Способ регулирования теплофикационной паротурбинной установки

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании теплофикационных паротурбинных установок в условиях глубокой разгрузки по электрической мощности. Целью изобретения является повышение степени участия установки в ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистеме и надежности установки при работе ее с большими тепловыми нагрузками и минимальным пропуском пара в часть низкого давления. Сигнал от устройства 6 противоаварийной автоматики подают на приводы 7 и 12 регулирующих органов 8 и 13, установленных на паропроводах теплофикационных отборов и на вход сервомотора 20 регулирующей диафрагмы 21 в сторону их открытия, причем на вход сервомотора 20 его подают через звено 17 запаздывания и ограничивают по величине сигналом функционального блока 18, который формируется в зависимости от предельно допустимого расхода пара в часть 23 низкого давления и предельно допустимого давления в конденсаторе 24. В момент начала открытия регулирующей диафрагмы 21 сигнал, подаваемый на регулирующие органы 8 и 13, меняют на противоположный в сторону закрытия этих регулирующих органов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 D 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4657335/24-06 (22) 01,03,89 (46) 30.12,90. Бюл. ¹48 . (71) Ленинградский политехнический институт им, M.È. Калинина (72) В.A.Èâàíîâ, А.Г.Кутахов и A.Ã.Ôðoëîâ (53) 621.165-54(088Я) (56) Авторское свидетельство СССР

N 676738, кл. F 01 D 17ВО, 1977, (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании теплофикационных паротурбинных установок в условиях глубокой разгрузки по электрической мощности. Целью изобретения является повышение степени участия установки в ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистеме и на„„ЯЦ „„1617158 А1 дежности установки при работе ее с большими тепловыми нагрузками и минимальным пропуском пара в часть низкого давления. Сигнал от устройства 6 противоаварийной автоматики подают на приводы 7 и 12 регулирующих органов 8 и 13, установленных на паропроводах теплофикационных отборов, и на вход сервомотора 20 регулирующей диафрагмы 21 в сторону их открытия, причем на вход сервомотора 20 его подают через звено 17 запаздывания и ограничивают по величине сигналом функционального блока 18, который формируется в зависимости от предельно допустимого расхода пара в часть 23 низкого давления и предельно допустимого давления в конденсаторе 24. В момент начала открытия регу. лирующей диафрагмы 21 сигнал, подаваемый на регулирующие органы 8 и 13, меняют на противоположный в сторону закрытия этих регулирующих органов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на теплоэлектроцентралях при ликвидации аварий ных дефицитов мощности в энергосистеме.

Цель изобретения — повышение степени участия установки в ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистеме и надежности установки при работе ее с большими тепловыми нагрузками и минимальным пропуском пара в часть низкого давления.

На чертеже показана принципиальная схема реализации данного способа, Схем". содержит регулятор 1 тепловой нагрузки, выход которого соединен с серномотором 2 регулирующих клапанов (РК) 3 части 4 высокого давления (ЧВД), датчик 5 давления, выход которого соединен с регулятором 1, устройство 6 системной противоаварийной автоматики (УСПА), привод 7 регулирующего органа 8, установленного на паропроводе 9 отбора пара из камеры 10 верхнего теплофикационного отбора в верхний сетевой подогреватель 11, привод 2 регулирующего органа l3, установленного на паропроводе 14 отбора пара из камеры 15 нижнего теплофикационного отбора в нижний сетевой подогреватель 16, звено 17 за,,паздывания, функциональный блок, 18, в котором формируются ограничивающие сигналы, сумматор 19, сервомотор 20.регу,лирующей диафрагмы 21, которая в нормальном режиме полностью закрыта, Б турбине также имеются промежуточный отсек(ПО) 22, часть 23 низкого давления (Ч НД) и конденсатор 24.

Способ осуществляется следующим об разом, Теплофикационная установка обычно работает в условиях глубокой разгрузки по, электрической мощности с заданной тепло,вой нагрузкой: с полностью закоытой регулирующей диафрагмой 21 Ч НД 23, прикрытыми PK 3 ЧВД 4 и прикрытыми регулирующими органами 8 и 13 на паропро водах 9 и 14 к сетевым подогревателям 11 и 16, Причем давление в верхнем теплофикационном отборе 10 близко к верхнему пределу рабочего диапазона регулирования.

