Способ регулирования тепловой нагрузки теплофикационной турбоустановки Советский патент 1985 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации теплофикационных турбоустановок. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирозания тепловой нагрузки теплофикационной тур боустановки Ъутем изменения положения парораспределительных органов частей высокого и низкого давления турбины и изменения подачи пара в регенеративные подогреватели ij .. Недостатком этого способа является пониженная экономичность в режиме работы с пиковьом источником подогрева сетевой воды, включаемым при достижении заданного значения температуры сетевой воды. Цель изобретения - повышение экономичности в режиме работы с пиковым источником подогрева сетевой воды, включаемым при достижении за. данного значения температуры сетево воды. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования тепловой нагрузки теплофикационной турбоустановки путем изменения положения парораспределител ных органов частей высокого и низко го давления турбины и изменения подачи пара в регенеративные подогреватели, измеряют расходы, пара в час тях высокого и низкого давления тур бины по положениям соответствующих парораспределительных органов и при достижении максимального расхода па ра в части высокого давления, минимального расхода пара в части низкого давления и указанного заданного значения температуры сетевой воды уменьшают подачу пара в регенера тивные подогреватели. На фиг.1 показано изменение характерных т.емператур теплофикационной турбоустановки; на фиг.2 -пример реализации способа. На фиг.1 показано изменение температуры за подогревателями сетевой воды в течение отопительного период Отопительный период состоит из двух частей: слева от точки i,, на оси Iабсцисс - период работы установки |Для подогрева сетевой воды без пико :вого источника подогрева (пикового водогрейного котла), обеспечивае мый подогревателями сетевой воды турбоустановки, справа от точки ti, оси абсцисс - период работы уставов ки для подогрева сетевой воды с пиковым водогрейным котлом. На фиг.1 IOB - температура обратной сетевой воды, т.е. температура, при которой сетевая вода возврсидается от потреб теля в подогреватели сетевой воды турбоустановки, tnp - температура пр мой сетевой воды в соответствии с графиком теплосети. Точка А на прямой -tp. совпадает с началом включения пикового источника подогрева сетевой воды, например, водогрейного котла согласно графику теплосети. Уменьшение расхода на регенеративные подогреватели наиболее целесообразно производить в точке А. Однако, если расход на подогреватели уменьшается не плавно, а ступенчато путем астатического отключения подогревателей, то это отключение следует производить йри значениях температуры сетевой воды/ несколько превышающих значения ее в точке А. Аналогичное смещение возможно также и в результате случайных или специфицеских эксплуатационных условий на конкретной ТЭЦ, В дальнейшем тепло, вырабатываемое турбиной, определается прямой t, вместо прямой i, по известному способу. Соответственно на степень увеличения выработки тепла турбиной оказывается вытесненным пиковый источник тепла. Увеличение температуры сетевой воды сверх прямой i/ ,происходит за счет пикового источника тепла. Теплофикационная турбоустановка (см.фиг. 2) содержит ту|)бину, состоящую из части 1 высокого давления с парораспределительными органами 2 и механоэлектрическим датчиком 3 их положения и части 4 низкого давления с парораспределительными органами 5 и механоэлектрическим датчиком 6 их положения, регенеративные подогреватели 7 с блоком 8 управления для отключения регенеративных подогревателей 7 путем воздействия на задвижку 9 снабженную электроприводом 10 и конечным выключателем 11 и установленную на-: трубопроводе 12 подвода пара к подогревателям 7, или путем воздействия на задвижки 13 и 14, снабженные электроприводами 15 и 16 и конечным выключателем 17 и установленные на трубопроводе 18 подвода питательной воды к подогревателям 7, и задвижку 19, снабженную электроприводом 20 и установленную на трубопроводе 21 обвода питательной воды помимо регенеративных подогревателей 7, подогревателя 22 сетевой воды, термопары 23 и 24 для замера температуры сетевой воды, приходящей по трубопроводу 25; Сетевая вода подогревается до температуры в соответствии с графиком теплосети в подогревателях 22 и пиковом котле 26. Устано.вка значения температуры сетевой воды, при котором происходит отключение подогревателей 7, производится задатчиком 27, представляющим собой, например, потенциометр, электрический сигнал на выходе которого пропорционален положению установленного вручную входного элемента.

