СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАТНОГО ТОКА (ОТ) ЧЕРЕЗ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР ЭНЕРГОБЛОКА Российский патент 2018 года по МПК F01K13/02 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к сфере энергетических технологий, в частности к способу и устройству обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Наряду с продолжающейся имплементацией требований по сокращению выбросов вредных веществ, предусмотренных в 12-м пятилетнем плане Министерства охраны окружающей среды, постоянно стимулируются усилия, нацеленные на снижение общего объема загрязняющих веществ. Для сокращения выбросов загрязняющих веществ и обеспечения полномасштабной десульфуризации и денитрификации на угольных энергоблоках необходимо полностью перекрыть обводной газоход системы десульфуризации угольной электростанции. Таким образом, перекрытие обводного газохода системы десульфуризации является обязательным требованием к каждой электростанции, работающей на угле. При этом Министерство охраны окружающей среды и управления по охране окружающей среды каждой провинции выпустили в этом году множество документов, в которых неизменно акцентировалось внимание на конечных сроках перекрытия обводных газоходов систем десульфуризации угольных электростанций, на которые оказывается прямое давление как на основные предприятия, ответственные за сокращения выбросов.

Что касается системы мокрой десульфуризации с оросительной колонной, которая широко используется в Китае, то структура воздушно-топливной системы после реконструкции обводных газоходов систем десульфуризации может быть разделена на два типа, один из которых предусматривает продолжение работы нагнетательного вентилятора, а другой - исключение нагнетательного вентилятора из технологического процесса и применение дымососа. В настоящем документе анализируется, главным образом, такая структура, которая предусматривает продолжение работы нагнетательного вентилятора.

Обводной газоход системы десульфуризации является важнейшим каналом, поддерживающим работу основного агрегата и острова десульфуризации. Если в исходной системе десульфуризации предусмотрен обводной газоход, то работа основного агрегата в нормальном режиме может поддерживаться за счет открытия байпаса в случае сильных колебаний нагрузки и критического отказа с тем, чтобы остров десульфуризации мог работать независимо от основного агрегата, максимально уменьшая влияние отказа этого острова на работу основного агрегата. После перекрытия газохода системы десульфуризации устройство сероочистки и основной агрегат превращаются в последовательно соединенные производственные системы, а отрицательное давление в топке котла, которое имеет огромное значение для обеспечения безопасной работы основного агрегата, может не только регулироваться дымососами и воздуходувками основного агрегата, но и в значительной степени определяться регулировочными характеристиками сложной воздушно-топливной системы, образованной дымососами, воздуходувками и нагнетательным вентилятором, вследствие чего существенно повышается частота неплановых остановок электрогенерирующей установки. Если взять в качестве примера результаты анализа данных отказа системы десульфуризации каждого энергоблока электрогенерирующей компании «Шэньхуа Гохуа», то статистика покажет, что вследствие отказа системы десульфуризации за последние пять лет заслонка байпаса полностью открывалась 190 раз; при этом нагнетательный вентилятор выходил из строя 69 раз, что составляет 36,3% всех случаев; отказ газо-газового нагревателя (ГГН) приводил к полному открытию заслонки байпаса 75 раз, что составляет 39,5% всех случаев; а отказ других устройств системы десульфуризации приводил к полному открытию заслонки байпаса 26 раз, что составляет 13,7% всех случаев; при этом заслонка байпаса теряла сигнал 13 раз, что составляет 6,8% всех случаев; распределенные системы управления (РСУ) выходили из строй 4 раза, что составляет 2,1% всех случаев; а резиновая футеровка абсорбционной колонны отрывалась 3 раза, что составляет 1,6% всех случаев.

Результаты анализа статистических данных по энергоблокам системы «Гохуа» показывают, что отказы системы десульфуризации, обусловленные выходом из строя нагнетательного вентилятора, составляют значительную долю всех случаев, равную 36,3%. При техническом решении, применяемом в настоящее время, все 69 случаев отказа нагнетательного вентилятора привели к прекращению подачи топлива (ППТ) в электрогенерирующей установке, вследствие чего частота ее неплановых остановок существенно увеличилась. Что касается электростанций, то неплановая остановка электрогенерирующей установки является одним из важнейших индикаторов в рамках системы безопасного управления показателями надежности их работы. Неплановые остановки создают не только проблемы, связанные с безопасностью, но также и экономические проблемы. Потери электрической энергии, затраты на ремонт оборудования, дополнительный расход топлива и сокращение срока службы оборудования вследствие неплановых остановок - все это приводит к экономическим потерям при выработке электроэнергии. Что касается системы управления безопасной эксплуатацией, которая принята на вооружение пятью крупнейшими группами компаний по производству электроэнергии, то ответственность за неплановые остановки электрогенерирующих установок должны нести все лица, начиная с руководителя предприятия и заканчивая ответственными рядовыми сотрудниками. Что касается энергосистем, то наступила эра разветвленных сетей и мощных энергоблоков; при этом надежность работы этих мощных энергоблоков напрямую влияет на безопасную и устойчивую работу сети, а повышение надежности работы мощных энергоблоков является общей задачей сети и электростанции. В частности, внезапная остановка нового энергоблока мощностью 600 или 1000 МВт приведет к колебанию частоты в сети, в которой работает этот энергоблок, что повлияет на безопасность и устойчивость работы самой сети.

