Способ получения пиковой мощности на паротурбинной установке Советский патент 1984 года по МПК F01K17/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на теплоэлектроцентрали ТЭЦ) при получении дополнительной мощности. Известен способ получения дополнительной мощности на теплофикационной турбине путем увеличения расхода пара в часть низкого давления за счет открытия регулирующей диафрагмы и ограничения теплофикационного отбора. Использование этого способа позволяет увеличить мощность турбоустановки в аварийных случаях, а также в период пиковых электрических нагрузок 1. Однако в турбинах, отпускающих пар на собственные нужды, когда необходимо поддерживать постоянное давление в теплофикационном отборе этот способ менее эффективен, так как не позволяет получить достаточно больщую дополнительную мощность и является недостаточно экономичным. Известен также способ получения пиковой мощности на паротурбинной установке путем увеличения расхода пара последовательно в части высокого, среднего и низкого давлений (ЧВД, ЧСД и ЧНД) при заданном отпуске тепла потребителям с производственного и теплофикационного отборов пара из ЧВД и ЧСД 2. Недостатком известного способа является то, что он не может быть использован для получения дополнительной мощности на турбинах с производственным и теплофикационным отборами пара при достижении максимально допустимого расхода пара через ЧСД с заданным отпуском тепла потребителям. Так при работе турбоустановки с верхним и нижним отборами пара часто возникают условия, при которых отсек турбины до верхнего отбора не загружен, т.е. имеется еще значительный запас по расходу свежего пара, а нижний отсек загружен полностью. В этих условиях, как правило, регулирующие органы ЧСД открыты полностью при противодавлении в ЧВД, близком к номинальному. Если при этом пар из нижнего отбора подается не только на сетевой подогреватель, но и на собственные нужды ТЭЦ, давление в нижнем отборе (за ЧСД) регламентировано. Поэтому получение дополнительной мощности путем открытия регулирующего органа нижнего отбора и подачи пара в ЧНД возможно только за счет отключения сетевого подогревателя, т. е. этот расход пара, а следовательно, и увеличение мощности ограничены. Кроме того, расход пара через ЧВД остается на прежнем уровне и, следовательно, за счет ЧВД не может быть получена дополнительная мощность, что снижает экономичность получения дополнительной пиковой мощности. Целью изобретения является повыщение экономичности путем получения дополнительной мощности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения пиковой мощности на паротурбинной установке путем увеличения расхода пара последовательно в части высокого, среднего и низкого давлений при заданном отпуске тепла потребителям с производственного и теплофикационного отборов пара из частей высокого и среднего давлений, при достижении максимально допустимого расхода пара через часть среднего давления уменьщают расход пара теплофикационного отбора, замещая его редуцированным паром производственного отбора путем подачи дополнительного расхода пара в часть высокого давления, а замещенный расход пара из теплофикационного отбора подают в часть низкого давления. На чертеже изображена принципиальная схема теплофикационной турбоустановки для осуществления способа. Теплофикационная турбоустановка содержит регулирующий орган (РО) 1, ЧВД 2, ЧСД 3 и ЧНД 4, сообщенную с конденсатором 5. Сетевой подогреватель 6 сообщен по пару с коллектором 7 теплофикационного отбора, к которому подключены линии 8 отбора пара на собственные нужды и быстродействующая редукционно-охладительная установка (БРОУ) 9. Сетевой подогреватель 6 снабжен запорной арматурой 10. К турбине подсоединен генератор 11. Для управления БРОУ 9 и РО 1 ЧНД 4 установлены регуляторы 12 и 13, подключенные к датчикам 14 и 15 давления в ЧСД 3 и в коллекторе 7, соответственно. На выхлопе ЧВД 2 и в контрольной ступени ЧНД 4 установлены датчики 16 и 17. На трубопроводах 18 и 19 производственного и теплофикационного отборов установлены обратные клапаны 20 и 21 и РО 22 и 23. ЧСД 3 и ЧНД 4 снабжены РО 24 и 25. Способ получения пиковой мощности на паротурбинной установке осуществляют следующим образом. Турбина работает с включенными трубопроводами 18 и 19 производственного и теплофикационного отборов. Давление в трубопроводе 18 производственного отбора поддерживают на заданном уровне РО 1, 24. Давление в трубопроводе 19 теплофикационного