Блок 8 управления, в котором производится сравнение измеряемого температурой 23 или 24 текущего значения температуры сетевой воды и электрического выходного сигнала задатчика 27, содержит сумматор 28, приводящий сигналы от термопары и задатчика к одному виду (например к токовому сигналу) и выполняющий алгебраическое сложение преобразованных сигналов, и релейный элемент 29 (электромеханическое или электронное реле), срабатываквдий при равенстве этих сигналов. В блоке 8 управления имеется еще два релейных элемента 30 и 31, на вход которых подаются соответственно электрические сигналы от датчиков 3 и 6 положения парораспределительных органов 2 и 5. Срабатывание релейного элемента 30 происходит при максималном открытии парораспределительных органов части высокого давления, а элемента 31 - при минимальном открытии парораспределительных органов части низкого давления. Релейные элементы 29-31 подключены к элемент И 32, так что только при срабатывании всех трех релейных элементов происходит пуск электроприводов задвижек 9 или 13, 14 и 19. В пусковые цепи электроприводов задвижек включены также выключатель 33, служащий для останова действия схемы по сигналам от конечного выключателя за|движки 9 или одной из задвижек 13, 14, 19 и от реле 34, управляемого cyiviMaTopOM 35, сравнивающим температуру сетевой воды за пиковым котлом до него, измеренные термопарами 23 и 24. Конечный выключатель и рел 34 подсоединены к элементу ИЛИ 36, так что разрыв цепи управления электроприводами задвижек происходит или при достижении равенства .температур сетевой воды до и после пикового котла, или при достижении задвижками 13, 14 и 19 заданного положения, соответствующего полному или частичному отключению регенеративных подогревателей (частичное отключение может потребоваться из-за ограничений по котлу, снабжающему паром рассматриваемую турбоустановку) .

Способ осуществляют следующим образом.

При максимальном открытии парорапределительных органов 2/ что фиксируется датчиком 3 их положения и передается на релейный элемент 30 блока 8 управления, и минимальном

открытий парораспределительных органов 5, что фиксируется датчиком 6 их .положения и передается на релейный элемент 31 блока 8 управления (величины максимального и минимального открытия парораспределительных органов зависят от конкретных условий ТЭЦ, в том числе от возможностей изменения мощности), измеряют температуру сетевой воды с помощью термопары 23 за подогревателем 22 и сравнивают ее в сумматоре 28 с заданным задатчиком 27 значением и при величине температуры сетевой воды, равной этому заданному значению, прикрывают доступ пара в регенеративные подогреватели 7 путем воздействия от сумматора 28 на электроприводы задвижек 9 или 13,14,19.

Остановку действия схемы на отключение подогревателей ведут исходяиз того, что отключение подогревателей целесообразно продолжать до тех пор, пока не произойдет полное вытеснение тепла пикового котла. Кроме того, должны быть учтены возможные ограничения по котлу, питающему паром турбину. Первое условие контролируется по параметру, характеризующему теплопроизводительность пикового котла, например по разности температур сетевой воды за ним и до него.

Для учета второго условия конечные выключатели 11 или 17 задвижек отключения подогревателей, от которых берется сигнал на остановку действия схемы, настраиваются на срабатывание при минимально допустимом открытии задвижек.

Действие схемы на остановку отключения подогревателей происходит следующим образом.

Когда значение температуры, измеренной термопарой 23, становится раным значению температуры, измеренно термопарой 24, по сигналу от сумматора 35 срабатывает реле 34, воздейвующее на элемент ИЛИ 36/ который вызывает размыкание выключате 7я 33 и прекращение таким образом воздейсвия блока 8 на задвижки 9 или 13, 14, 19 и, следовательно, остановку действия схемы на отключение подогревателей. Если до уравнения температур, измеренных термопарами 23 и 24, задвижки подогревателей достигнут предельно допустимого положения остановка действия схемы произойдет по сигналу от конечного выключателя 11 или 17,которые воздействуют на элемент ИЛИ 36 так же, как реле 34.

На фиг.2 позиция 7 обозначает один подогреватель или группу подогревателей с управлением подвода пара и питательной воды сразу ко всем подогревателям группы параллельно.

Юднако при наличии в группе нескольких подогревателей данный способ распространяется и на последовательное их отключение. Для этого в схеме предусматривают: количество выходов элемента И 32 по числу последовательно отключаемых подогревателей, а для управления выключателями 33 на них последовательно с выходным сигналом элемента ИЛИ 36 включают сигнал

от конечного выключателя 11 задвижки 9 того подогревателя, отключение которого предшествует рассматриваемому, так что каждый последующий подогреватель может начать отключаться только после отключения предыдущего. Таким образом, данный способ позволяет получить экономию топлива благодаря более эффективному использованию тепла, отбираемого от турбины.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ТУРБОУСТАНОВКИ путем изменения положения парораспределительных органов частей высокого и низкого давления турбины и изменения Подачи пара, в регенеративные подогреватели, о тличающийс я тем, что, с целью повышения экономичности в режиме работы с пиковым источником подогрева сетевой воды, включаемым при достижении заданного значения . температуры сетевой воды, измеряют расходы пара в частях высокого и низкого давления турбины по положениям соответствующих парораспределительных органов и при достижении максимального расхода пара в части высокого давления, минимального расхода пара в части низкого давления и указанного заданного значения температуры сетевой воды уменьшают подачу g пара в регенеративные подогреватели.. (Л : 00 3 Температура наружного воздуха

Фиг. 2