Инструкции Министерства охраны окружающей среды в отношении требований к перекрытию обводных газоходов систем десульфуризации, что предусмотрено 12-им пятилетним планом развития Китая, были выпущены совсем недавно, и в настоящее время работы всех групп электрогенерирующих компаний в этом направлении пока находятся на стадии исследований и тестирования при отсутствии систематизированного опыта реконструкции указанных систем. В таких условиях различные группы электрогенерирующих компаний обычно инициируют прекращение подачи топлива в топку котла при остановке нагнетательного вентилятора вследствие отказа с тем, чтобы напрямую отключить котел и электрогенерирующую установку. После перекрытия обводного газохода системы десульфуризации дымовые газы котла должны проходить через абсорбционную колонну сероочистки. Таким образом, отключение электрогенерирующей установки может быть обусловлено любым фактором, который приводит к выходу из строя системы десульфуризации. Эти факторы включают в себя: низкий КПД пылеуловителя, выход из строя пылеуловителя, защитное отключение нагнетательного вентилятора и остановка всех циркуляционных шламовых насосов. Описанная ниже схема реконструкции электростанции, принадлежащей группе электрогенерирующих компаний «Датан», приведена исключительно в качестве примера.

В соответствии с четко заявленными требованиями, указанными в документе «Руководство (предварительное) по перекрытию (или демонтажу) обводных газоходов систем десульфуризации для менеджмента группы компаний «Датан» (Китай)», «(I) При отключении системы десульфуризации срабатывает основная защита котла, инициирующая ППТ. Условия отключения системы десульфуризации с инициированием ППТ в топку котла включают в себя: отключение нагнетательного вентилятора с инициированием ППТ в топку котла, одновременное автоматическое прекращение действии подвижных лопаток нагнетательного вентилятора и передача импульсной команды на полное открытие подвижных лопаток нагнетательного вентилятора». Логическая схема электростанции «Хусянь» группы «Датан» после реконструкции обводного газохода системы десульфуризации предусматривает отключение нагнетательного вентилятора с блокировкой отключения дымососов и воздуходувок, прекращение подачи топлива в топку котла с нагрузкой в 15 МВт после ППТ и полное автоматическое открытие направляющих лопаток нагнетательного вентилятора с их закрытием через 15 минут, в течение которых осуществляется вентилирование.

Как следует из приведенного выше решения, сущность технического решения, применяемого в Китае, заключается в том, что при остановке нагнетательного вентилятора по какой-либо причине выполняется ППТ в топку котла исключительно для обеспечения безопасности основного агрегата и топки котла, т.е. прекращается подача основного топлива в электрогенерирующую установку с целью ее остановки. Кроме того, воздушно-топливная система, образованная дымососами, воздуходувками и нагнетательным вентилятором после перекрытия обводного газохода системы десульфуризации, не рассматривается и не проектируется как единое целое, вследствие чего существенно возрастает частота неплановых остановок электрогенерирующей установки, также как и риски, связанные с обеспечением безопасной работы энергоблока и сети.

В ходе реализации настоящего изобретения его авторы пришли к выводу, что предшествующему уровню техники присущ, по меньшей мере, следующий недостаток: отсутствие полностью проработанного проекта реконструкции обводных газоходов систем десульфуризации, которая началась в 2010 году, и примеров реализации подобных проектов, а также опыта оптимизации управления тепловыми режимами. Кроме того, отсутствует поддержка в виде соответствующих технических стандартов, описаний технологических процессов и ТУ. Также отсутствует долгосрочная оценка рисков. После реконструкции системы десульфуризации необходимо отрегулировать новый режим работы, вследствие чего значение системы десульфуризации резко возрастает. Но на сегодняшний день в данной области техники нет конкретного решения по обеспечению ОТ через нагнетательный вентилятор энергоблока, которое позволило бы избежать неплановых остановок электрогенерирующей установки и обеспечить ее непрерывную работу.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Варианты реализации заявленного изобретения предлагают способ и устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

В одном из аспектов варианты осуществления настоящего изобретения предлагают способ обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор энергоблока, включающий в себя следующие стадии:

инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки; и

снижение нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

В качестве опции в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения стадия инициирования обратного тока через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки включает в себя:

инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор, когда происходит отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа опционально определяется отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

Опционально в одном из вариантов реализации заявленного изобретения стадия уменьшения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы включает в себя: переключение системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых подвижных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачу заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления, и передачу сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; выполнение стадии отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой (при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы), и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

В качестве опции в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает в себя следующие стадии: инициирование сброса ОТ через нагнетательный вентилятор в случае, если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме; и снижение нагрузки электрогенерирующей установки ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.

Согласно другому аспекту варианты осуществления настоящего изобретения предлагают устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока, содержащее:

запускающий юлок для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор при отказе нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки; и блок управления РСУ для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

Опционально в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения запускающий блок, предназначенный для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки, представляет собой запускающий блок, предназначенный для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор, когда происходит отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

В качестве опции в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа определяется отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

Опционально в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения блок управления РСУ, предназначенный для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы, представляет собой особый блок управления РСУ, предназначенный для переключения системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых подвижных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачи заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления, и передачи сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; выполнения стадии отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой (при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы), и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

Опционально в одном из вариантов реализации заявленного изобретения запускающий блок дополнительно используется для инициирования сброса ОТ через нагнетательный вентилятор в случае, если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме; а блок управления РСУ дополнительно используется для снижения нагрузки электрогенерирующей установки ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.

