Способ управления конденсационной установкой энергоблока

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИК 51 4 Р 28 В 11 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1г(21) 3 (22) 1 (46) 2 (71) Г нт инральныиститут Кост в Нь таие а зеи усОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ 55049/24-06(72) Е.В.Борисова, А.Я,Френкель и В.А,Иокин (53) 121,18/2.2(088.8) (56) Авторское с идетельство СССР 119 964406, кл, 7 Р 28 В 11/00, 198 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАЦИ НОЙ УСТАНОВКОЙ ЭНЕРГОБЛОКА (57) Изобретение позволяет повыси экономичность конденсационной уст новки, Для этого при управлении у новкой измеряют датчиком 39 давле воды, развиваемое подъемными насо ми эжекторов 13, 14, датчиком 38 меряйт перепад давлений паровоздуш ной смеси между конденсатором б и приемной камерой воздухоудаляющ тановки (ПКВУ) . Устр-во 71 определяет давление 72 насыщения при усредненном значении т-ры 45 на входе конденсатора. По давлению 72 и давлениюв ПКВУ с помощью устр-ва 79 определяют величинуприсосов воздуха в конденсатор, По давлению в конденсатореи измеренному перепаду давлений с помощью устр-ва 77 определяют числовключенных эжекторов в исходном режиме. В устр-ве 88 сравнивают число 85включенных эжекторов для обеспеченияоптимального давления пара в конденсаторе с числом эжекторов в воздухоудаляющей установке. При их совпадении по давлению 87 паровоздушной смеси в ПКВУ определяют оптимальное давление 89 пара в конденсаторе, По сигналу оптимального числа 85 включенных эжекторов с помощью устр-ва 101включают или отключают эжекторы длядостижения оптимального числа 85включенных эжекторов, 1 з.п. Ф-лы,354021 10 хода 59 циркуляционной воды через конденсатор 6, нагрева 60 циркуля 20 25 30 удаляющей установки, датчик 39 давления воды, развиваемого подъемными на 55 Изобретение относится к тепловойэнергетике и может быть использованодля управления конденсационной установкой энергоблока в режиме постоянной нагрузки и постоянных параметровпара перед турбиной.Цель изобретения - повьшение экономичности.На чертеже изображена блок-схемаустройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содержит канал 1 циркуляционной воды, циркуляционные насосы 2 и 3, поворотные лопасти 4 и 5циркуляционных насосов 2 и 3, конденсатор 6, электродвигатели 7 и 8 цир-,куляционных насосов 2 и 3, механизмы9 и 10 плавного разворота лопастей 4и 5, цилиндр 11 среднего давлениятурбины, цилиндр 12 низкого давлениятурбины, эжекторы 13 и 14 воздухоудаляющей установки, подъемные насосы 15 и 16 эжекторов 13 и 14, задвижки 17и 18 на трубопроводах подвода воды кэжекторам 13 и 14, задвижки 19 и 20на трубопроводах паровоздушной смесиперед эжекторами 13 и 14, датчики 21и 22 температуры циркуляционной водына входе в конденсатор 6 на потокахводы циркуляционных насосов 3 и 2,датчики 23 - 25 температуры пара вконденсаторе 6, датчики 26 - 28 температуры циркуляционной воды в одном сечении трубопровода на выходе конденсатора от циркуляционного насоса2, датчики 29 - 31 температуры циркуляционной воды в одном сечении трубопровода на выходе конденсатора 6 .отциркуляционного насоса 3, датчик 32давления пара в одном из последнихотборов турбины, датчики 33 и 34 давления воды на выходе циркуляционныхнасосов 2 и 3, датчик 35 уровня воды в канале 1 циркуляционной воды, датчики 36 и 37 мощности электродвигателей 7 и 8, датчик 38 перепада давлений паровоздушной смеси между конденсатором 6 и приемной камерой воздухососами 15 и 16 эжекторов 13 и 14,датчики 40 - 43 состояния задвижек17 - 20 на трубопроводах подвода воды и паровоздушной смеси к эжекторам13 и 14, устройство 44 накопления иусреднения информации по времени иточкам измерений, усредненные по времени и точкам измерений значения параметрон 45 - 51, измеренных датчиками 21 - 37, усредненные по временизначения параметров 52 - 57, измеренных датчиками 38, 39, 33, 34 36 и37, устройство 58 определения текущих параметров моделей для исходного режима работы конденсатора 