Способ распределения тепловой и электрической нагрузок между турбоагрегатами теплоэлектроцентрали с общими паропроводами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистичесни кРеспублик/24-06 еударстеаниый комитет СССР о делан изебретеиий и открытий(53) УДК 621,16 5-5(088.8) Опубликовано 25.05.80 Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 26,08.80 айский и(72) Авторы изобретения Г. Поярков Н. Рузанков, Ю М. Шали я ТЭБи Всесоюзный дважды ордена Трудовогонамени теплотехнический научно-исследовательскийут им. ф. Э, Дзержинского елябинс рас ногоинст аявители 4) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗОК МЕЖДУТУРБОАГРЕГАТАМ И ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРС ОБЩИМИ ПАРОПРОВОДАМИ И роизния элекурбоагреочно полно учиемых отборов, ть распределе1 но определяют ух турбоагрег прост расхода теоэнергии при нагрузки турппы за счет пеовой нагрузки руппы, сравниведенные приа- пИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на теплоэлектропентрали (ТЭЦ) с общими паропроводами.Известны способы распределения тепловой и электрической гарузок:между турбоагрегатами ТЭБ с общими паропроводами путем определения относитель ных приростов расхода тепла на п водство электроэнергии и измене трической и тепловой нагрузок т гатов 111Эти способы недостаттывают влияние регулиручто снижает экономичносния нагрузки.Наиболее близким к предлагаемому является способ распределения тепловой и электрической нагрузок между турбоаг регатами ТЭЦ с общими паропроводами путем определения относительных приростов расхода, тепла на производство электроэнергии с учетом регулируемь 1 х . отборов пара и изменения электрической 2и тепловой нагрузок турбоагрегатов, первая группа которых работает с постоян- ной электрической нагрузкой, а втораяпо тепловому графику 2Недостатком известного способа следует считать его несколько пониженную экономичность, так как он не использует воэможность увеличения электрической мощности за счет передачи тепловой нагрузки с турбоагрегата, работающего по электрическому графику, на турбоагрегат, работающий по тепловому графику,Бель изобретения - повышение эконмичности способа.Для этого дополнительдля каждого сочетания двтов их приведенный прла на производство электрувеличении электрическойбоагрегата из второй груредачи на него части теплтурбоагрегата из первой гвают относительные и при3. 7358 росты,и при минимальном (максимальном) относительном приросте увеличивают (уменьшают) электрическую нагрузку этого турбоагрегата, а при минимальном (максимальном) приведенном приросте одного из сочетаний двух турбоагрегатов увеличивают (уменьшают) электрическую и тепловую нагрузки турбоагрегата вто. рой группы из этого сочетания за счет уменьшения (увеличения) тепловой нагрузки турбоагрегата из первой группы,Расходы тепла Йв, и Оэна производство электроэнергии двух турбоагрега,"гов ТЭЦ могут быть выражены следующим образом:150 =О Ф(о фасо )И -ьо 1 тч О -А 1 эа зла -% ка а кя. а ота агде Ц ( - условные расходы тепЮ йала на холостой ход;- относительный приросттрасхода тепла на производство электроэнергии по теплофикапионному циклу, который сдостаточной точностьюможет быть принят нос-отоянным и равным длявсех турбоагрегатовЬ- относительные приростыкя потерь тепла в конден-.саторе; 55ц ц - электрическая мощностьИтурбоагрегатов;п вя- относительные прирост яты теплофнкадионнойвыработки электроэнер-,40гии турбозгрегатов;ф ( - тепловая нагрузка (очй отрпуск тепла) турбоагрегатов- постоянные величины. 451В исходном положении перед переходом ТЭБ на электрический график нагрузок и увеличением электрических нагр- зок все турбоагрегаты ТЭЦ работают по тепловому графику, при котором тепловыв 50 нагрузки распределяются, как известно, в, порядке убывания относительных приростов теп,.офикационной выработки электроэнергии, и имеют место соотношения5509 4ЗдесьИМ, - минимальные коньМй МЬденсационные мощности турбоагрегатов, которые при данном режиме отпуска тепла являются постоянными величинами.