Представленные выше технические решения дают следующий положительный эффект: за счет использования технических средств инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки и снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы достигается следующий технический результат: благодаря разработке общей схемы ОТ через нагнетательный вентилятор и тестовой схемы получения данных по основным параметрам, которые обеспечивают успешное прохождение испытаний, устраняется проблема отсутствия собственных данных по испытаниям ОТ, в ходе которых нагнетательный вентилятор рассматривается в качестве важного вспомогательного устройства. За счет разработки новых функций ОТ через нагнетательный вентилятор управление основным оборудованием системы десульфуризации и основными узлами электрогенерирующей установки, равно как и их эксплуатация, может осуществляться по одному и тому же стандарту и в соответствии с одним и теми же требованиями, что устраняет неблагоприятные воздействия, которые могут оказываться на работу электрогенерирующей установки угольной электростанции после удаления заслонки байпаса системы десульфуризации и перекрытия дымовых газов в случае отказа нагнетательного вентилятора, благодаря чему обеспечивается синхронная, длительная и устойчивая работа установки обессеривания и основного котлоагрегата, а также существенно сокращается частота неплановых остановок электрогенерирующей установки вследствие отказа нагнетательного вентилятора. Это имеет решающее значение для обеспечения безопасной работы электрогенерирующей установки и сокращения частоты ее неплановых остановок, а также очень важно для защиты электрогенерирующей установки на стороне электростанции и энергоснабжения на стороне сети.

Краткое описание фигур

Для лучшего понимания технических решений, реализованных в вариантах осуществления настоящего изобретения или на предшествующем уровне развития техники, ниже представлены чертежи, используемые для описания вариантов реализации заявленного изобретения или предшествующего уровня техники. Очевидно, что представленные ниже чертежи лишь иллюстрируют некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и любой специалист в данной области техники может без труда составить по ним и другие чертежи.

На фиг. 1 представлена блок-схема способа обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 2 представлена структурная схема устройства обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 3 представлена принципиальная схема воздушно-топливной системы энергоблока с нагнетательным вентилятором согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения;

На фиг. 4 представлена принципиальная логическая схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения;

На фиг. 5 представлена принципиальная логическая схема стадий и времени отключения углеразмольных мельниц при ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения; и

На фиг. 6 представлена блок-схема процесса перезапуска нагнетательного вентилятора после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Технические решения, реализованные в вариантах осуществления настоящего изобретения, будут в полном объеме и в доходчивой форме описаны ниже в привязке к чертежам вариантов реализации заявленного изобретения. Очевидно, что варианты, описанные в настоящем документе, представляют собой лишь часть, а не все возможные варианты осуществления настоящего изобретения. Любой иной вариант осуществления заявленного изобретения, который может быть без труда реализован специалистом в данной области техники на основе представленных вариантов, должен соответствовать объему притязаний настоящего изобретения.

Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают способ и устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

На фиг. 1 представлена блок-схема способа обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Указанный способ включает в себя следующие стадии:

101: инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки;

102: снижение нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

Стадия инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки опционально представляет собой инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор, когда происходит отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

В качестве опции отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа может определяться отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

Опционально стадия уменьшения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы включает в себя: переключение системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых подвижных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачу заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления, и передачу сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; и выполнения стадии отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой (при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы), и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

Указанный способ может дополнительно включать в себя следующую опцию: если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме, происходит сброс ОТ через нагнетательный вентилятор, а значение нагрузки электрогенерирующей установки опускается ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.

На фиг. 2 проиллюстрирована структурная схема устройства обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, которое соответствует описанному выше варианту реализации указанного способа. Это устройство содержит:

запускающий блок (21), предназначенный для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки; и

блок (22) управления РСУ, предназначенный для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

Опционально запускающий блок (21), предназначенный для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки, представляет собой запускающий блок (21) для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор, когда происходит отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

Отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа опционально определяется отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

Опционально блок (22) управления РСУ, предназначенный для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы представляет собой: блок (22) управления РСУ для переключения системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых поворотных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачи заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления и передачи сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; и выполнения стадий отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой (при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы), и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

Опционально запускающий блок (21) может дополнительно использоваться для инициирования сброса ОТ через нагнетательный вентилятор в случае, если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме. Блок (22) управления РСУ дополнительно используется для снижения нагрузки электрогенерирующей установки ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.

Представленные выше технические решения вариантов осуществления настоящего изобретения дают следующий положительный эффект: за счет использования технических средств инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки и снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы достигается следующий технический эффект: благодаря разработке общей схемы ОТ через нагнетательный вентилятор и тестовой схемы получения данных по основным параметрам, которые обеспечивают успешное прохождение испытаний, устраняется проблема отсутствия собственных данных по испытаниям ОТ, в ходе которых нагнетательный вентилятор рассматривается в качестве важного вспомогательного устройства. За счет разработки новых функций ОТ через нагнетательный вентилятор управление основным оборудованием системы десульфуризации и основными узлами электрогенерирующей установки, равно как и их эксплуатация, может осуществляться по одному и тому же стандарту и в соответствии с одним и теми же требованиями, что устраняет неблагоприятные воздействия, которые могут оказываться на работу электрогенерирующей установки угольной электростанции после удаления заслонки байпаса системы десульфуризации и перекрытия дымовых газов в случае отказа нагнетательного вентилятора, благодаря чему обеспечивается синхронная, длительная и устойчивая работа установки обессеривания и основного котлоагрегата, а также существенно сокращается частота неплановой остановки электрогенерирующей установки вследствие отказа нагнетательного вентилятора. Это имеет решающее значение для обеспечения безопасной работы электрогенерирующей установки и сокращения частоты ее неплановой остановки, а также очень важно для защиты электрогенерирующей установки на стороне электростанции и энергоснабжения на стороне сети.

Представленные выше решения, реализованные в вариантах осуществления настоящего изобретения, более подробно описаны ниже в привязке к практическим примерам их применения.

