SU1164445A1 - Способ регулировани теплофикационной паротурбинной установки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ путем управлени  клапанами части высокого давлени  турбины при изменении электрической мощности, поддержани  -минимального расхода пара в часть низкого давлени  турбины и неизменного суммарного расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан на линии его обвода с поддержанием заданного значени  тепловой нагрузки путем перераспределени  расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпасным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охладительную установку, после достижени  максимально возможного давлени  в отборе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  и надежности работы установки в широком диапазоне изменени  электрической мощности , при снижении (повышении) электрической мощности увеличение (уменьщение) тепловой нагрузки дополнительного подогревател  и соответственное уменьшение (увеличение) тепловой нагрузки основного подогревател  производ т дискретно отдель ными интервалами каждый раз по достижении максимально возможного давлени  в (Л отборе (полностью закрытого положени  байпасного клапана), а величину этих интервалов выбирают равной изменению тепловой нагрузки основного подогревател  при изменении давлени  в нем от максимально возможного до минимального при посто нной электрической мощности.

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании теплофикационных установок, работающих с большими тепловыми нагрузками .

Известны способы регулировани  теплофикационной паротурбинной установки путем управлени  клапанами части высокого давлени  турбины при изменении электрической мощности, поддержани  минимального расхода . пара в часть низкого давлени  турбины и неизменного суммарного расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан на линии его обвода с поддержанием заданного значени  тепловой нагрузки путем перераспределени  расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпасным клапаном 1.

Однако эти способы обеспечивают лишь сравнительно узкий диапазон регулировани  электрической мощности, который ограничиваетс  максимально возможным давлением в отборе.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ регулировани  теплофикационной паротурбинной установки путем управлени  клапанами части высокого давлени  турбины при изменении электрической мощности , поддержани  минимального расхода пара в часть низкого давлени  турбины и неизменного суммарного расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан на линии его обвода с поддержанием заданного значени  тепловой нагрузки путем перераспределени  расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпасным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охладительную установку , после достижени  максимально возможного давлени  в отборе 2.

Недостатками указанного способа  вл ютс  несколько пониженные точность регулировани  и надежность работы установки в широком диапазоне изменени  электрической мощности.

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  и надежности работы установки в широком диапазоне изменени  электрической мощности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регулировани  теплофикационной паротурбинной установки путем управлени  клапанами части высокого давлени  турбины при изменении электрической мощности, поддержани  минимального расхода пара в часть низкого давлени  турбины и неизменного суммарного расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан на линии его обвода с поддержанием заданного значени  тепловой нагрузки путем перераспределени 

расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпг ным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным сетевым подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охладительную установку, после достижени  максимально возможного давлени  в отборе при снижении (повышении) электрической мощности увеличение (уменьшение) тепловой нагрузки дополнительного подогревател  и соответственное уменьшение (увеличение ) трпловой нагрузки основного подогревател  производ т дискретно отдельными интервалами каждый раз по достижении максимально возможного давлени  в отборе (полностью закрытого положени  байпасного клапана), а величину этих интервалов выбирают равной изменению тепловой нагрузки основного подогревател  при изменении давлени  а нем от максимально возможного до минимального при посто нной электрической мощности.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - зависимость между давлением POTS- пара в отборе и выходной координатой Z нелинейного элемента с изломом в точке максимально возможного значени  р кс-возм. . ни ; на фиг. 3 - график распределени  тепловой нагрузки Qi между основным и дополнительным сетевыми подогревател ми в зависимости от-электрической мощности N турбины, где Qi н Qa - часть тепловой нагрузки, передаваема  от одного сетевого подогревател  к другому за один интервал.

На схеме (фиг. 1) показаны задатчик 1

5 и регул тор 2 мощности, воздействующий на сервомотор 3 регулирующих клапанов 4 части 5 высокого давлени  турбины, регулирующа Д диафрагма 6 части 7 низкого давлени  турбины, задатчик 8 и регул тор 9 тепловой нагрузки, соединенный с регул тором 10 давлени  пара в отборе, воздействующий на приводной механизм 11 байпасного клапана 12, установленного на обводе основного сетевого подогревател  13, программный задатчик 14, редукционно-ох5 ладительна  установка 15, через которую подаетс  пар на дополнительный подогреватель 16, со своим регулирующим клапаном 17, снабженным приводным механизмом 18, нелинейный элемент 19, соединенный с датчиком 20 давлени  пара в отборе и с задат чиком 21 максимально возможного давлени  пара в этом отборе.

Регулируемым параметром регул тора 9 тепловой нагрузки  вл етс  разность температур пр мой и обратной сетевой воды или температура пр мой сетевой, воды за дополнительным подогревателем 16.

Регулирование паротурбинной установки осуществл етс  следующим образом.

При переводе теплофикационной турбины на режим работы по тепловому графику регулирующа  диафрагма 6 части 7 низкого

давлени  устанавливаетс  в фиксированное положение с минимальным пропуском пара. Если необходимо уменьшить электрическую мощность, устанавливаемую задатчиком 1, регул тор 2 мощности через сервомотор 3 подает сигнал на закрытие регулирующих клапанов 4 части 5 высокого давлени . Уменьшаетс  расход пара, электрическа  мощность турбины и теплова  нагрузка основного сетевого подогревател  13. Дл  поддержани  тепловой нагрузки, устанавливаемой задатчиком 8, регул тор 9 тепло .вой нагрузки, измен   задание регул тору 10 давлени , открывает байпасный клапан 12, уменьша  тем самым расход сетевой воды через основной сетевой подогреватель

