Способ регулирования нагрузки теплофикационной электростанции Советский патент 1984 года по МПК F01K17/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях (теплоэлектростанциях - ГЭС) с противодавленченскими турбинами.

Известен способ регулирования нагрузки теплофикационной электростанции путем увеличения пропуска пара через турбину в конденсатор, подогрева в последнем воды, которая накапливаетсяв аккумулирующей емкости и в период снижения нагрузки подается на химводоочистку 1.

Недостатками такого способа являются необходимость установки аккумулирующих емкостей и снижение экономичности из-за получения дополнительной (пиковой) электрической нагрузки (мощности) на конденсационном режиме.

Известен также способ регулирования нагрузки теплофикационной электростанции путем подачи топлива в энергетические и пиковые водогрейные котлы, генерации пара в энергетических котлах, подачи пара в турбины, последовательного нагрева сетевой воды в подогревателях, питаемых паром различных давлений из отборов турбины, и в пиковых водогрейных котлах 2.

Недостатками этого способа являются использование пара высокого потенциала из отборов турбины наряду с использованием дорогого топлива на догрев воды в пиковых водогрейных котлах, а также получение дополнительной нагрузки на конденсационном режиме, что снижает экономичность работы электростанции в период повыщения нагрузки (при прохождении пиков электрической нагрузки).

Цель изобретения - повышение экономичности в режиме максимума электрической нагрузки в случае использования теплофикационных противодавленческих турбин.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования нагрузки теплофикационной электростанции путем подачи топлива в энергетические и пиковые водогрейные котлы, генерации пара в энергетических котлах, подачи пара в турбины, последовательного нагрева сетевой воды в подогревателях, питаемых паром различных давлений из отборов турбин, и в пиковых водогрейных котлах, уменьшают подачу топлива на пиковые водогрейные котлы с одновременным увеличением подачи (расхода) топлива в энергетические котлы и генерацией дополнительного количества пара подачей последнего в противодавленческую турбину, с выхлопа которой пар направляют на подогрев сетевой воды.

На чертеже изображена принципиальная схема ТЭС с двумя турбинами, на которой реализуется данный способ.

ТЭС содержит теплофикационную и противодавленческую турбины 1 и 2 с генераторами 3 и 4, подключенные трубопроводами 5 и 6 свежего пара к энергетическому

котлу (колтам) 7, снабженному трубопроводом 8 подачи топлива. Трубопроводы 9 и 10 отбора пара теплофикационной турбины 1 подключены к сетевым подогревателям 11 и 12, после которых по сетевой воде включен последовательно пиковый водогрейный котел 13 с трубопроводом 14 подачи топлива, а последний сообщен перемычкой 15 с трубопроводом 8 подачи топлива энергетического котла 7 или со специально установленной горелкой (на чертеже не показана). К трубопроводу 16 отбора пара противодавленческой турбины 2 подключен трубо,проводом 17 дополнительный (пиковый) подогреватель 18 сетевой воды, который может бь1ть размещен за пиковым водогрейным котлом 13 или между последним и сетевым подогревателем 11. Трубопровод 16 сообщен перемычкой 19 с трубопроводами 9 и 10 отбора пара теплофикационной турбины или с сетевыми подогревателями 11

и 12. Магистрали 20 и 21 обратной сетевой воды подключены к коллектору 22, а магистрали 23 и 24 прямой сетевой воды - к коллектору 25. Турбины 1 и 2 снабжены регулирующими органами 26-28.

Способ регулирования нагрузки тепло фикационной электрической станции осуществляется следующим образом.

При необходимости увеличения электрической нагрузки постепенно уменьшают подачу топлива на пиковый водогрейный котел 13, передавая это количество топлива, равное величине уменьшения по перемыч-.. ке 15, на энергетический котел 7. Уменьшение подачи топлива может производиться на нескольких пиковых водогрейных котлах 13, вплоть до полного прекращения подачи топлива на один или несколько котлов 13. Подаваться это количество топлива, пропорциональное необходимой величине повыщения электрической нагрузки, может на несколько энергетических котлов 7, в которых сжигается, как правило, более дещевое топливо, чем на пиковых водогрейных котлах 13, и подача топлива пиковых водогрейных котлов 13 улучшает условия горения топлива энергетических котлов 7. Вырабатываемый в энергетическом котле 7 дополнительный пар (дополнительное количество пара) подается на противодавленческую турбину 2. Если противодавленческая турбина 2 остановлена, то она включается в работу (подается дополнительный пар, повыщается частота вращения ротора, синхронизируется и включается в сеть генератор 4, повышается электрическая нагрузка в соответствии с нарастанием пика до необходимой величины). Пар из трубопровода 16 отбора подается на подогрев сетевой воды

до требуемой температуры. Этот подогрев может производиться в дополнительном (пиковом) подогревателе 18 сетевой воды или в сетевых подогревателях II и 12. В последнем случае быть уменьшен или прекращен отбор пара на сетевые подогреватели И и 12 и на теплофикационной турбине 1 получена дополнительная мощность.

Поскольку от пиковых водогрейных котлов 13 тепло (топливо) передано на противодавленческую турбину 2, где только часть его расходуется на выработку ликовой (дополнительной) электрической нагрузки, а остальное тепло используется для подогрева сетевой воды, то восполнение тепла на производство дополнительной нагрузки (подогрева сетевой воды) может быть обеспечено дополнительной подачей топлива пиковых водогрейных котлов 13 на энергетические котлы 7. Количество этого топлива (по теплу) должно быть пропорционально величине восполнения затрат топлива (тепла) на выработку дополнительной электрической нагрузки, произведенной за счет

уменьшения подачи топлива на пиковые водогрейные котлы 13. Это восполнение тепла может быть получено за счет перегрузки. Таким образом, передача другого топлива на энергетические котлы улучшает услоВИЯ горения в них топлива и КПД, а подача дополнительно .полученного пара на противодавленческую турбину позволяет получить дополнительную (пиковую) электрическую нагрузку по теплофикационному

графику с обеспечением постоянного отпуска тепла потребителю, что повышает экономичность и маневренность электростанции. При необходимости дополнительная электрическая нагрузка может быть получена на теплофикационных турбинах путем уменьшения

отбора пара на сетевые и регенеративные подогреватели при замещении этого пара (тепла) паром от противодавленческой турбины.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ путем подачи топлива в энергетические и пиковые водогрейные котлованы, генерации пара в энергетических котлах, подачи пара в турбины, последовательного нагрева сетевой воды в подогревателях, питаемых паром различных давлений из отборов турбин, и в пиковых водогрейных котлах, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности в режиме максиму1у1а электрической нагрузки в случае использования теплофикационных и противодавленческих турб1 н, уменьшают подачу топлива на пиковые водогрейные котлы с одновременным увеличением подачи (расхода) топлива в энергетические котлы и генерацией дополнительного количества пара подачей последнего в противодавленческую турбину, с выхлопа которой пар направляют на подогрев сетевой воды.