На фиг. 3 представлена принципиальная схема воздушно-топливной системы энергоблока с нагнетательным вентилятором согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения. Процесс реконструкции обводных газоходов систем десульфуризации, стартовавший в 2010 году, характеризуется отсутствием полностью проработанного проекта реконструкции этих систем, примеров реализации подобных проектов и опыта оптимизации управления тепловыми режимами. Кроме того, отсутствует поддержка в виде соответствующих технических стандартов, описаний технологических процессов и ТУ. Также отсутствует долгосрочная оценка рисков. После реконструкции системы десульфуризации необходимо отрегулировать новый режим работы, вследствие чего значение системы десульфуризации резко возрастает. После указанной реконструкции характеристики воздушно-топливной системы и системы сжигания топлива электрогенерирующей установки будут в значительной мере изменены, вследствие чего функция ОТ (ОБРАТНОГО ТОКА, т.е. уменьшения критической нагрузки вспомогательной установки) воздушно-топливной системы электрогенерирующей установки должна быть полностью оптимизирована. Кроме того, указанная реконструкция проходит через этапы проектирования, выбора типа, реализации, запуска агрегата, испытаний и последующей оценки. Как и автоматизированная система управления, которая автоматически блокирует ручное регулирование в ходе всего технологического процесса, тестовая функция ОТ быстро снижает нагрузку электрогенерирующей установки в случае отключения вследствие отказа любой единицы основного вспомогательного оборудования (например, дымососа, воздуходувки, вентилятора первичного воздуха, углеразмольной мельницы или питательного насоса), приводит нагрузку электрогенерирующей установки в соответствие с максимально допустимой нагрузкой по-прежнему работающего вспомогательного оборудования и осуществляет управление процессом ОТ. Параметры ОТ устанавливаются в зависимости от типа электрогенерирующей установки, типа отключающего устройства и рабочего режима. Параметры ОТ электрогенерирующей установки обычного типа, установленной на теплоэлектростанции, обычно включают в себя: ОТ через насос питательной воды, ОТ через насос котловой воды, ОТ через углеразмольные мельницы, ОТ через вентилятор, первичного воздуха и ОТ через дымососы и воздуходувки.

Для обеспечения надежной эксплуатации электрогенерирующей установки в режиме работы новой воздушно-топливной системы обессеривания, сокращения частоты неплановой остановки электрогенерирующей установки, защиты электрогенерирующей установки на стороне электростанции и энергоснабжения на стороне сети после полного перекрытия топливного байпаса системы десульфуризации угольной электростанции настоящее изобретение предлагает новую функцию ОБРАТНОГО ТОКА (ОТ) электрогенерирующей установки - ОТ через нагнетательный вентилятор. Функция ОТ через нагнетательный вентилятор призвана обеспечить автоматическое снижение нагрузки электрогенерирующей установки до расчетной нагрузки, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, за счет построения логических заключений и выбора стратегии управления для разных условий и режимов работы, в условиях быстрого переходного режима в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки, и одновременное создание канала для быстрого прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток в момент отключения нагнетательного вентилятора с тем, чтобы обеспечить нормальную работу основной системы регулирования и поддержание основных параметров электрогенерирующей установки в пределах допустимого диапазона, благодаря чему можно существенно уменьшить частоту неплановой остановки электрогенерирующей установки и обеспечить ее надежную работу в устойчивом режиме. За счет разработки новой функции ОТ через нагнетательный вентилятор управление основным оборудованием системы десульфуризации и основными узлами электрогенерирующей установки, равно как и их эксплуатация, может осуществляться по одному и тому же стандарту и в соответствии с одним и теми же требованиями, что устраняет неблагоприятные воздействия, которые могут оказываться на работу электрогенерирующей установки угольной электростанции после удаления заслонки байпаса системы десульфуризации и перекрытия дымовых газов в случае отказа нагнетательного вентилятора, благодаря чему обеспечивается синхронная, длительная и устойчивая работа установки обессеривания и основного котлоагрегата, а также существенно сокращается частота неплановых остановок электрогенерирующей установки вследствие отказа нагнетательного вентилятора.

Функциональная схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения вкратце описана ниже.

В настоящее время стандартная функциональная схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор на теплоэлектростанциях включает в себя, главным образом, следующие функции: подачу сигнала ОТ, переключение режима управления электрогенерирующей установки, время и стадии отключения углеразмольных мельниц, расчетную нагрузку и скорость понижения нагрузки ОТ, сброс режима ОТ и пр. Функциональная схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор также включает в себя содержимое указанных шести функций.

Режим обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор согласно примеру практической реализации заявленного изобретения отличается от прочих существующих режимов обеспечения ОТ через вентилятор главным образом функционально, т.е. в том аспекте, что при отключении вентилятора (например, воздуходувки А, дымососа А и вентилятора А первичного воздуха) рабочий вентилятор (например, воздуходувка В, дымосос В и вентилятор В первичного воздуха) может по-прежнему функционировать в нормальном режиме в пределах максимально допустимых значений выходной мощности; но в большинстве электрогенерирующих установок предусмотрен только один нагнетательный вентилятор, и необходимо создать канал для быстрого прохождения дымовых газов путем быстрого полного открытия подвижных лопаток нагнетательного вентилятора сразу после его отключения и поддерживать функционирование электрогенерирующей установки под частичной нагрузкой путем повышения производительности дымососа в канале прохождения дымовых газов во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки. При разработке функциональной схемы обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор в рабочем режиме основное внимание уделяется определению расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор и вычислению объема дымовых газов, соответствующего этой расчетной нагрузке (для предотвращения срыв потока с лопаток дымососа).

