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

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцналнстическнк

Республик л1 73 5809 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено03.10.77 (21) 2534158/24-06 (5l)M. Кл, F01 О 17/20 с присоединением заявки .лй—

Гееударстеаниый комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 6 21., 16 5-5 (088.8) до делан изееретеиий и открытий

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень З 19

Дата опубликования описания 26.05.80

Н. М. Шанин, В. H. Рузанков, Ю. Б. Райский al В. Г. Поярков (72) Авторы изобретения

Челябинская ТЭБ-2 и Всесоюзный дважды ордена Трудового

Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (7I ) Заявители (54) СПССОБ PACllPEQEtlEHMH ТЕПЛОВОЙ

И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗОК МЕЖДУ

ТУР БОАГРЕГАТАМ И ТЕПЛ ОЭЛЕКТРОБЕНТРАЛ И

С ОБЩИМИ ПАРОПРОВОДАМИ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на теплоэлектропентрали (T3lI) с общими паропроводами.

Известны способы распределения тепловой и электрической гарузок:между турбоагрегатами ТЭБ с общими паропроводами путем определения относитель ных приростов расхода тепла на производство электроэнергии и изменения электрической и тепловой нагрузок турбоагре1О гатов )1)

Эти способы недостаточно полно учитывают влияние регулируемых отборов, что снижает экономичность распределе

15 ния 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 регулируемых отборов пара и изменения электрияеской

2 и тепловой нагрузок турбоагрегатов, первая группа которых работает с постоян- ной электрической нагрузкой, а втораяпо тепловому графику (2) .

Недостатком известного способа следует считать его несколько пониженную экономичность, так как он не использует воэможность увеличения электрической мощности за счет передачи тепловой нагрузка с турбоагрегата, работающего по электрическому графику, на турбоагрегат, работающий по тепловому графику.

Бель изобретения - повышение экономичности способа.

Для этого дополнительно определяют дпя каждого сочетания двух турбоагрегатов их приведенный прирост расхода тепла на производство электроэнергии при увеличении электрической нагрузки турбоагрегата из второй т руппы за счет передачи на него части тепловой нагрузки турбоагрегата из первой группы, сравнивают относительные и приведенные при3 . 7358 росты,и при минимальном (максимальном) относительном приросте увеличивают (уменьшают) электрическую нагрузку ато го турбоагрегата, а цри минимальном (максимальном) приведенном приросте одного из сочетаний двух турбоагрегатов увеличивают (уменьшают) электрическую и тепловую нагрузки турбоагрегата вто. рой группы из атого сочетания за счет уменьшения (увеличения) тепловой нагрузки турбоагрегата иэ первой группы.

Расходы тепла Q и Qэ на производство апежтроэнергии двух турбоагрега1тов ТЭ0 могут быть выражены следующим образом:

Q =Q (о +ho )8 -do (1ч Q -А ) 3 111 В «Т К7. 9. Ф КЯ. Я. QT3. 8. i где Q Q — условные расходы тепeq1 М ла на холостой ход; — относительный прирост т расхода тепла на производство электроанер гии по теппофикационному циклу, который с достаточной точност ью

° может быть принят нос-,<р тоянным и равным дпя всех турбоагрегатов;

- относительные приросты потерь тепла в конденсаторе; 55 ц — электрическая мощность и R. турбоагрегатов;

««1 п1 — относительные прирост я ты теплофнкационной выработки алектроэнер-, 4о

f гии турбоэгрегатов; ф ц - тепловая нагрузка (от11 От я пуск тепла) турбоагрегатов, А Д, постоянные величины. 45

Е1

В исходном положении перед переходом ТЭБ на электрический график нагрузок и увеличением электрических нагрузок все турбоагрегаты ТЭЦ работают по тепловому графику, при котором тепловые 5о нагрузки распределяются, как известно, в. порядке убывания относительных приростов теп..офикационной выработки электроэнергии, и имеют место соотношения

-А М

ЕМ 1

К =П1 () -4 И

«. 3. ot3 и Щ

09 4

Здесь йк> и, — минимальные кон° 1 1 11 денсационные мощности турбоагрегатов, которые при данном режиме отпуска тепла являются постоянными величинами.

При переходе турбоагрегата на электрический график нагрузок его зависимости ти па (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 атом составит Ф т к-

2. Увеличением электрической мощности второго турбоагрегата с переводом его на апектрический график нагрузок.

Относительный прирост при этом составит

e,==9< S и.

3. Увеличением тепловой нагрузки одаого è3 турбоагрегатов, работающего по тепловому графику, эа счет передачи на него части тепловой нагрузки другого турбоагрегата, который переводится на работу по электриЧескому графику с постоянной апектрической мощностью. Общий прирост расхода тепла на производство электроэнергии двух турбоагрегатов при таком. увеличении оих общей алектрической мощности, например на 1 МВт, который в дальнейшем будет именоваться приведенным приростом расхода тепла на производство электроанергии, при передаче тепловых нагрузок с первого турбоагрегата на второй турбоагрегат составит

=«+ — — — "- 1,д. т rn

Увеличение нагрузок наиболее экономично производить по минимальному относительному или приведенному приросту.

