Способ регулирования парогазовой установки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (; ц 63527О

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 538144 (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2492168/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.1!.78 (51) М. Кл. -

F 01К 23/10

Государствеииый комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.165:

:621.438 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Арсеньев, В. А. Иванов, В. А. Фомин и Е. А. Ходак

«

Ленинградский ордена Ленина политехническт1й-44нмжухим. М. И. Калинина ",,-.—.,::,-.;- -1 "С «,;» с, - . «1т, (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОГАЗО

УСТАНОВКИ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для регулирования парогазовых установок.

Известен способ регулирования парогазовой установки по авт. св. № 538144, в ко- 5 торой подогрев питательной воды паротурбинной установки производится в теплообменнике теплом уходящих газов газовой турбины (1). Этот способ регулирования характеризуется тем, что на режимах час- 10 тичных нагрузок температура питательной воды за теплообменником поддерживается постоянной за счет воздействия датчика температуры воды на режим газотурбинной установки. 15

Вследствие большой динамической постоянной теплообменника при изменении режима работы парогазовой установки ее газотурбинная часть изменяет свою мощность со значительным запаздыванием. В резуль- 20 тате уменьшается скорость изменения мощности всей парогазовой установки и удлиняется процесс стабилизации температуры питательной воды при переходе с одного режима работы на другой. 25

Цель изобретения — увеличение скорости набора мощности газовой турбиной и ускорение процесса стабилизации температуры питательной воды при переходе парогазовой установки с режима на режим, т. е. иовы- 30 шение приемистости и экономичности при изменениях режима работы. Для этого формируют сигналы, пропорциональные давлению пара в камере регулирующей ступени паровой турбины и мощ- ности газовой турбины, и дополнительно изменяют мощность газовой турбины при изменениях этих сигналов.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Установка состоит пз парогенератора 1, паровой турбины 2, конденсатора 3, конденсытного насоса 4, подогревателей 5 низкого давления, деаэратора 6, питательного насоса 7, подогревателей 8 высокого давления, теплообменника 9, компрессора 10, камеры сгорания 11, газовой турбины 12, электрических генераторов 13 и 14, задвижек 15 и

16. Система регулирования парогазовой установки состоит из системы регулирования

17 паровой турбины, регулирующего клапана 18 подачи пара и системы регулирования газовой турбины, которая включает в себя механизм управления 19, регулятор скорости 20, промежуточный усилитель 21, сервомотор 22 с регулирующим клапаном 23 подачи газа.

Регулятор температуры питательной воды за теплообменником 9 состоит из датчика

24 температуры воды. задатчика 25 темпс635270

55 б0 б5

3 ратуры воды и усилителя 26, который НО;3действует на механизм управления 19 газовой турбины. Сигналы от датчика 24 гемпературы и задатчика 25 поступают на вход усилителя 26.

На механизм управления газовой турбины подаются также сигналы от датчика 27 давления пара в камере регулирующей ступени и от датчика 28 мощности газовой турбины.

Парогазовая установка с подогревом питательной воды в теплообменник имеет два режима работы: базовый и пиковый.

В базовом режиме газотурбинный контур не работает. Паротурбинный контур работает по своему обычному циклу, то есть пар, получаемый в парогенераторе 1, поступает в турбину 2, совершает в ней работу, конденсируется в конденсаторе 3, далее с помощью насоса 4 конденсат подается в подогреватели 5 низкого давления и деаэратор 6. Задвижка 15 на базовом режиме открыта, а задвижка 16 закрыта. В этом случае питательная вода из деаэратора 6 подается питательным насосом 7 в подогреватели 8 высокого давления и далее в парогенератор 1.

В пиковом режиме паротурбинный и газотурбинный контуры работают совместно.

Газотурбинный контур работает по обычному циклу, то есть воздух сжимается в компрессоре 10 и идет в камеру сгорания 11, в которую подается топливо. Газы, получающиеся в результате сгорания топлива, совершают работу в газовой турбине 12 и направляются в теплообменник 9. Туда же подается питательная вода, температура которой повышается за счет теплоты уходящих газов газовой турбины. Задвижка 15 в пиковом режиме закрь:та, а задвижка 16 открыта.

Данный способ регулирования применяется в пиковом режиме работы парогазовой установки и осуществляется следующим образом.

Расход пара через паровую турбину 2 изменяется путем воздействия системы регулирования 17 паровой турбины на регулирующий клапан 18. Изменение расхода пара вызывает изменение расхода питательной воды через теплообменник 9 и давления пара в камере регулирующей ступени паровой турбины, измеряемого датчиком 27. На механизм управления 19 газовой турбины сначала поступает сигнал от датчика 27 давления. От датчика 24 температуры воды управляющий сигнал на механизм управления 19 поступает с запаздыванием, величина которого определяется динамической постоянной теплообменника 9. Таким образом, в первый период переходного процесса газовая турбина изменяет свою мощность под действием датчика 27 давления пара. Сигнал от механизма управления 19

4 поступает черсз промежуточный усилитель

21 на сервомотор 22, приводящий в движение регулирующий клапан 23 подачи топлива в камеру сгорания 11. Изменение расхода топлива вызывает изменение мощности турбины 12 и приводимого ею в движение генератора 14. От датчика 28 мощности генератора поступает выключающий сигнал на механизм управления 19.

Процесс стабилизации температуры питательной воды за теплообменником протекает под действием датчика 25 температуры воды. Температура воды определяется расходом воды через теплообменник 9 и количеством тепла, подводимого в теплообменник с уходящими газами газовой турбины 12. При изменении температуры воды на входе усилителя 26 появляется сигнал рассогласования, пропорциональный разности действительного и заданного значений температуры воды, Этот сигнал после усиления подается на механизм управления 19 газовой турбины. При увеличении температуры питательной воды сигнал от регулятора температуры соответствует прикрытию регулирующего клапана 23, а при уменьшении — его открытию. Изменение расхода топлива, поступающего в камеру сгорания

11, вызывает изменение температуры уходящих газов газовой турбины 12, а следовательно; и температуры питательной воды при выходе из теплообменника 9. Когда температура воды достигает заданного значения, сигнал рассогласования становится равным нулю, и процесс регулирования заканчивается.

Расчеты переходных процессов параметров парогазовой установки при набросе нагрузки на паротурбинную часть показывают, что данный способ позволяет сократить время набора мощности газовой турбиной и, следовательно, время набора мощности всей установкой. В результате применения данного способа повышается эффективность участия парогазовой установки в регулировании частоты и мощности в энергосистеме. Кроме того, эффект от способа заключается в том, что в переходном процессе отклонения температуры питательной воды за теплообменником от расчетного значения уменьшается, а время ее стабилизации сокращается. Это повышает тепловую экономичность работы установки на переменных режимах.

Формула изобретения

Способ регулирования парогазовой установки по авт. св. № 538144, отлича.юшийся тем, что, с целью повышения приемистости и экономичности при изменениях режима работы, формируют сигналы, пропорциональные давлению пара в камере