Согласно одному из практических примеров реализации заявленного изобретения расчетная нагрузка ОТ через нагнетательный вентилятор, расчетное значение объема дымовых газов, соответствующего расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, и пусковая нагрузка вентилятора после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор могут быть установлены после всестороннего анализа результатов тестирования характеристик вентилятора, испытаний электрогенерирующей установки на устойчивость к воздействию дымовых газов в холодном (без нагрузки) и горячем (под нагрузкой) состоянии и тестирования процесса горения на электростанции в полевых условиях. Например, если говорить об испытании электрогенерирующей установки на устойчивость к воздействию дымовых газов в холодном состоянии, то методом испытания системы десульфуризации на устойчивость к воздействию дымовых газов в условиях, когда нагнетательный вентилятор полностью остановлен, а его подвижные лопатки полностью открыты после перекрытия обводного газохода системы десульфуризации, определяется максимально допустимая нагрузка и расход дымовых газов электрогенерирующей установки в указанных условиях; а методом испытания системы десульфуризации на устойчивость к воздействию дымовых газов в условиях, когда нагнетательный вентилятор полностью остановлен, а его подвижные лопатки полностью закрыты после перекрытия обводного газохода системы десульфуризации, определяется нижнее значении нагрузки, при котором инициируется перезапуск нагнетательного вентилятора после его отключения (соотношение между объемом воздуха и степенью открытия подвижных лопаток). Кроме того, максимально допустимая нагрузка (расчетная нагрузка ОТ после отключения нагнетательного вентилятора) электрогенерирующей установки после отключения нагнетательного вентилятора и значение начала нагружения электрогенерирующей установки после запуска нагнетательного вентилятора дополнительно определяются по результатам испытаний на устойчивость к воздействию дымовых газов в горячем состоянии. Указанные испытания были проведены в полевых условиях в провинции Шаньси на электростанции «Цзиньцзе» мощностью 600 МВт; при этом был измерен максимально допустимый расход дымовых газов через дымосос в воздушно-топливной системе, образованной каналом прохождения дымовых газов, который был создан путем полного открытия подвижных лопаток нагнетательного вентилятора, а результаты этого измерения были преобразованы в значения электрической нагрузки, которые не превышали 300 МВт в горячем состоянии. По результатам этих испытания минимальная нагрузка электрогенерирующей установки в устойчивом режиме сжигания топлива составила 240 МВт. С учетом фактического запаса по регулированию расчетная нагрузка нагнетательного вентилятора должна превышать минимальную нагрузку электрогенерирующей установки в устойчивом режиме сжигания топлива в 240 МВт и быть меньше максимально допустимой нагрузки воздушно-топливной системы в 300 МВт. Таким образом, расчетная нагрузка ОТ через нагнетательный вентилятор должна составлять 280 МВт. Кроме того, были определены следующие параметры для перезапуска нагнетательного вентилятора: степень открытия подвижных лопаток не должна превышать 10%, а нагрузка электрогенерирующей установки, инициирующая перезапуск, не должна превышать 160 МВт.

Общая схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения описана ниже.

Что касается электрогенерирующей установки мощностью 600 МВт, которая характеризуется конфигурацией с двумя дымососами и одним нагнетательным вентилятором, то логика управления режимом ОТ через нагнетательный вентилятор должна может быть разработана и настроена в соответствии с функцией управления системы РСУ энергоблока, как это показано на фиг. 4 и 5, где на фиг. 4 представлена принципиальная логическая схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения, а на фиг. 5 представлена принципиальная логическая схема стадий и времени отключения углеразмольных мельниц при ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения. Разработанная логика распространяется на три подсистемы РСУ энергоблока, а именно: систему непрерывного цифрового управления (MCS) (логика согласования и ОТ), систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS, которая также называется системой регулирования горелок топки котла) (логика отключения) и распределенную систему управления десульфуризацией. По результатам полевых испытаний для энергоблока мощностью 600 МВт было определено, что расчетная нагрузка ОТ через нагнетательный вентилятор составляет 280 МВт. Рассчитанный алгоритм управления ОТ через нагнетательный вентилятор описывается следующим образом:

1. Инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор: режим ОТ через нагнетательный вентилятор запускается, когда фактическая нагрузка составляет не менее 320 МВт, нагнетательный вентилятор отключается вследствие отказа (определяется отключающими сигналами направляющего вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех), а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

2. Переключение режима управления электрогенерирующей установкой: система координации управления электрогенерирующей установкой переключается с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным регулированием подвижных лопаток нагнетательного вентилятора, которые переходят из текущего положения в полностью открытое положение (т.е. в положение со 100-процентной степенью открытия) с максимальной скоростью (т.е. без какого-либо ограничения скорости).

3. Расчетная нагрузка и скорость ее уменьшения в режиме ОТ: после запуска режима ОТ через нагнетательный вентилятор данные о расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор (280 МВт) и скорости понижения нагрузки (900 МВт/мин) вводятся в цепь нагрузки системы координации управления, после чего сигнал об объеме топлива, который соответствует нагрузке в 280 МВт, передается на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива.

4. Время и стадии отключения углеразмольных мельниц (фиг. 5): после запуска режима ОТ через нагнетательный вентилятор инициируется выполнение стадий отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой (при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы), и передачи команд на отключение мельниц в систему FSSS. Подробности представлены в таблице 1:

5. Сброс режима ОТ: после запуска режима ОТ через нагнетательный вентилятор условие сброса этого режима будет выполнено в случае, если разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор будут меньше 20 МВт или оператор выполнит сброс в ручном режиме (как показано на фиг. 4).

Если режим ОТ через нагнетательный вентилятор, как и другие режимы ОТ аналогичного типа, может быть запущен напрямую с повышением или понижением нагрузки (в случае сохранения вентилятором работоспособности после отказа), то последующий пусковой режим нагнетательного вентилятора является еще одной основной стадией, которая не может быть пропущена после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор.

Схема последующего пуска после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации заявленного изобретения описана ниже.