В общем случае для экономичного распределения нагрузок между турбоагрегатами ТЭЦ необходимо дпя каждого турбоагрегата определить относительный прирост расхода тепла на производство эпектроанергии а для каждого сочета1шя двух турбоагрегатой определить приведенные приросты расхода тепла на производство электроэнергии, 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 или

I приведенным приростом. Когда минимальным или максимальным является приве денный прирост, увеличение или уменьше- 10 . 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.

При 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 о.„; 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- 35 ботающие по тепловому графику, а при выборе сочетания турбоагрегатов с максимальным приведенным приростом не должны учитываться произведения е„ь турбоагрегатов, работающих по тепло40 вому графику, и относительные приросты теплофикационной выработки электроэнергии турбоагрегатов, не загруженных по отпуску тепла, Возможны и иные технологические ограничения по нагрузкам

45 турбоагрегат ов.

Распределение нагрузок по приведенным относительным приростам расхода тепла на производство электроэнергии учитывает неразрывную связь между эксь50 номичными распределениями двух видов нагрузок — тепловой и электрическойи комплексно обеспечивает наивыгоднейшее распределение тепловых и электрических нагрузок между турбоагрегатами

ТЭЦ.

Приведенный прирост является единым комплексным критерием, применение

9 6 которого 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 относи-тельных 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 ТЭБ и задатчика 30 тепловых нагрузок ТЭБ 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

1 по конденсационному диклу или относительные приросты тепла в конденсаторах. Значения величий, определенных блоками 2025, в виде электрических сигналов поступают на блок 26, который определяет приведенные приросты 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 турбоQ 8 всегда существует воэможность определения реальных приростов — относительных или приведенных.

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 тейповой нагрузок турбоагрегатов, первая группа которых работает с постоянной электрической нагрузкой, а вторая - по тепловому графику, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности дополнительно определяют для каждого сочетания двух турбоагрегатов их приведенный прирост

:расхода тепла на производство электроэнергии при увеличении электрической нагрузки турбоагрегата из второй группы за счет передачи на него части тепловой нагрузки турбоагрегата из первой группы, сравнивают относительные и приведенные приросты, и при минимальном (максимальном) относительном приросте увеличивают (уменьшают) электрическую нагрузку этого турбоагрегата, а при мини мальном (максимальном) приведенном при. росте. одного из сочетаний двух турбоат регатов увеличивают (уменьшают) апектрическую и тепловую нагрузки турбоагре.гаты второй группы из етого сочетания за счет уменьшения (увеличения); тепловой нагрузки турбоагрегата из первой группы а а

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 245198, кл. F 01 К 7/24, 1967.

2. Рузанков В. Н. Методика распределения тепловых и электрических нагрузок между турбинами мощных отопительных ТЭН: Теплоэнергетика, 1973, N 6, с. 80-82.

7 73880 агрегатов для того, чтобы предотвратить формирование невыполнимых или ошибочных команд. Так, например, по сигналам блока 28 исключаются иэ выбора турбоагрегаты с минимальным относительным приростом, турбоагрегаты с полной электрической нагрузкой, а при выборе сочетания турбоагрегатов с ми-. нимальным приведенным приростом не учитываются произведения тц Ь,, 0 турбоагрегатов,, не загруженных по отпуску тепла, и относительные .приросты теплофикационной выработки электроэнергии турбоагрегатов с полной тепловой нагрузкой. !5

Блок 31 команды, получив информацию от блока 27, передает команды на увеличение или уменьшение тепловой или, электрической нагрузки соответствующего турбоагрегата на регуляторы 8-13, ко- . торые выполняют эти команды, воздействуя на органы парораспределения 14, 15 и 16 и диафрагмы 17, 18 и 19.

Если, например, минимальным является относительный прирост расхода тепла

35 на производство электроэнергии турбоагре-, гатов 1 первой группы, а максимальный

- приведенный прирост

ПЗ + Я

31 выдаст команду на увеличение электрической мощности турбоагрегатов 1 и на уменьшение электрической мощности турбоагрегатов 3, работающих по тепловому графику нагрузок, за счет передачи части его тепловой нагрузки на турбоагрегаThl 2.

Использование предложенного способа позволяет повысить экономичность распре деления тепловых и электрических нагрузок между турбоагрегатами ТЭ0. Кроме того, при этом облегчается применение

45 систем централизованного распределения электрических нагрузок в энергосистеме, так как в«отличие от известных способов

Формула изобретения

735809

Составитель A. Калашников

Pegaiегоp Т. Кпюкина Техред Я. Бирчак Корректор Н. Степ

Заказ 2390/27 Тираж 583 . Подписное

ЦНИИПИ Государстветпйого комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4