отбора поддерживается РО 25. Пар из трубопровода 18 производственного отбора отпускается внещнему потребителю и на собственные нужды ТЭЦ, а пар из трубопровода 19 теплофикационного отбора подается на сетевой подогреватель 6 и по линии 8 на собственные нужды ТЭЦ. В этих условиях, как правило, в зимний период расход пара в ЧСД 3 достигает максимального значения, так как в этот период работают пиковые котлы и поэтому стремятся к максимально возможному подогреву сетевой воды паром из трубопровода 19 теплофикационного отбора турбины. Кроме того, расход пара на собственные нужды из коллектора 7 теплофикационного отбора на деаэраторы атмосферного типа, подогреватели хим-очищенной воды, сырой воды и т. д. (не показаны) весьма значителен. Последнее связано с тем, что турбины с производственным и теплофикационным отборами пара обеспечивают собственные нужды всей ТЭЦ, на которой, как правило, установлены турбины других типов, например, только с теплофикационным отбором. При необходимости получения дополнительной мощности открывают РО 1 ЧВД 2 и одновременно РО 22 БРОУ 9, поддерживая заданное давление пара на выходе из ЧВД 2. Пар после БРОУ 9 поступает в коллектор 7 теплофикационного отбора, в котором давление повышается, и регулятор (не показан) давления турбины, воздействуя на РО 25 ЧНД 4, будет его открывать. Увеличение расхода па ра через ЧВД 2 и БРОУ 9 возможно до тех пор, пока не будет полностью открыт РО 25 ЧНД 4 или пока не будет достигнут максимальный расход пара в ЧНД 4 и максимально допустимое давление в теплофикационном отборе. Контроль этих величин осуществляется соответственно по датчику 17 и 15. Обратные клапаны 20 и 21 предотвращают поступление пара из коллектора 7 в ЧНД 4 и из трубопровода 18 производственного отбора в ЧСД 6 при аварий ной ситуации (например, при отключении генератора от сети). Указанный способ не может быть осуществлен при помощи автоматизации технологических операций. В этом случае, при необходимости получения дополнительной мощности дистанционно или автоматически (по частоте в системе) начинают открываться РО 1 ЧВД 2, при этом одновременно в случае достижения максимально допустимого расхода пара через ЧСД 3 подается импульс датчиком 14 на регуляторы 12 и 13, действующие на открытие РО 22 и 25 БРОУ 9 и ЧНД 4. При этом действие этих регуляторов 12 и 13 координируется таким образом, чтобы давление на выхлопе ЧВД 2 и в коллекторе 7 поддерживались на заданном уровне, а расход пара в ЧНД 4 не преБыщал максимально допустимого значения. Расход пара в ЧНД 4 контролируется датчиком 17 по давлению в контрольной ступени. Открытие РО 1 ЧВД 2 заканчивается при достижении частоты в системе заданной величины или при достижении давления на выхлопе ЧВД 2 либо в коллекторе 7 максимально допустимой величины и невозможности ее снизить путем открытия РО 22 БРОУ 9 или РО 25 ЧНД 4. Если РО 25 ЧНД 4 открыт полностью, давление в коллекторе 7 поддерживается на максимально допустимом или заданном уровне с помощью БРОУ 9 и РО 1 ЧВД 2. Так как перед всеми потребителями собственных нужд ТЭЦ имеются свои автоматические регуляторы, то давление в сетевом подогревателе при получении дополнительной мощности может быть доведено до максимально допустимого, что позволит увеличить расход пара через ЧВД и соответственно дополнительную мощность. Таким образом, достигается значительное увеличение мощности турбоагрегата за счет дополнительной загрузки ЧВД и ЧНД вплоть до максимально допустимого расхода и значительное увеличение экономичности пиковой мощности по сравнению с подачей пара только в ЧНД и восполнении недоотпуска теплоты пиковыми котлами.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИКОВОЙ МОЩНОСТИ НА ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКЕ путем увеличения расi -А .хода пара последовательно в части высокого, среднего и низкого давлений при заданно.м отпуске тепла потребителям с производственного и теплофикационного отборов пара из частей высокого и среднего давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем получения дополнительной мощности, при достижении максимально допустимого рас.хода пара через часть среднего давления уменьшают рас.ход пара теплофикационного отбора, замещая его редуцированным паром производственного отбора путем подачи дополнительного расхода пара в часть высокого давления, а замещаемый расход пара из теплофикационного отбора подают в часть низ кого давления. (Л оо о Oi