На фиг. 6 представлена блок-схема процесса перезапуска нагнетательного вентилятора после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения. После сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор схема последующего пуска этого вентилятора будет отличаться от схем, применяемых в других процессах ОТ: если вышедший из строя вентилятор сохраняет работоспособность после устранения причины отказа, то он может быть перезапущен с повышением или понижением нагрузки в зависимости от своих первоначальных значений. Однако если после устранения причины отказа нагнетательный вентилятор сохранил свою работоспособность, то после сброса режима ОТ через этот вентилятор он не может быть перезапущен с нагрузкой, которая была приложена до отказа; соответственно, нагрузка должна быть понижена до значения ниже точки начала нагружения нагнетательного вентилятора в 160 МВт. С помощью этого метода можно определить пусковую нагрузку нагнетательного вентилятора.

Порядок тестирования режима ОТ через нагнетательный вентилятор согласно одному из практических примеров реализации настоящего изобретения описан ниже.

Фактическое тестирование режима ОТ через нагнетательный вентилятор было проведено на электростанции «Гохуа Цзиньцзе» в соответствии с приведенной выше схемой и по полученным экспериментальным данным. Нагнетательный вентилятор был остановлен при нагрузке электрогенерирующей установки в 550 МВт, затем был запущен режим ОТ через нагнетательный вентилятор, отрицательное давление в топке котла восстановилось до устойчивого уровня через 26 секунд, а нагрузка постепенно понизилась до 262 МВт в течение пяти минут; при этом весь процесс проходил без вмешательства человека. Цели тестирования были достигнуты за один прогон, а его подробности приведены ниже.

Тестирование режима ОТ через нагнетательный вентилятор было проведено в определенный срок. Рабочие параметры электрогенерирующей установки перед тестированием перечислены ниже:

Нагрузка электрогенерирующей установки: 550 МВт

Режим координации управления: согласование «по котлу»

Работающие мельницы: А, В, С, D и Е

Общий объем подачи угля: 191,3 т/ч

Общий объем воздуха: 1991,4 т/ч

Отрицательное давление в топке котла: - 0,07 кПа

Давление на входе в турбину: 16,42 МПа

Уровень котловой воды: - 10 мм

Температура острого пара: 543°C

20:16:24: оператор на месте останавливает работу нагнетательного вентилятора, и после его остановки запускается режим ОТ через нагнетательный вентилятор;

→ после запуска режима ОТ регулируемые подвижные лопатки нагнетательного вентилятора полностью открываются, что происходит с максимальной скоростью без какой-либо задержки (фактическое время срабатывания составляет 31 секунду).

→ режим координации управления электрогенерирующей установкой автоматически переключается с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору»; нагрузка электрогенерирующей установки понижается с 550 МВт до 267 МВт со скоростью 600 МВт/мин; скорость постепенного снижения давления устанавливается на уровне 0,21 МПа/мин; устанавливается, что расчетное давление должно понизиться с 15,42 МПа до 11,3 МПа; и блокируется подача команд на регулирующий клапан турбины электрогенерирующей установки.

→ после запуска режима ОТ система FSSS без какой-либо задержки отключает мельницу Е, затем с интервалом в 5 секунд отключает мельницу D, после чего в работе остаются три нижние мельницы; при этом по результатам испытания на устойчивость к воздействию дымовых газов и тестирования процесса горения окончательная скорость подачи топлива для углеразмольных мельниц устанавливается на уровне 95,4 т/ч.

→ по результатам испытания на устойчивость к воздействию дымовых газов и тестирования процесса горения расчетная нагрузка для сброса режима ОТ устанавливается на уровне 276 МВт.

→ все прочие вентиляторы (в том числе дымосос, воздуходувка и вентилятор первичного воздуха) воздушно-топливной системы находятся в состоянии автоматического регулирования с тем, чтобы поддерживать негативное давление в топке котла, объем воздуха и давление первичного воздуха на стабильном уровне. Системы регулирования уровня котловой воды и управления температурой острого также находятся в состоянии автоматического регулирования.

→ устойчивый режим работы всей системы обычно достигается через 4 минуты и 23 секунды.

В течение всего процесса кривая изменений каждого основного параметра электрогенерирующей установки характеризуется наличием максимального и минимального значений, которые представлены в Таблице 2:

