Способ регулирования мощности энергетического блока сверхкритических параметров

(9 ф)5 Р 01 К 13/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕН е относится к теплоэнергеть использовано при управоками сверхкритических рудованными парогенерашей мере одним раздели- паном на входе в ль, турбиной, снабженной клапаном, и питательным Изобретенитике и может былении энергобпараметров, обтором с по ментельным клапароперегреватрегулирующимнасосом. ышение надеж етения - повичности.риведена сха котором регулированивления паратурбины ие после раздеоперегреват Цель изобр ности и эконом. Нафиг.1 п ского блока, н ный способ р зависимости да ющим клапаном парогенератор пана перед парема энергетичееализуется даня; на фиг,2 - перед.регулирудавления пара в лительного клаелем от относи(21) 3676302/06(71) Дзе Бабкок энд Вилкокс Компани (03)(72) Джон Эдвард Долан (03)(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БЛОКА СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при управлении энергетическим блокомсверхкритических параметров, оборудован-.ным парогенератором с по меньшей мереодним разделительным клапаном на входев пароперегреватель, турбиной, снабженной регулирующим клапаном, и питательным насосом. Регулирование мощности ведут изменением давления пара после разделительного клапана перед пароперегревателем в пределах между докритическим и первым заданным сверхкритическим значениями, изменением положения разделительного клапана при одновременном удерживании регулирующего клапана турбины в заданном открытом положении на нагрузках менее 650 номинальной мощности и установке разделительного. клапана в полностью открытое положение при достижении заданного уровня нагрузки, Для повышения надежности и экономичности при нагрузке более заданного уровня изменяют давление пара в пределах между первым заданным сверхкритическим значением и вторым заданным сверхкритическим значением, превышающим первое, увеличением подачи питательного насоса. Заданный уровень нагрузки может составлять 65 или 85% номинальной мощности. 5 з.п,ф-лы, 5 ил. тельной нагрузки блока для цикла с постоянным давлением (кривые А) и для цикла с переменным давлением в соответствии с данным способом (кривые Б); на фиг. 3 - зависимости температур пара - температуры свежего пара (фиг. За), температуры пара после первичного промежуточного пароперегревателя (фиг. Зб) и температуры пра после вторичного промежуточного паро е регревателя (фиг. Зв) - от относительной на. грузки блока для цикла с постоянным давлением (кривые В) и для цикла с переменным давлением в соответствии с данным способом (кривые Г); на фиг, 4 - зависимости температур пара на входе в часть высокого давления турбины (фиг, 4 а) и на выходе части высокого давления (фиг.46) - от относительной нагрузки блока для5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цикла с переменным давлением в соответствии с данным способом при дроссельном парораспределении турбины кривые Д), для цикла с постоянным давлением при дроссельном парораспределении турбины (кривые Е) и для цикла с постоянным давлением при сопловом парораспределении (кривые Ж); на фиг, 5 - зависимости удельного расхода тепла на производство электроэнергии в энергетическом блоке от относительной нагрузки блока для цикла с переменным давлением в соответствии с данным способом при дроссельном парораспределении турбины (кривая 3), для цикла с постоянным давлением при дроссельном парораспределении турбины (кривая И) и для цикла с переменным давлением в соответствии с данным способом при сопловом парораспределении (кривая К).Энергетический блок, реализующий данный способ регулирования, содержит (фиг. 1) разделительный клапан 1 парогенератора 2, установленный на входе в пароперегреватель 3, паропровод 4, по которому пар из пароперегревателя 3 через регулирующий клапан 5 поступает в часть 6 высокого давления турбины, Выход части 6 высокого давления соединен с входом части 7 среднего давления турбины через первичный промежуточный пароперегреватель 8, а выход части 7 среднего давления соединен с входом части 9 низкого давления турбины через вторичный промежуточный пароперегреватель 10 (этот последний пароперегреватель может в схеме блока отсутствовать), Вал турбины связан с валом электрического генератора 11. Из части 9 низкого давления пар поступает в конденсатор 12, откуда конденсатный насос 13 подает конденсат в подогреватели 14 низкого давления, Далее питательный насос 15 через подогреватели 16 высокого давления подает питательную воду в парогенератор 2.Способ осуществляется следующим образом.Регулирование мощности турбины и блока в целом в диапазоне 85 - 100 фноминальной мощности производится изменением степени открытия регулирующего клапана 5 турбины от полностью открытого положения (100 номинальной мощности) до частично открытого положения (85 номинальной мощности). Чтобы изменить мощность турбины в пределах диапазона между приблизительно 65 и 85 номинальной мощности, регулирующий клапан 5 турбины частично перемещают до заранее определенного положения, а разделительный клапан 1 держат полностью открытым,Давление в парогенераторе 2 и перед регулирующим клапаном 5 турбины тогда изменяется благодаря изменению подачи питательного насоса 15, причем это давление изменяется в пределах между первым заданным сверхкритическим значением и вторым заданным сверхкритическим значением, превышающим первое (кривые Б, на фиг. 2).