6, циркуляционных насосов 2 и 3 и турбин расционной воды в конденсаторе 6, температурного напора 61 в конденсаторе6, расхода 62 пара в конденсатор 6,напора 63 и расхода 64 циркуляционной воды через эквивалентный насос,геодезической высоты 65 подъема воды,разности 66 мощностей турбины и циркуляционных насосов 2 и 3, устройство 67 определения оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6, оптимальной скорости 69 работы циркуляционных насосов 2 и 3, оптимального расхода 70 воды через эквивалентный циркуляционный насос без учета ограничении, накладываемых воздухоудаляющей установкой, устройство 71 опреде" ления давления 72 насыщения приусредненном значении температуры 45на входе конденсатора 6, устройство73 определения давления 74 пара в конденсаторе 6, устройство 75 определения давления 76 паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляю- ч щеи установки в исходном режиме, устройство 77 определения числа 78 включенных эжекторов в исходном режиме,устройство 79 определения величиныприсосов 80 воздуха в конденсатор 6,устройство,81 определения разности82 оптимального давления 68 пара вконденсаторе 6 и давления 76 паровоздушкой смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки в исходном режиме, устройство 83 определения текущего числа 84 включенных эжекторови числа 85 включенных эжекторов дляобеспечения оптимального режима, устройство 86 определения давления 87паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки при текущем числе 84 включенных эжекторов,устройство 88 определения оптимальных давления 89 пара в конденсаторе6, расхода 90 воды через эквивалентный циркуляционный насос, скорости9.1 работы циркуляционных насосов 2 и3, разности 92 мощностей турбины ициркуляционных насосов 2 и 3, устройпературный напор 61 в конденсаторе 6, расход 62 пара в конденсатор 6, напор 63 и расход 64 циркуляционной воды через эквивалентный насос, у которого мощность электродвигателя, коэффициенты полезного действия насоса и двигателя и давление воды на выходе равны соответствующим значениям усредненных параметров для циркуляционных насосов 2 и 3, геодезическую высоту 65 подъема воды, разность 66 мощностей турбины и циркуляционных насосов 2 и 3.В устройстве 67 по параметрам, определенным в устройстве 58, усредненным значениям температуры 45 на входе конденсатора 6, температуры 46 пара в конденсаторе 6 и мощности 51 циркуляционных насосов 2 и 3 на моделях конденсатора 6, турбины, эквивалентного циркуляционного насоса и гидравлической сети циркуляционной системы определяют без учета ограничений, накладываемых воздухоудаляющей установкой, оптимальное давление 68 пара в конденсаторе 6, оптимальную скорость 69 работы циркуляционных насосов 2 и 3, оптимальный расход 70 воды через эквивалентный циркуляционный насос.Перечисленные параметры определяются с учетом ограничений, накладываемых дополнительными потребителями циркуляционной воды (конедсаторами питательных турбонасосов, воздуходувок). Ограничения накладываются на допустимую область изменения расхода циркуляционной воды.В устройстве 71 по усредненному значению температуры 45 циркуляционной воды на входе конденсатора 6 оп-.-. ределяют давление 72 насьпцения. В устройстве 73 по усредненному значению температуры 46 определяют давление 74 пара в конденсаторе 6. В устройстве 75 по давлению 74 пара в конденсаторе 6 и среднему значению перепада 52 давлений паровоздушной смеси между конденсатором 6 и приемной камерой воздухоудаляющей установки определяют давление 76 паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки.В устройстве 77 по состоянию задвижек 40 - 43 определяют число 78 включенных эжекторов в исходном режиме. В устройстве 79 по давлению 72 при температуре 45 циркуляционной во 30 55 з . 135402 ство 93 определения коэффициентов 94 и 95 гидравлического сопротивления сети циркуляционных насосов 2 и 3, устройство 96 определения оптимальных давлений 97 и 98 воды на выходе циркуляционных насосов 2 и 3, регулирующее устройство 99, управляющее механизмами 9 и 1 О плавного разворота лопастей 4 и 5, устройство 10 100 переключения скоростей работы циркуляционных насосов 2 и 3, устройство 101 управления, составом включенных эжекторов.