Схема практического примера реализации заявленного изобретения такова: (1) исходной точкой для проектирования основных данных функции ОТ через нагнетательный вентилятор является проведение испытаний на месте эксплуатации электрогенерирующей установки. Во-первых, при использовании описанного выше способа проводятся испытания на устойчивость к воздействию воздуха и дымовых газов в холодном и горячем состоянии, а возможность реализации функции ОТ через нагнетательный вентилятор оценивается в привязке к данным характеристических испытаний вентилятора и его тестирования продуктами сгорания для определения расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор и соответствующего ей объема дымовых газов, а также расчетного значения пусковой нагрузки электрогенерирующей установки после сброса режима ОТ через нагнетательный вентилятор. Кроме того, измеряется характеристика срабатывания и время отключения исполнительного элемента нагнетательного вентилятора. (2) Согласно описанному выше способу функциональная схема обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор может быть напрямую реализована в логике РСУ энергоблока через конфигурирование и модифицирование логической конфигурации. Основные сигналы, такие как «Остановка нагнетательного вентилятора вследствие неполадки», предназначенные для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор, после срабатывания по принципу «два из трех» могут передаваться распределенной системой управления десульфуризацией в главную РСУ по соединительным проводам, которые монтируются при остановке энергоблока с целью проведения мелкого ремонта. (3) После завершения стадий (1) и (2) могут быть проведены предварительные испытания при работе электрогенерирующей установки на пониженной нагрузке (т.е., 60% от расчетной нагрузки или 400 МВт для энергоблока мощностью 600 МВт); при этом по результатам испытаний вся схема испытаний и основные экспериментальные данные могут быть оптимизированы и уточнены. (4) После завершения стадий (1), (2) и (3) могут быть проведены официальные испытания режима ОТ через нагнетательный вентилятор под высокой нагрузкой. (5) По завершении тестирования режима ОТ через нагнетательный вентилятор и восстановления его работоспособности после устранения неполадки происходит выполнение режима ОТ через нагнетательный вентилятор описанным выше способом, после чего осуществляется запуск нагнетательного вентилятора. Описанная схема характеризуется тремя очевидными преимуществами: 1) она легко реализуема, а теоретический расчет выполняется в привязке к экспериментальным данным по электрогенерирующей установке, что облегчает приведение данных в соответствие с характеристиками электрогенерирующей установки как таковой; 2) эта схема не требует применения какого-либо дополнительного оборудования, и она может быть реализована на базе управляющей платформы РСУ электрогенерирующей установки, за счет чего достигается ее высокая работоспособность и надежность управления, а также облегчается возможность популяризации; и 3) расчетная схема режима ОТ через нагнетательный вентилятор была первоначально предложена в Китае; ее тестирование было проведено на энергоблоке «Гохуа Цзиньцзе» мощностью 600 МВт; при этом цели тестирования были достигнуты за один прогон. Технологический уровень был отработан и доказал свою надежность. В соответствии с требованиями 12-ого пятилетнего плана Министерства охраны окружающей среды перекрытие обводных газоходов систем десульфуризации на угольных электростанциях является обязательным. В примере практической реализации настоящего изобретения за счет разработки общей схемы режима ОТ через нагнетательный вентилятор и тестовой схемы получения данных основных параметров, обеспечивающей успешность испытаний, устраняется проблема отсутствия собственных данных по испытаниям ОТ, в ходе которых нагнетательный вентилятор рассматривается в качестве важного вспомогательного устройства. За счет разработки новых функций ОТ через нагнетательный вентилятор управление основным оборудованием системы десульфуризации и основными узлами электрогенерирующей установки, равно как и их эксплуатация, может осуществляться по одному и тому же стандарту и в соответствии с одним и теми же требованиями, что устраняет неблагоприятные воздействия, которые могут оказываться на работу электрогенерирующей установки угольной электростанции после удаления заслонки байпаса системы десульфуризации и перекрытия дымовых газов в случае отказа нагнетательного вентилятора, благодаря чему обеспечивается синхронная, длительная и устойчивая работа установки обессеривания и основного котлоагрегата, а также существенно сокращается частота неплановых остановок электрогенерирующей установки вследствие отказа нагнетательного вентилятора. Это имеет решающее значение для обеспечения безопасной работы электрогенерирующей установки и сокращения частоты ее неплановых остановок, а также очень важно для защиты электрогенерирующей установки на стороне электростанции и энергоснабжения на стороне сети.

Специалистам в данной области техники также следует понимать, что различные примеры логических блоков, модулей или шагов, перечисленных в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы с помощью электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или их сочетания. Функции этих логических блоков, модулей или шагов, приведенных в качестве примера, описаны в общих чертах, чтобы ясно показать возможности взаимной замены программных и аппаратных средств. Вариант реализации этих функций программными или аппаратными средствами определяется конкретной сферой применения и конструктивными требованиями ко всей системе. Что касается каждой конкретной области применения, то специалист в данной области техники может реализовать эти функции разными способами, но при этом следует понимать, что такая реализация не должна выходить за предела объема притязаний вариантов осуществления настоящего изобретения.

Различные примеры логических блоков или модулей, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут реализовывать описанные функции или управлять ими с помощью универсального процессора, цифрового сигнального процессора, специализированной заказной интегральной схемы (ASIC), программируемой логической интегральной схемы типа FPGA или иного программируемого логического аппарата, логического элемента на дискретных компонентах или транзисторных логических схем, дискретных аппаратных средств или любого сочетания перечисленных выше устройств. В качестве универсального процессора может быть использован микропроцессор, а опционально универсальным процессором может служить обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или машина состояний. Процессор может быть также реализован путем использования сочетания вычислительных устройств, таких как цифровой сигнальный процессор и микропроцессор, множество микропроцессоров, один или несколько микропроцессоров вместе с ядром цифрового сигнального процессора, или любое иное сочетание подобного рода.

Этапы способа или алгоритма, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть напрямую реализованы в аппаратных средствах, в модуле ПО под управлением процессора или их комбинации. Модуль ПО может храниться в ОЗУ, флэш-памяти, ЭСППЗУ, регистрирующем устройстве, на компакт-диске, жестком диске, съемном диске или на носителе данных любого иного типа данной области техники. К примеру, носитель данных может быть подключен к процессору таким образом, чтобы тот мог записывать данные на носитель или считывать данные с носителя. Опционально носитель данных может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель данных могут быть установлены на специализированной заказной интегральной схеме (ASIC), которая может быть предусмотрена в терминале пользователя. Опционально процессор и носитель данных могут находиться в разных местах терминала пользователя.