Возможно также регулирование мощности блока, когда регулирующий клапан 5 турбины остается полностью открытым при изменении мощности приблизительно в диапазоне от 85 до 100 фноминальной мощности с изменением давления пара в указанных пределах,Регулирование мощности в диапазоне ниже 65 номинальной мощности осуществляют изменением степени открытия разделительного клапана 1. Путем частичного закрытия этого клапана давление пара, подаваемого на частично открытый регулирующий клапан 5 турбины, уменьшают до уровня ниже критического значения, в результате чего понижается давление на входе части 6 высокого давления турбины. Разделительный клапан 1 обеспечивает состояние, при котором давление внутри парогенератора 2 остается на уровне, превышающем критическое давление, предотвращая тем самым возможность повреждения парогенератора из-за термических напряжений даже в том случае, если давление в параперегревателе 3 и паропроводе 4 уменьшится ниже критического значения.Возможно также регулирование мощности по данному способу таким образом, чтобы изменение мощности между 65 и 100номинальной мощности обеспечивалось открытием регулирующего клапана 5 турбины до полностью открытого положения и изменением подачи питательного насоса, причем давление пара изменяют между указанными первым и вторым заданными сверхкритическими значениями при удержании разделительного клапана 1 в полностью открытом положении. В диапазоне нагрузок от 65 фдо 0 номинальной мощности регулирование мощности осуществляют изменением степени открытия разделительного клапана 1 от полностью открытого до закрытого положения,Кроме того, возможно регулирование мощности по данному способу приблизительно в диапазоне от 100 до 85 номинальной мощности путем удержания регулирующего клапана 5 и разделительного клапана 1 в полностью открытых положениях и изменения подачи питательногонасоса так, чтобы изменять давление парамежду указанными первым и вторым заданными сверхкритическими значениями. В диапазоне нагрузок от 85 фдо 0 номинальноймощности регулирование мощности осуществляют изменением степени открытия разделительного клапана 1 от полностьюоткрытого положения при приблизительно85 номинальной мощности до полностьюзакрытого положения при 0 номинальной 10мощности.Особенностью описанных возможностей реализации данного способа являетсято, что часть диапазона регулирования мощности обеспечивается таким изменением 15подачи питательного насоса, чтобы давление пара изменялось между указаннымипервым и вторым заданными сверхкритическими значениями.Цикл работы энергетического блока по 20данному способу сопоставлен с циклом работы с постоянным давлением на фиг. 3-5.,Как видно из фиг. 3, цикл работы поданномуспособу (кривые Г) обеспечивает меньшиеизменения температур пара на выходах пароперегревателей 8 и 10 (фиг. 1), чем циклработы с постоянным давлением (кривые В,фиг 3),Как следует из фиг, 4, регулированиемощности по данному способу (кривые Д) 30обеспечивает меньшее изменение температур пара на входе и выходе части 6 высокогодавления турбины (фиг, 1) при изменениинагрузок, что уменьшает термические напряжения, возникающие в элементах турбины.Более высокий уровень температур пара, который удается поддерживать при регулировании мощности по данному способу(кривые на фиг, 3 и 4), улучшает экономичность энергетического блока на частичныхнагрузках, Как показано на фиг, 5, удельныйрасход тепла при регулировании мощностипо данному способу (кривые 3 и К) ниже начастичных нагрузках, чем при регулировании мощности энергетического блока с постоянным давлением пара,Формула изобретения1. Способ регулирования мощностиэнергетического блока сверхкритических 50параметров, оборудованного парогенератором с по меньшей мере одним разделительным клапаном на входе в пароперегреватель, турбиной, снабженнойрегулирующим клапаном, и питательнымнасосом, путем изменения давления парапосле разделительного клапана перед пароперегревателем в пределах между докритическим и первым заданнымсверхкритическим значениями изменениемположения разделительного клапана приодновременном удерживании регулирующего клапана турбины в заданном открытомположении на нагрузках менее 65 номинальной мощности и установки разделительного клапана в полностью .открытоеположение по достижении заданного уровня нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности и экономичности, при нагрузке более заданногоуровня изменяют давление пара в пределахмежду первым заданным сверхкритичвскимзначением и вторым заданным сверкритическим значением, превышающим первое,увеличением. подачи питательного насоса.2, Способ по п.1, отл ич а ю щи йсятем, что дополнительно увеличивают подачупитательного насоса при изменении нагрузок от заданного уровня до 85 номинальной мощности и дополнительно открываютрегулирующий клапан турбины от заданного до полностью открытого положения приизменении нагрузок от 85 до 100 номинальной мощности,3, Способ по п.2, отл ич а ю щи й сятем, что заданный уровень нагрузки составляет 65 номинальной мощности.4. Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что полностью открывают регулирую-щий клапан турбины по достижении заданного уровня нагрузки и при последующемизменении нагрузок от этого уровня до100 фноминальной мощности изменяютдавление пара в пределах между первым ивторым заданными сверхкритическими значениями увеличением подачи питательногонасоса.5, Способ по п.4, отл ич а ю щи й с ятем, что заданный уровень нагрузки составляет не менее 65 фноминальной мощности.6. Способ по п,4, отл и ч а ю щи йс ятем, что заданный уровень нагрузки составляет не менее 85 номинальной мощности.1722240 2 а 50 Улла ЛБНОЯ ИОРЦ Ф 2Фд ОЗПФО ЮЮП 7 РЛЬНОЛ ИОЩЬ10 1722240 П гп ЮЮЮО тЮЮаОтиссопеьная оеу 3 наФиг 4 актор нко аказ 968 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Уж Произво