Способ регулирования теплофикационной паротурбинной установки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В) Г 01. Р 7 щцрор т., 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВЪ-";Ъ й .д"Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(72) В. А. Иванов, В. М. Боровков, В. В. Кудрявый, А. Г. Кутахов, И. А. Иванов, Э. И. Тажиев и Д. С. Богомольный (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (53) 621.165-5 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР994783, кл. Г 01 Р 17/20, 1981.2. Авторское свидетельство СССР по заявке3568566/06, кл. Р 01 Р 17/20, 1983.(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОИ 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,ЯО 116444 сетевои воды между основным сетевым подогревателем и байпасным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охл адительную уста новку, 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 отдельными интервалами каждый раз по достиже- В нии максимально возможного давления в отборе (полностью закрытого положения ЯД байпасного клапана), а величину этих ин- уфффф тервалов выбирают равной изменению теп- фф ловой нагрузки основного подогревателя при изменении давления в нем от максимально возможного до минимального при постояв-а ной электрической мощности. Мфф1Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании теплофикационных установок, работающих с большими тепловыми нагрузками.Известны способы 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 1.Однако эти способы обеспечивают лишь сравнительно узкий диапазон регулирования электрической мощности, который ограничивается максимально возможным давлением в отборе,Наиболее близким к предлагаемому является 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 2.Недостатками указанного способа являются несколько пониженные точность регулирования и надежность работы установки в широком диапазоне изменения электрической мощности.Цель изобретения - повышение точности регулирования и надежности работы установки в широком диапазоне изменения электрической мощности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу 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 перераспределения55 Регулируемым параметром регулятора 9 тепловой нагрузки является разность температур прямой и обратной сетевой воды или температура прямой сетевой воды за дополнительным подогревателем 16.Регулирование паротурбинной установки осуществляется следующим образом. расхода сетевой воды между основным сетевым подогревателем и байпа",ным клапаном и с перераспределением тепловой нагрузки между основным сетевым подогревателем и дополнительным подогревателем, снабжаемым паром через редукционно-охладительную установку, после достижения максимально возможного давления в отборе, при снижении (повышении) электрической мощности увеличение (уменьшение) тепло вой нагрузки дополнительного подогревателя и соответственное уменьшение (увеличение) тепловой нагрузки основного подогревателя производят дискретно отдельными интервалами каждый раз по достижении 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 воз можного до минимального при постояннойэлектрической мощности.На фиг, 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 зависимость между давлением Роб. пара в отборе и выходной координатой Х нелинейного элемента с изломом в точке максимальнакс. возм.но возможного значения Р" давления; на фиг. 3 - график распределения тепловой нагрузки О между основным Я" и дополнительным Ясетевыми подогревателями в зависимости от электрической мощности М турбины, где Я н Я- часть тепловой нагрузки, передаваемая от одного сетевого подогревателя к другому за один интервал.На схеме (фиг. 1) показаны задатчик 1 35 и регулятор 2 мощности, воздействующийна сервомотор 3 регулирующих клапанов 4 части 5 высокого давления турбины, регулирующая диафрагма 6 части 7 низкого давления турбины, задатчик 8 и регулятор 9 40 тепловой нагрузки, соединенный с регуля 1 ором 10 давления пара в отборе, воздействующий на приводной механизм 11 байпасного клапана 12, установленного на обводе основного сетевого подогревателя 13, программный задатчик 14, редукционно-ох ладительная установка 15, через которуюподается пар на дополнительный подогреватель 16, со своим регулирующим клапаном 17, снабженным приводным механизмом 18, нелинейный элемент 19, соединенный с датчиком 20 давления пара в отборе и с задатчиком 21 максимально возможного давления пара в этом отборе.При переводе теплофикационной турбины на режим работы по тепловому графикурегулирующая диафрагма 6 части 7 низкого давления устанавливается в фиксированноеположение с минимальным пропуском пара. Если необходимо уменьшить электрическую мощность, устанавливаемую задатчиком 1, регулятор 2 мощности через сервомотор 3 подает сигнал на закрытие регулирующих клапанов 4 части 5 высокого давления.