При возникновении дефицита мощности в энергосистеме управляющий сигнал от УСПА 6 одновременно посылают на при воды 7 и 12 регулирующих органов 8 и 13 и ,на вход сервомотора 20 регулирующсй диафрагмы 21 в сторону их открытия. С открытием регулирующих органов 8 и 13 происходит уменьшение давления в камерах 10 и 15 теплофикационных отборов. Это уменьшение вызывает увеличение срабатываемого перепада энтальпий и вырабатыва5

ID

ЗО

r ("

d5

55 емой турбиной электрической мощности, которое может достичь величины 15-25;, от номинальной при изменении давления в отборе от верхней до нижней границы предела регулирования. В зависимости оТ деф лцита мощности этого прироста мош, гости

M0>l

Сигнал на открытие регулирующей диафрагмьi проходит:врез звено 17 запаздывания. Hpàìÿ запаздывания определяется услови ми работы теплофикационной установки (работает она с полным пропуском циркуляционной водь; . грез конденсатор 24 ипи расхода цлркупяциоn ной воды нет и oна работает на встроенном пучке с давлением в конденсаторе, бплзким к предельному, существенна также величина,: авления в теплофикационном регулируе ом отборе— если оно подн "ITQ до верхней границь, регулирования, то открытие регулиру сщеЙ диафрагмы вызывает резкое повышение давления в конденсатора, что недопустимо), I1 величиной дефицита мощности в энергосистеме, и оно тем меньше, чем меньше давление в отооре и больше дефицит мощности.

Сигнал на открытие регулируloLLIQIl диафрагмы ограничивают по величине сигнаloM, Bb!pa6aTûDR8MUM в функциональном блоке 18., ограничивая тем самь м открытие регулирующей диафрагмы. Уровень этого

Ограничения vi формирование pB3yëьтиpyioщего сигнала связаны с условиями работы теплофикационной установки. Б данное время чаще всего с целью повышения экономичности теплофикационных турбин, в условиях работы по тепловому графику с полностгло закрытой диафрагмой, конденсатор переводят на работу " охлаждением встроенного пучка конденсатора подпиточной или обратной сетевой водой. Разная температура используемой в этих с:,ó Iaÿõ воды влияет на давление в конденсаторе: в первом случае о IO остается B пределах, характерных для работы с охлах<дением кон-! IBH caTo pa циркуля цион ной водой, Bo BTO" ром давление повышается. Оба эти варианта предполага;.от минимальный пропуск пара в конденсатор, хотя в первом запас по. давлению, а значит и по расходу пара, больше. Превышение предельнoro давления приводит к срабатыванию защиты, отключаюшей турбину, или подрыву атмосферных клапанов, Давление в конденсаторе, при прочих равных условиях, опоеделяется расходом

1617158

Однако прочностные характеристики лопаток определяются не только напряжениями от парового изгиба, Увеличение расхода пара при одновременном повышении давления эа ступенью приводит к возрастанию плотности пара и к увеличени1о вибрационных напряжений в лопатках последних ступеней ЧНД, Поэтому ограничение сигнала на открытие поворотной диафрагмы в зависимости от давления в конденсаторе и расхода пара (а так>ке и их соотношения) необходимо.

Расход пара в ЧНД можно определять, например, по положению регулирующей диафрагмы 21. Давление можно измерять, например, или в самом конденсаторе 24, или в выхлопе ЧНД 23. В зависимости от режима работы один из этих сигналов будет определяющим; если, например, конденсатор работаетс полным пропуском циркуляционной воды, то определяющим будет сигнал по расходу пара в ЧНД 23.

Так как с открытием диафрагмы 21 происходит падение давления в камерах 10 и 15 отборов ниже уронвя, определенного тепловой нагрузкой, то начинается уменьшение отпуска тепла от турбины, Вследствие этого регулятор 1 тепловой нагрузки воздействует на форсировку PK 3 ЧВД, что приводит к еще большему увеличению мощности теплофикационной установки.

