle power generation | |
| JP2014173599A (en) | Method for start-up and operation of combined cycle power plant | |
| US20150107251A1 (en) | Power regulation and/or frequency regulation in a solar thermal steam power plant | |
| JP2009293871A (en) | Start bypass system in steam power generation facility and its operating method | |
| RU2559208C1 (en) | Auxiliary steam generator as additional means of regulation of frequency or means of primary and/or secondary regulation in steam power plant | |
| JP4718333B2 (en) | Once-through exhaust heat recovery boiler | |
| JP2022124996A (en) | Thermal power generation plant and control method for thermal power generation plant | |
| US9080467B2 (en) | Method for regulating a brief increase in power of a steam turbine | |
| Lens | Mid-load operation of large coal-fired power plants | |
| WO2022176846A1 (en) | Thermal power plant and method for controlling thermal power plant | |
| US9506376B2 (en) | Fossil-fired steam generator | |
| JPH08232608A (en) | Steam accumulated power generating plant | |
| Lepaev et al. | Investigation of a P-96 heat-recovery boiler used as part of the PGU-450T power unit at the Kaliningrad TETs-2 cogeneration station in the course of perfecting the starting and shutdown operations and during running with base loads | |
| JP2012093026A (en) | Steam supply equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160623 |