Из канала 1 циркуляционной воды 15 циркуляционные насосы 2 и 3 с поворотными лопастями 4 и 5 подают циркуляционную воду в конденсатор 6.Привод циркуляционных насосов 2 и 3 осуществляется электродвигателя ми 7 и 8, плавный разворот лопастей 4 и 5 - механизмами 9 и 10.Пар из цилиндра 11 среднего давления турбины поступает в цилиндры 12 низкого давления и далее в конденса тор 6, Зжекторы 13 и 14 отсасывают из конденсатора 6 паровоздушную смесь. Воду к эжекторам 13 и 14 подают подъемными насосами 15 и 16, Задвижки 17 и 18 отключают эжекторы 13 и 14 по воде, а задвижки 19 и 20 - по паровоздушной смеси.Сигналы от датчиков 21 - 39 поступают на устройство 44 накопления и усреднения информации по времени и точкам измерений. На выходе устройства 44 получают усредненные по времени и точкам измерений значения параметров 45 - 51, соответствующие дат.чикам 21 - 37, а также усредненные 40 по времени значения параметров 52 57, соответствующие датчикам 38, 39, 33, 34, 36 и 37.В устройстве 58 по усредненным значениям температуры 45 и 47 цирку ляционной воды на входе и выходе конденсатора 6, температуры 46 пара в конденсаторе 6, давления 48 в одном из последних отборов турбины, давления 49 циркуляционной воды на выходе циркуляционных насосов 2 и 3, уровня 50 воды в канале 1 и мощности 51 циркуляционных насосов 2 и 3 определяются текущие параметры моделей для исходного режима работы конденсатора 6, циркуляционных насосов 2 и 3 турбины: расход 59 циркуляционной воды через конденсатор 6, нагрев 60 циркуляционной воды в конденсаторе 6, тем5 13540ды на входе конденсатора 6, давлению76 паровоэдушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки,усредненному значению давления 53 во 5ды, развиваемого подъемными насосами15 и 16 эжекторов 13 и 14 и числу 78включенных эжекторов в исходном режиме определяют величину присосов 80воздуха в конденсатор 6,10При первом обращении к устройству81 в нем определяется разность 82оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 76 паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки в исходном режиме. При последующих обращениях к устройству 81 в нем определяется разность 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 87паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки притекущем числе 84 включенных эжекторов.В устройстве 83 сравнивают разность 82 оптимального давления 68пара в конденсаторе 6 и давления 76в приемной камере воздухоудаляющейустановки с заданной величиной и определяют на модели текущее число 84включенных эжекторов. При превышенииуказанной разностью давлений 82 заданной величины и числе 78 включенных эжекторов в исходном режиме большем единицы текущее число 84 включенных эжекторов принимают на единицу35меньшим числа 78 включенных эжекторовв исходном режиме. 21 кущего значения, а во втором - равным единице.При непревышении разностью 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 6 в приемной камере воздухоудаляющей установки в исходном режиме заданной величины текущее число 84 включенных эжекторов принимают на единицу большим числа 78 включенных эжекторов в исходном режиме.При последующих обращениях к устройству 83 при измененном текущем числе 84 включенных эжекторов и непревышении разностью 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 87 в приемной камере воздухоудаляющей установки заданной величины последовательно увеличивают на единицу текущее число 84 включенных зжекторов до тех пор, пока число включенных эжекторов не достигнет максимального числа эжекторов в воз. духоудаляющей установке или разность 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 87 в приемной камере воздухоудаляющей установки не превысит заданной величины,В первом случае число 85 включенных эжекторов для обеспечения оптимального давления пара в конденсато-. ре 6 принимают равным числу эжекторов в воздухоудаляющей установке, во втором - текущему числу 84 включенных эжекторов.