Уменьшается расход пара, электрическая мощность турбины и тепловая нагрузка основного сетевого подогревателя 13. Для поддержания тепловой нагрузки, устанавливаемой задатчиком 8, регулятор 9 тепло,вой нагрузки, изменяя задание регулятору 10 давления, открывает байпасный клапан 12, уменьшая тем самым расход сетевой воды через основной сетевой подогреватель 13 при неизменном суммарном расходе сетевой воды. При уменьшении расхода сетевой воды через подогреватель 13 давление в 20 его паровом пространстве будет расти в пределах рабочего диапазона, а располагаемый перепад энтальпий пара, проходящего через часть 5 высокого давления турбины, уменьшается, и электрическая мощность становится уже меньше заданной. Для поддержания заданной мошности регулятор 2 мощности восстанавливает расход пара, необходимый для поддержания заданной тепловой нагрузки, а снижение электрической мощ-. ности происходит, в основном, за счет уве личения давления пара в отборе. При достиженйи давления в отборе максимально возможного уровня, установленного задатчиком 21, с выхода нелинейного элемента 19 подается сигнал на программный задатчик 14 (фиг. 2), который, в свою очередь, дает З 5 команду на частичное открытие регулирующего клапана 17 редукционно-охладительной установки 15. Возрастает расход свежего пара на дополнительный подогреватель и его тепловая нагрузка увеличивается на ве личину Я(фиг. 3) .Суммарная тепловая нагрузка основного 13 и дополнительного 16 подогревателей также возрастает на эту же величину. Регулятор 9 тепловой нагрузки, который работает, например, по температуре прямой сетевой 45 воды за дополнительным подогревателем,16, закрывает байпасный клапан 12. Расход сетевой воды через основной сетевой подогреватель 13 увеличивается, а давление в его паровом пространстве и в отборе уменьшается, Располагаемый перепад энтальпий50 пара и мощность, вырабатываемая турбиной, увеличиваются, и регулятор 2 мощности прикрывает регулирующие клапаны 4 части 5 высокого давления. Давление в отборе устанавливается на уровне, близком к мини мально допустимому. Дальнейшее снижение мощности происходит опять за счет перераспределения расхода сетевой воды через основной подогреватель 13 и байпасный клапан 12 при увеличении давления пара в отборе до максимально возможного уровня. После этого программный задатчик 14 дает команду на увеличение тепловой нагрузки дополнительного подогревателя 16 теперь уже на величину Я, Далее процесс повторяется.Часть тепловой нагрузки, передаваемой за один интервал на дополнительный сетевой подогреватель 16 и, соответственно, степень открытия регулирующего клапана 17 редукционно-охладительной установки 15 определяется заранее расчетным или экспериментальным путем и равняется изменению тепловой нагрузки основного сетевого подогревателя 13 при изменении давления в нем за счет перераспределения расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель 3 и байпасный клапан 12 от максимально возможного до минимального или до полного закрытия байпасного клапана 12 при постоянной электрической мошности.Если появляется необходимость увеличить электрическую мощность турбины, то первоначально это производится за счет уменьшения расхода сетевой воды через байпасный клапан 12 и увеличения его через основной сетевой подогреватель 13, т. е. за счет увеличения теплоперепада. В тот момент, когда байпасный клапан 12 закрывается полностью, подается сигнал на программный задатчик 14, который, в свою очередь, дает команду на уменьшение тепловой нагрузки дополнительного подогревателя 16 на величину, соответствующую одной ступеньке на фиг. 3. Регулятор 9 тепловой нагрузки, поддерживая ее заданное значение, открывает байпасный клапан 12 и поднимает давление пара в отборе.Таким образом, перераспределение тепловой нагрузки между основным и дополнительным подогревателями производят дискретно, отдельными интервалами. Причем точное регулирование тепловой нагрузки производится только перераспределением расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан, а редукционно-охладительная установка работает только с постоянными и достаточно большими расходами.Реализация предлагаемого способа позволяет разгрузить турбоустановку вплоть до нагрузки холостого хода, причем, как показывают расчеты, при снижении электрической мощности до 25 - 30/о от номинальной и сохранении тепловой нагрузки паровая нагрузка парогенератора уменьшается до 70 - 75 О/о, т.е. в данном случае снимается ограничение по техническому минимуму котла. Регулирование тепловой нагрузки только перераспределением расхода сетевой воды через основной сетевой подогреватель и байпасный клапан повышает точность поддержания тепловой нагрузки по1164445 юакс Роздота Соста рда Техре Тираж ИПИ Государствен по делам изоорет Москва, Ж - 35,ППП Патент, г.итель АИ. Вере497 лашников Корректор В. Гирня Подписное Редактор И. КасЗаказ 4169/32ВН тета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная, 4 ного коний иРаушскУжгород,11303илйал сравнению со случаем, когда она регулируется 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 оборудования.Применение предлагаемого способа создает условия для привлечения теплофикационных турбоагрегатов к регулированию мошности энергосистем в течение всего отопительного периода, например, для прохождения минимумов графика электрических нагрузок.