13при неизменном су.ммарном расходе сетевой воды. При уменьшении расхода сетевой воды через подогреватель 13 давление в его паровом пространстве будет расти в пределах рабочего диапазона, а располагаемый перепад энтальпий пара, проход щего через часть 5 высокого давлени  турбины, уменьщаетс , и электрическа  мощность становитс  уже меньше заданной. Дл  поддержани  заданной мощности регул тор 2 мощности восстанавливает расход пара, необходимый дл  поддержани  заданной тепловой нагрузки, а снижение электрической мощности происходит, в основном, за счет увеличени  давлени  пара в отборе. При достижении давлени  в отборе максимально возможного уровн , установленного задатчиком 21, с выхода нелинейного элемента 19 подаетс  сигнал на программный задатчик

14(фиг. 2), который, в свою.очередь, дает команду на частичное открытие регулирующего клапана 17 редукционно-охладительной установки 15. Возрастает расход свежего пара на дополнительный подогреватель и его теплова  нагрузка увеличиваетс  на величину Ql(фиг. 3).

Суммарна  теплова  нагрузка основного 13 и дополнительного 16 подогревателей также возрастает на эту же величину. Регул тор 9 тепловой нагрузки, который работает, например, по температуре пр мой, сетевой воды за дополнительным подогревателем .16, закрывает байпасный клапан 12. Расход сетевой воды через основной сетевой подогреватель 13 увеличиваетс , а давление в его паровом пространстве и в отборе уменьшаетс . Располагаемый перепад энтальпий пара и мощность, вырабатывае.ма  турбиной , увеличиваютс , и регул тор 2 мощности прикрывает регулирующие клапаны 4 части 5 высокого давлени . Давление в отборе устанав .пипаетс  на уровне, близком к минимально допустимому. Дальнейшее снижение МОЩНОСТ1 происходит оп ть за счет перераспределени  расхода сетевой воды через основной подогреватель 13 и-байпасный клапан 12 при увеличении давлени  пара в отборе до максимально возможного уровн . После этого программный задатчик 14 дает команду на увеличение тепловой нагрузки дополнительного подогревател  16 теперь уже на величину Qg. Далее процесс повтор етс .

Часть тепловой нагрузки, передаваемой за один интервал на дополнительный сетевой подогреватель 16 и, соответственно, степень открыти  регулирующего клапана 17 редукционно-охладительно.й установки 15 определ етс  заранее расчетным или экспериментальным путем и равн етс  изменению тепловой нагрузки основного сетевого подогревател  13 при изменении давлени  в нем за счет перераспределени  расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель 13 и байпасный клапан 12 от максимально возможного до минимального или до полного закрыти  байпасного клапана 12 при посто нной электрической мощности .

Если по вл етс  необходимость увеличить электрическую мощность турбины, то первоначально это производитс  за счет уменьшени - расхода сетевой воды через байпасный клапан 12 и увеличени  его через основной сетевой подогреватель 13, т. е. за счет увеличени  теплоперепада. В тот момент, когда байпасный клапан 12 закрываетс  полностью, подаетс  сигнал на программный зад,атчик 14, который, в свою очередь, дает команду на уменьщение тепловой нагрузки дополнительного подогревател  16 на величину, соответствующую одной ступеньке на фиг. 3. Регул тор 9 тепловой нагрузки, поддержива  ее заданное значение , открывает байпасный клапан 12 и поднимает давление пара в отборе.

Таким образом, перераспределение тепловой нагрузки между основным и дополнительным подогревател ми производ т дискретно , отдельными интервалами. Причем точное регулирование тепловой нагрузки производитс  только перераспределением расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан, а редукционно-охладительна  установка работает только с посто нными и достаточно большими расходами.

Реализаци  предлагаемого способа позвол ет разгрузить турбоустановку вплоть до нагрузки холостого хода, причем, как показывают расчеты, при снижении электрической мощности до 25-30% от номинальной и сохранении тепловой нагрузки парова  нагрузка парогенератора уменьшаетс  до 70-75%, т.е. в данном случае снимаетс  ограничение по техническому минимуму котла. Регулирование тепловой нагрузки только перераспределением расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан повышает точность поддержани  тепловой нагрузки по

сравнению со случаем, когда она регулируетс  изменением расхода острого пара через редукционно-охладительную установку . Исключение из работы редукционно-охладительной установки режимов с малыми и переменными расходами пара повышает надежность работы как редукционно-охладительной установки, так и всей паротурбинной установки и обеспечивает устойчивую

работу основного и вспомогательного оборудовани .

Применение предлагаемого способа создает услови  дл  привлечени  теплофикационных турбоагрегатов к регулированию мощности энергосистем в течение всего отопительного периода, например, дл  прохождени  минимумов графика электрических нагрузок.

макс 80 зп Рот5

don

Qj

omS

Фие.2

A/

сриг.З

Claims (1)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ путем управления клапанами части высокого давления турбины при изменении электрической мощности, поддержания минимального расхода пара в часть низкого давления турбины и неизменного суммарного расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан на линии его обвода с поддержанием заданного значения тепловой нагрузки путем перераспределения расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпасным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охладительную установку, после достижения максимально возможного давления в отборе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и надежности работы установки в широком диапазоне изменения электрической мощности, при снижении (повышении) электрической мощности увеличение (уменьшение) тепловой нагрузки дополнительного подогревателя и соответственное уменьшение (увеличение) тепловой нагрузки основного подогревателя производят дискретно отдель- _с ными интервалами каждый раз по достиже- $9 нии максимально возможного давления в отборе (полностью закрытого положения байпасного клапана), а величину этих интервалов выбирают равной изменению тепловой нагрузки основного подогревателя при изменении давления в нем от максимально возможного до минимального при постоянной электрической мощности.

   SU „„ 1164445 <Риг 1