При переходе турбоагрегата на электрический график нагрузок его зависимости типа (3) и (4) утрачивают силу,Из анализа зависимостей (1), (2), (3) и (4) следует, что увеличение общей электрической мощности двух турбоагрегатов сверх достигнутой по тепловому графику может быть осуществлено тремя путями:1. Увеличением электрической мощности первого турбоагрегата с переводом его на электрический график нагрузок. Относительный прирост расхода тепла на производство электроэнергии при этом составитФ т к 2, Увеличением электрической мощности второго турбоагрегата с переводом его на электрический график нагрузок. Относительный прирост при этом составитЕя=б +Чи3. Увеличением тепловой нагрузки одногоиз турбоагрегатов, работающего по тепловому графику, за счет передачи нанего части тепловой нагрузки другоготурбоагрегата, который переводится на работу по электрическому графику с постоянной электрической мощностью. Общийприрост расхода тепла на производство электроэнергии двух турбоагрегатов при таком .увеличении оих общей электрической мощности, например на 1 МВт, которыйв дальнейшем будет именоваться приведенным приростом расхода тепла на производство электроэнергии, при передаче тепловых нагрузок с первого турбоагрегата на второй турбоагрегат составит Увеличение нагрузок наиболее экономично производить по минимальному относительному или приведенному приросту,В общем случае для экономичного распределения нагрузок между турбоагрегатами ТЭЦ необходимо для каждого турбоагрегата определить относительный прирост расхода тепла на производство электроэнергии а для каждого сочетания двухтурбоагрегатой определить приведенныеприросты расхода тепла на производствоэлектроэнергии, сравнить относительные и приведенные приросты расхода тепла, увеличить электрическую мощность турбоагрегатов с минимальным относительным или приведенным приростом и уменьшить электрическую мощность турбоагрегатов с максимальным относительным илиприведенным приростом. Когда минимальным или максимальным является приве денный прирост, увеличение или уменьше ние электрической мощности турбоагрегата должно достигаться увеличением или уменьшением его тепловой нагрузки за счет уменьшения или увеличения тепловых нагрузок другого, работающего с 15 постоянной электрической мощностью, турбоагрегата, который входит в сочетание турбоагрегатов с минимальным или максимальным приведенным приростом.20При выборе турбоагрегатов с минималь- ным относительным приростом должны быть исключены турбоагрегаты с полной электрической нагрузкой, а при выборе сочетания турбоагрегатов с минимальным приведенным приростом не должны учитываться произведения и ь ; турбоагрегатов, не загруженных по отпуску тепла, и относительные приросты теплофикационной выработки электроэнергии турбоагрегатов с полной тепловой нагрузкой. При выборе турбоагрегатов с максимальным относительным приростом должны быть исключены турбоагрегаты с минимальной электрической нагрузкой и ра ботающие по тепловому графику, а при выборе сочетания турбоагрегатов с максимальным приведенным приростом не должны учитываться произведения аьтурбоагрегатов, работающих по тепло 40 вому графику, и относительные приросты теплофикационной выработки электроэнергии турбоагрегатов, не загруженных по отпуску тепла, Возможны и иные технологические ограничения по нагрузкам45 турбоагрегатов.Распределение нагрузок по приведенным относительным приростам расхода тепла на производство электроэнергии учитывает неразрывную связь между эксь 50 номичными распределениями двух видов нагрузок - тепловой и электрической- и комплексно обеспечивает наивыгоднейшее распределение тепловых и электрических нагрузок между турбоагрегатами55 ТЭЦ,Приведенный прирост является единым комплексным критерием, применение 9 6которого достаточно для оптимального распределения обоих видов нагрузки.На чертеже показана принципиальная схема реализации предложенного способа.ТЭЦ имеет три группы турбоагрегатов 1, 2 и 3 с отборами 4, 5 и 6, общий колЛектор 7 для отпуска отборного пара потребителю. Турбоагрегаты снабжены системами регулирования с регуляторами 8, 9 и 10 электрической мощности (частоты) и регуляторами 11, 12 и 13 отбора пара, органами парораспределения 14, 15 и 16, диафрагмами 17, 18 и 19 отбора пара, блоками 20, 21 и 22 определения относительных приростов теплофикационной выработки электроэнергии, блоками 23, 24 и 25 определения относительных приростов расхода тепла на производство электроэнергии по конденсационному циклу или относительных приростов потерь тепла в конденсаторе, Блоки 20-25 соединены со входом блока 26 определения приведенных приростов расхода тепла, выход которого подключен к блоку 27 сравнения относительных и приведенных приростов. На вход блока 27 подключены также блоки 23, 24,25 и блок 28 технологических лимитов. Выходы блока 27, задатчика 29 электрических нагрузок ТЭЦ и задатчика 30 тепловых нагрузок ТЭЦ соедиЙены с блоком 31 команды, который подключен на входы регуляторов 8-13.