Заданная величина определяется отличием реальной характеристики воздухоудаляющей установки от кусочно-линейной аппроксимации. При последующих обращениях к устройству 83 при измененном текущем, числе 84 включенных эжекторов и превышении разностью 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 87 в приемной камере воздухоудаляющей установки заданной вели- сины последовательно уменьшают на едиединицу текущее число 84 включенных эжекторов до тех пор, пока разность 82 оптимального давления 68 пара в конденсаторе 6 и давления 87 в прием ной камере воздухоудаляющей установки.не станет меньше заданной величины или текущее число 84 включенных эжекторов не достигнет единицы. В устройстве 86 по текущему числу 84 включенных эжекторов, давлению 72 насыщения при температуре 45 циркуляционной воды на входе конденсатора 6, величине присосов 80 воздуха в конденсатор 6 и усредненному значению давления 53 воды, развиваемого подъемными насосами 15 и 16 эжекто-:. ров 13 и 14, определяют по характеристике воздухоудаляющей установки давление 87 паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки при текущем числе 84 включенных эжекторов,.В первом случае число 85 включенных эжекторов для обеспечения оптимального давления пара в конденсаторе 6 принимают на единицу большим теРабота устройств 81, 83 и 86 организована в цикле и выполняется в соответствии с условиями, проверяемыми в устройстве 83.10 15 20 В устройстве 88 сравнивают число 85 включенных эжекторов для обеспечения оптимального давления пара в конденсаторе 6 с числом эжекторов в воздухоудаляющей установке.При их совпадении по давлению 87 паровоздушной смеси в приемной камере воздухоудаляющей установки определяют оптимальное давление 89 пара в конденсаторе 6, по оптимальносу дав- лению 89 в конденсаторе 6, усредненному значению температуры 45 циркуляционной воды на входе конденсатора 6, расходу 62 пара в конденсатор 6, геодезической высоте 65 подъема воды определяют оптимальный расход 90 воды через эквивалентный циркуляционный насос, оптимальную скорость 91 работы циркуляционных насосов 2 и 3, разность 92 мощностей турбины и циркуляционных насосов 2 и 3.Если число 85 включенных эжекто. ров отличается от числа эжекторов в воздухоудаляющей установке, в устройстве 88 выходные сигналы не определяются.В устройстве 93 по усредненным значениям уровня 50 воды в канале 1, давлений 54 и 55 воды на выходе циркуляционных насосов, мощностей 56 и 57 электродвигателей 7 и 8 циркуляционных насосов 2 и 3 определяют ко-. эффициенты 94 и.95 гидравлического сопротивления сети циркуляционных насосов 2 и 3.В устройстве 96 по усредненному значению уровня 50 воды в канале 1, коэффициентам 94 и 95 гидравлического сопротивления сети циркуляционных насосов 2 и 3 и оптимальному расходу воды через эквивалентный циркуляционный насос определяют оптимальные давления 97 и 98 воды на выходе циркуляционных насосов 2 и 3. В устройстве 96 в качестве оптимального расхода воды через эквивалентный циркуляционный насос используется сигнал 90, .а при его отсутствии - сигнал 70.Для поддержания оптимальных значений давления 97 и 98 воды на выходе каждого циркуляционного насоса 2 и 3 эти значения сравнивают с измеренными значениями датчиками 33, 34 и по полученным рассогласованиям с помощью регулирующего устройства 99, управляющего механизмами 9 и 10 плавного разворота лопастей 4 и 5, изменяют их положения. 25 30 35 40 45 50 55 Лпя переключения скорости работы циркуляционных насосов 2 и 3 на переключающее устройство 100 подают сигнал оптимальной скорости электродвигателей циркуляционных насосов 2 и 3 и в зависимости от его значения с помощью переключающего устройства 100 включают одну из скоростей электродвигателей 7 и 8 циркуляционных насосов 2 и 3.В качестве сигнала оптимальной скорости в устройстве 100 используют сигнал 91, а при его отсутствии - сигнал 69.