В момент примерного выравнивания давлений в камерах 10 и 15 отборов с давлениями в соответствующих сетевых подогревателях 11 и 16 (с учетом дросселирования пара в паропроводах отборов), который примерно соответствует началу открытия регулирующей диафрагмы 21 ЧНД 23, сигнал, подаваемый на приводы 7 и 12 регулирующих органов 8 и 13, меняют на противоположный по направлению, что приводит к закрытию регулирующих органов 8 и 13, Это приводит к уменьшению расхода пара в отборы с направлением его через ПО 22 в

ЧНД 23, что вызывает дополнительное увеличение мощности теплофикационной установки в пределах 10 — 15 j от номинального значения. пара в него, а следовательно, и в ЧНД, На различных ТЭЦ имеются разные системы регулирования, в которые введены функциональные зависимости по определению давления в конденсаторе в зависимости от режима работы турбины . непосредственно в конденсаторе или косвенно, по расходу пара. Кроме того, по условиям работы последних ступеней Ч НД, заводами-изготовителями предусмотрены максимально допустимые пропуска пара в ЧНД.

Изменение направления воздействия на регулирующие органы 8 и 13 связано с величиной дефицита мощности и режимом работы теплофикационной установки и направлено как на увеличение степени участия в ликвидации аварийного дефицита мощности, так и на повышение надежности работы теплофикационной установки. С началом открытия регулирующей диафрагмы 21 давление в теплофикацион нам отборе начинает быстро падать, Это может привести к черезмерному увеличению напряжений в предотборных ступенях, забросу конденсата из сетевых подогревателей 11 и 16, так как давление в них может оказаться выше, чем в отборах.

Если теплофикационная установка работает с давлением в теплофикационном отборе, близким к нижнему пределу регулирования, то в зависимости от величины дефицита мощности проведение предыдущих мероприятий может не обеспечить необходимого прироста мощности, а увеличение скорости паропроиэводительности ограничено. Поэтому изменение воздействия на противоположное необходимо. Момент изменения воздействия на регулирующие органы 8 и 13 уже в сторону их закрытия определяется началом открытия регулирующей диафрагмы 21, В зависимости от величины дефицита мощности, ввиду того, что основные энергетические котлы имеют большое время запаздывания по увеличению расхода пара, в дальнейшем могут использоваться известные спОсобы получения пиковой мощности, например, отключение регенеративных отборов пара и направление этого пара в конденсатор.

Формула изобретения

1, Способ регулирования теплофикационной паротурбинной установки путем подачи сигнала от устройства системной противоаварийной автоматики на регулирующие органы части высокого давления и на регулирующую диафрагму турбины в сторону их открытия и на приводы регулирующих органов, установленных на паропроводах теплофикационных отборов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени участия установки вликвидации аварийногодефиц,та мощности в энергосистеме и надежности установки при работе ее с большими тепловыми нагрузками и минимальным пропуском пара в часть низкого давления, сиг-. нал от устройства автоматики на приводы регулирующих органов, установпенных на паропроводах теплофикационных отборов, до открытия регулирующей диафрагмы подглот в сторону их открытия.

Соста).)лтзль А.Ка))а ыников

Редактор И.Касарда Техред М.!.1аргеитал Корректор В. Гирня к

Заказ 4106 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком)пете ))о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, )K-35, Рэу).))ская наб., 1/5

Производственно-издательвкий комбинат "Па-ент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1Q1

2. СпОсОб ПО П.1, 0 т л и ч а )О 2) и Й с Я

Т8М, что сигwBI) 07 устройства 3BTofлатики HQ регулирующую диафрагму подают с задер; жкой времени и с ограничением праде))ьно

) допустимым расходом пара в . эсть низкого

) давления и предельно допустимым давле) нием в конденсаторе.

3. Способ.".о )22, о гл и ) 3 ю щи и с fi теьь что, с :)елью допслнитЕЛьного повы)О" ния степени участия установки в ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистеме и надежности, в момент начала открытия регулирующей диафрагмы подачу

5 сигнала or устройства автоматики на приводы регулирующих opfBHGO, установленных на паропроводах теплофикацион))ых Отборов, начинают вести в сторону закрь,)ия этих органов.