Блоки 20, 21 и 22 определяют значения относительных приростов теплофикационной выработки электроэнергии, которые для данного турбоагрегата зависят, главным образом, от давления пара в регулируемом отборе. Также по давлениям пара в отборах блоки 23, 24 и 25 определяют относительные приросты расхода тепла на производство электроэнергии по конденсационному диклу или относительные приросты тепла в конденсаторах. Значения величий, определенных блоками 20- 25, в виде электрических сигналов поступают на блок 26, который определяет приведенные прирбсты расхода тепла. Получив сигналы о величине приведенных приростов от блока 26, блок 27 сравнивает их между собой и с относительными приростами расходов тепла на выработку электроэнергии, переданными блоками 23, 24 и 25, для выбора минимальных и максимальных приростов.Блок 28 передает сигналы о технологических ограничениях режимов турбо8всегда существует воэможностьопределения реальных приростов - относительных иди приведенных,5 Формула изобретения Способ распределения тепловой и электрической нагрузок между турбоагрегатами теплоэлектроцентрали с общими паропроводами путем определения относительных приростов расхода тепла на производство. электроэнергии с учетом регулируемых отборов пара и изменения электрической и тепловой нагрузок турбоагрегатов, первая группа которых работает спостоянной электрической нагрузкой, авторая - по тепловому графику, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности дополнительноопределяют для каждого сочетания двухтурбоагрегатов их приведенный прирост:расхода тепла на производство электроэнергии при увеличении алектрическойнагрузки турбоагрегата из второй группы за счет передачи на него части тепловой нагрузки турбоагрегата из первойгруппы, сравнивают относительные и приведенные приросты, и при минимальном(максимальном) относительном приростеувеличивают (уменьшают) алектрическуюнагрузку этого турбоагрегата, а при минь,мадьном (максимальном) приведенном приросте. одного из сочетаний двух турбоагрегатов увеличивают (уменьшают) апектрическую и тепловую нагрузки турбоагре.гаты второй группы из етого сочетанияза счет уменьшения (уведичения); теплоувой нагрузки турбоагрегата из первойгруппы а4Источники информации,принятые ьо внимание при акспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 245198, кл. Г 01 К 7/24, 1967.2. Рузанков В, Н. Методика распределения тепловых и алектрических нагрузок между турбинами мощных отопительных ТЭН: Теплоэнергетика, 1973, % 6,с. 80-82. 30 7 7 з 880агрегатов для того, чтобы предотвратитьформирование невыполнимых или ошибочных команд. Так, например, по сигналам блока 28 исключаются иэ выборатурбоагрегаты с минимальным относительным приростом, турбоагрегаты сполной алектрической нагрузкой, а привыборе сочетания турбоагрегатов с минимальным приведенным приростом неучитываются произведения ьц Ь,с,0турбоагрегатов не загруженных по отпуску тепла, и относительные приростытепдофикационной выработки алектроанергии турбоагрегатов с полной тепловой нагрузкой. 5Блок 31 команды, получив информа. -цию от блока 27, передает команды наувеличение иди уменьшение тепловой или,алектрической нагрузки соответствующеготурбоагрегата на регуляторы 8-13, которые выполняют ати команды, воздействуя на органы парораспределения 14, 15и 16 и диафрагмы 17, 18 и 19.Если, например, минимальным является относительный прирост расхода тепла35напроизводство электроанергяи турбоагре-,гатов 1 первой группы, а максимальный- приведенный приростП 3 +ЯИа,ъ т+турбоагрегатов 2 второй группы и турбоагрегатов 3 третьей группы, то блок31 выдаст команду на увеличение электрической мощности турбоагрегатов 1 и науменьшение электрической мощности турбоагрегатов 3, работающих по тепловомуграфику нагрузок, за счет передачи части его тепловой нагрузки на турбоагрегаты 2.40Использование предложенного способапозволяет повысить акономичность распре деления тепловых и алектрических нагрузок между турбоагрегатами ТЭЦ. Крометого, при этом облегчается применение45систем централизованного распределенияалектрических нагрузок в энергосистеме,так как вотличие от известных способов735809 Составитель А. КалашниковТехред Я, Бирчак Корректор Н. Сте ктор Т. Кпюкина филиал ППП дПатент, г, Ужгород, уп. Проектн 390/27 Тираж 583, Подписное ЦНИИПЙ Государствеиибго комитета СССР по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5