В одном или нескольких примерах схемотехнических решений вышеупомянутые функции, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы путем использования аппаратных, программных и программно-технических средств или их сочетаний. В случае реализации программными средствами эти функции могут быть сохранены на машиночитаемом носителе или переданы на машиночитаемый носитель в виде одной или нескольких команд или кодов. К машиночитаемым носителям относится запоминающая среда и среда передачи данных компьютера, которая облегчает передачу компьютерных программ из одного места в другое. Среда для хранения данных может представлять собой любую среду, доступную для любого универсального или специализированного компьютера. Например, машиночитаемый носитель может быть представлен, помимо прочего, такими устройствами как ОЗУ, ПЗУ, ЭСППЗУ, компакт-диски и прочие оптические дисковые запоминающие устройства, ЗУ на магнитных дисках и магнитные накопители прочих типов, или иными носителями для хранения и передачи программных кодов в виде команд или структур данных или в иной форме, которые могут быть считаны универсальным или специализированным компьютером или универсальным или специализированным процессором. Кроме того, при определенных условиях машиночитаемым носителем можно назвать любое соединение. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или иного удаленного ресурса через коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, скрученную пару или цифровую абонентскую линию (DSL) или беспроводным способом, например, ИК-волнами, радиоволнами или волнами СВЧ-диапазона, то эти средства связи также можно отнести к машиночитаемым носителям. К дискам относятся сжатые диски, лазерные диски, оптические диски, DVD, дискеты и диски Blue-Ray. Магнитный диск обычно дублирует данные за счет использования магнитных свойств, тогда как лазерные диски дублируют данные с помощью лазера. Описанную выше комбинацию также можно отнести к машиночитаемым носителям.

Цель, техническое решение и положительный эффект заявленного изобретения подробно описаны ниже через варианты его реализации, представленные выше. Следует понимать, что эти описания относятся лишь к некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, и не ограничивают объем его притязаний. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п., осуществленные в соответствии с сущностью и принципом настоящего изобретения, должны входить в объем притязаний заявленного изобретения.

Настоящим изобретением предложен способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока, который включает в себя следующие стадии: инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор в случае выхода из строя нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки и снижение нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы. За счет разработки новых функций ОТ через нагнетательный вентилятор устранены неблагоприятные воздействия на работу угольной электростанции после удаления заслонки байпаса системы десульфуризации и перекрытия дымовых газов в случае отказа нагнетательного вентилятора, благодаря чему обеспечена устойчивая работа электрогенерирующей установки. Настоящим изобретением также предложено устройство обеспечения ОТ через нагнетательный вентилятор. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

1. Способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока, включающий в себя следующие стадии: инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор в случае выхода из строя нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки; и снижение нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

2. Способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 1, в котором стадия инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки предусматривает: инициирование ОТ через нагнетательный вентилятор, когда происходит отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается в режим согласования «по котлу».

3. Способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 2, в котором отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа определяется отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

4. Способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 1, в котором стадия уменьшения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы включает в себя: переключение системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых подвижных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачу заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления, и передачу сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; выполнение стадии отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой, при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы, и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

5. Способ обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 1, дополнительно включающий в себя: инициирование сброса ОТ через нагнетательный вентилятор в случае, если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме; и снижение нагрузки электрогенерирующей установки ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.

6. Устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока, содержащее: запускающий блок для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор при отказе нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки; и блок управления РСУ для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы.

7. Устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 6, в котором запускающий блок, предназначенный для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор в случае отказа нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки, представляет собой запускающий блок для инициирования ОТ через нагнетательный вентилятор, когда нагнетательный вентилятор электрогенерирующей установки отключается вследствие отказа, а система координации управления электрогенерирующей установкой переключается на режим согласования «по котлу».

8. Устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 7, в котором отключение нагнетательного вентилятора электрогенерирующей установки вследствие его отказа определяется отключающими сигналами нагнетательного вентилятора, срабатывающими по принципу «два из трех».

9. Устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 6, в котором блок управления РСУ, предназначенный для снижения нагрузки электрогенерирующей установки до заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор, соответствующей допустимой производительности работающего в данный момент времени оборудования, с одновременным созданием канала для прохождения дымовых газов путем полного открытия поворотных лопаток нагнетательного вентилятора в момент отключения нагнетательного вентилятора во избежание неплановой остановки электрогенерирующей установки и для обеспечения ее непрерывной работы, представляет собой блок управления РСУ, предназначенный для переключения системы координации управления электрогенерирующей установкой с режима согласования «по котлу» на режим согласования «по генератору» с одновременным полным открытием регулируемых подвижных лопаток нагнетательного вентилятора без какого-либо ограничения скорости; подачи заданной расчетной нагрузки ОТ через нагнетательный вентилятор в цепь нагрузки системы координации управления, и передачи сигнала об объеме топлива, соответствующего заданной расчетной нагрузке ОТ через нагнетательный вентилятор, на главный регулятор котла в виде сигнала регулирования расхода топлива; выполнения стадии отключения углеразмольных мельниц в зависимости от количества углеразмольных мельниц, управляемых электрогенерирующей установкой, при этом принцип отключения углеразмольных мельниц заключается в том, что сначала без какой-либо задержки отключается самая верхняя мельница, затем последовательно отключаются прочие мельницы с интервалом в 5 секунд по направлению сверху вниз, и в конце в работе остаются три самые нижние мельницы, и передачи команд на отключение мельниц в систему защиты топки и контроля топочного процесса (FSSS).

10. Устройство обеспечения обратного тока (ОТ) через нагнетательный вентилятор энергоблока по п. 6, в котором: запускающий блок дополнительно используется для инициирования сброса ОТ через нагнетательный вентилятор в случае, если после запуска ОТ через нагнетательный вентилятор разница между фактической нагрузкой электрогенерирующей установки и заданной расчетной нагрузкой ОТ через нагнетательный вентилятор оказывается меньше заданного значения или оператор выполняет сброс в ручном режиме; а блок управления РСУ дополнительно используется для снижения нагрузки электрогенерирующей установки ниже заданной точки начала нагружения нагнетательного вентилятора с целью его перезапуска.