Способ регулирования электрической мощности теплофикационной паротурбинной установки Советский патент 1987 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании электрической мощности теплофикационных паротурбинных установок, работающих с большими тепловыми нагрузками и привлекаемых для регулирования графиков электрических нагрузок.

Целью изобретения является повы- нение экономичности установки с пи- ковым подогревателем и увеличение вырабатываемой электрической мощности при полностью открытых регулирующих клапанах турбины.

На чертеже представлена принци- пиальная схема теплофикационной паротурбинной установки, на которой реализуется данный способ.

Теплофикационная паротурбинная установка содержит котел 1, сообщен- ный с частью 2 высокого давления (ЧВД) теплофикационной турбины 3 трубопроводами 4 свежего пара, на которых установлены регулирующие клапаны (РК) 5. ЧВД 2 сообщена с частью 6 низкого давления (ЧНД) теплофикационной турбины 3 перепускным трубопроводом 7. ЧНД 6 снабжена регулирующей диафрагмой (РД) 8 и по отработавшему пару подключена к кон- денсатору 9, сообщенному с котлом 1 трактом 10 питательной воды, на котором установлены регенеративные подогреватели 11 высокого давления (ПВД), подключенные к ЧВД 2 трубо- проводами 12 отбора пара с установленными на последних регулирующими органами (РО) 13. В тракт 14 сетевой воды включены сетевой подогреватель 15, на обводном трубопроводе 16 которого установлен байпасный клапан (БК) 17, и пиковый подогреватель (источник теплоты) 18. Сетевой подогреватель 15 по пару подключен к трубопроводу 19 отбора.

Регулирование электрической мощности теплофикационной паротурбинной установки по данному способу осуществляется следующим образом.

Большую часть отопительного пери ода теплофикационные паротурбинные установки работают по тепловому графику с закрытой РД 8, минимальным пропуском пара в конденсатор 9.и очень часто с использованием тепло- ты этого пара для подогрева сетевой или подпиточной воды. Именно для использования на таких режимах(предназначен предлагаемый способ регулирования. При работе теплофикационной турбоустановки по тепловому графику, когда отсутствуют или минимальны потери теплоты в конденсаторе 9 (холодном источнике), отключение ПВД 11 с одной стороны, практически не ухудшает экономичности работы турбины 3, ас другой стороны, ведет к уменьшению потерь теплоты с уходящими газами в котле 1 вследствие снижения температуры питательной воды, поступающей в последний. Поэтому при уменьшении (необходимости снижения) электрической мощности в первую очередь отключают ПВД 11 закрытием РО 13, установленных на трубопроводах 12 отбора пара к ним. Для сохранения заданной тепловой нагрузки турбины 3 уменьшают расход свежего ..пара на турбину 3 на величину, примерно равную расходу пара в ПВД 11. Дальнейшее снижение мощности производят уменьшением расхода пара на турбину 3. Одновременно с этим расход пара, поступающего в сетевой подогреватель 15, тепловая нагрузка и давление в нем (его паровом пространстве) и в трубопроводе 19 отбора. По условиям прочности пред- отборных ступеней ЧВД 2 существует ограничение минимально допустимого значения давления в трубопроводе 19 отбора. Поддержание давления в допустимых пределах производят путем байпасирования сетевого подогревателя 15 по сетевой воде.Для поддержания заданного уровня тепловой нагрузки параллельно со снижением расхода пара на турбину 3 увеличивают тепловую нагрузку пикового подогревателя 18.

Разгрузку снижением расхода пара на турбину 3 ведут до достижения технических ограничений по условиям работы оборудования: технический минимум по расходу пара котла 1, исчерпание запаса.по трплопроизводи- тельности пикового .подогревателя 18, необходимость перехода с питательного турбонасоса на электронасос (не показаны) и т.п. Дальнейшее снижение электрической мощности турбины 3 производят повьш1ением давления в сетевом подогревателе 15 до максимального допустимого значения путем открытия БК 17 на свободном трубопроводе 16 и уменьшения тем самым & перепада энтальпий на ЧБД 2. При повышении давления в сетевом подогревателе 15 происходит некоторое ухудшение экономичности работы паротурбинной установки, например, из-за увеличения расхода пара через щели закрытой РД 8 и в конденсатор 9,. за счет увеличения энтальпии конденсата греющего пара сетевого подогревателя 15 при сливе его в конденса- Ifop 9, Поэтому разгрузку повьппением давления в сетевом подогревателе 15 производят в последнюю очередь.

При работе турбины 3 с частичными тепловыми нагрузками, т.е. с приоткрытой РД 8 и значительным пропуском пара в ЧНД бив конденсаторе 9 раз- грузку производят путем уменьшения конденсационного потока пара, одновременно прикрьшая РК 5, ЧВД 2, РД 8 и ЧНД 6, при сохранении заданной тепловой нагрузки. Разгрузка таким образом возможна до полного закрытия РД 8. Дальнейшее же снижение электрической мощности может производиться .в порядке описанных операций, начиная с отключения ПВД 11.

Увеличение электрической мощности производят в обратной последовательности. Сначала уменьшают давление в сетевом подогревателе 15 до мини

мально допустимого значения путем зак рытия байпасного клапана 17,а.затем увеличивают расход пара на турбину 3 до достижения значения, соответствующего заданной тепловой нагрузке и включают ПВД 11.

510

5 20

30

При необходимости получения максимально возможной мощности (например, при прохождении утреннего пика нагрузки) ПВД 11 не подключают, а полностью открывают РК 5 и увеличивают расход пара на турбину 3 до максимально возможного, увеличивая одновременно и теплопроизводительность котла 1. При этом существенно увеличивается и тепловая нагрузка турбины 3. За счет этого может быть снижена тепловая нагрузка пикового подогревателя 18. Если же пиковый подогреватель 18 не работает, т.е. вся тепловая нагрузка станции покрывается из трубопроводов 19 отбора турбины 3, то такое увеличение мощности возможно за счет кратковременного перегрева,тепловых сетей (тракта 14 сетевой воды), что .допустимо в виду их значительной инерционности.

Для некоторых турбоустановок отключение .ПВД 11 допускается только при каком-то частичном расходе пара на турбину 3 (по условиям надежной работы котла 1, турбины 3, вторичного пароперегревателя (не показан) и др. В этом случае при снижении элек трической мощности сначала снижают расход пара на турбину 3 до величины при которой разрешается отключение ПВД 11, а затем отключают ПВД . 11 и дальнейшая разгрузка ведется так, как описано выше.

w

r -x16

л

Составитель В.Гуторов Редаткор Г.Гербер Техред.И.Попович Корректор М.Максимипшнец

Заказ 7623/35 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раугаская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4