По сигналу оптимального числа 85 включенных эжекторов с помощью устройства 101 включают или отключают эжекторы для достижения оптимального числа 85 включенных эжекторов. формула изобретения 1, Способ управления конденсационной установкой энергоблока путем измерения температуры циркуляционной воды на входе и выходе конденсатора, температуры пара в конденсаторе, давления пара в отборе турбины, давления воды на выходе каждого циркуляционного насоса, уровня воды геред насосами и мощности их электродвигателей, усреднения значений измеренных параметров по времени и точкам измерений, определения по усредненным значениям текущих параметров моделей конденсатора, турбины, эквивалентных насосов и сети, а также расхода циркуляционной воды через эквивалентные насосы, модельного изменения расходов циркуляционной воды через модели эквивалентных насосов и конденсатора и определения на указанных моделях разности мощностей турбины и электродвигателей эквивалентных насосов для измененного и предшествующего значений расхода воды до достижения указанной разности мощностей максимального значения, формирования сигнала оптимальной скорости электродвигателей циркуляционных насосов и оптимального значения расхо-. да,воды через эквивалентные насосы, определения по усредненным значениям измеренных параметров и оптимальному значению расхода воды через эквивалентные насосы коэффициента гидравлического сопротивления сети для каждого циркуляционного насоса и с егоЗаказ 5682/35 Тираж б 12 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предпрятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ф 9 1354 О учетом - оптимальных значений давления на выходе насосов, определения сигналов рассогласования измеренных и найденных оптимальных значений дав"5 ления, переключения электродвигателей .циркуляционных насосов н соответствии с сигналом оптимальной скорос. ти, изменения положения лопастей каждого циркуляционного насоса по сигна О лу рассогласования оптимального и измеренного давления для этого насоса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности установки, оборудованной ноэдухоудаляющей установкой с подъемными насосами, приемной камерой и эжекторами, дополнительно измеряют давление, развиваемое подъемными насосами эжекторов, измеряют перепад давлений паровоздушной смеси между конденсатором и приемной камерой воздухоудаляющей установки, по температуре циркуляционной воды на входе в конденсатор, определяют давление насыщения и по 25 нему и давлению в приемной камере воздухоудаляющей установки определяют величину присосов воздуха в конденсатор, определяют состояние задвижек на трубопроводах подвода рабочей среды и паровоздушной смеси к эжекторам воздухоудаляющей установки, по состоянию задвижек определяют исходное число включенных эжекторов, по давлению в конденсаторе и измеренному перепаду давлений определяют давление н приемной камере воздухоудаляющей устанонки при исходном числевключенных эжекторов, давление в приемной камере ноздухоудаляющей установки при требуемом числе включенныхэжекторов определяют по давлению насыщения при температуре воды на входе конденсатора, числу включенныхэжекторон, давлению нагнетания подьемных насосов эжекторов и величинеприсосов воздуха в конденсатор, определяют оптимальное давление пара вконденсаторе и разность оптимальногодавления пара н конденсаторе и давления в приемной камере ноэдухоудаляющей установки, сравнивают полученнуюразность давлений с заданной величиной, а зависимости от результатасравнения и числа включенных эжекто.ров устанавливают требуемое количество включенных эжекторон, обеспечивающее оптимальное данление пара в конденсаторе,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при максимальном количестве включенных эжекторов определяют новые оптимальные значения давления в конденсаторе, расхода во,цы через эквивалентные насосы и давление на выходе насосов с учетом давления в приемной камере воздухоудаляющей установки.