Способ регулирования нагрузки на тепловой электростанции при выделении ее на изолированную работу в аварийных условиях Советский патент 1987 года по МПК H02J3/24 F01D21/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для обеспечения живучести тепловых электростанций, производящих комбинированную выработку электрической и тепловой энергии с широким диапазоном изменения нагрузки - теплоэлектроцентралей повышенной маневренности (ТЭЦГО ), при тяжелых системных авариях с глубокими снижениями частоты и напряжения, когда возникает реальная огтасность потери собственных нужд и погашения наиболее ответственных потребителей.

Цель изобретения - обеспечение надежного функционирования оборудования станции.

На фиг.1 представлена принципиальная схема энергоблока ТЭЦПМ; на фиг, 2 - блок-схема автоматики для реализации предлагаемого способа.

ТЭиЩ содержит парогенератор (парогенераторы) 1, подключенный трубопроводами 2 свежего пара к турбине (турбинам) 3, состоящей из частей 4 и 5 высокого и низкого давления (ЧВД и ЧНД). ЧНД 5 сообщена с конденсатором 6, а к теплофикационным отборам 7 пара из турбины 3 подключены подогреватели 8 сетевой воды (пев) . В тракт 9 сетевой воды до ПСВ 8 включены электрокотлы 10, подключеные к шинам 11 генераторного напряжения, а после ПСВ 8 включены дополнительные бойлерные установки (ДБУ) 12, подключенные по пару через ре- дукционно-охладительные установки (РОУ) 13 к трубопроводам 2 свежего пара. Генератор (генераторы) 14 подключен к повьппающему трансформатору (трансформаторам) 15, питающему потребителей 16, отделенных по сечению 17 деления. Парогенератор 1 и турбина 3 имеют штатные регуляторы 1В и 19,

Блок-схема автоматики содержит блок 20, являющийся устройством, реагирующим на снижение частоты и напряжения на шинах 11 и вырабатьшаю- щим сигнал на деление, и блок 2 измерения величины и знака суммарного потока активной мощности по сечению 17 деления. Выходы 22 и 23 блоков 20 и 21 соединены с блоком 24 дозировки воздействий, на который поступают синалы о готовности к участию в аварийном управлении от электрокотлов 10 и РОУ 13. Выход 25 блока 2,4 связан

5

0

5

с входами 26 - 28 блоков 29 - 31. Блок 29 реализует включение либо отключение электрокотлов 10, блок 30 осуществляет открытие или закрытие РОУ 13, а блок 31 управляет регулятором (диафрагмой ЧНД 5) 19.

В зависимости от режима в момент возникновения аварии необходимо осуществить различные мероприятия по управлению электрической мощностью ТЭЦПМ. Характер воздействия (снижение либо увеличение генерации) определяется направлением суммарного потока мощности по сечению 17 деления, а способ реализации воздействия зависит от величны небаланса, состава и режима готового к участию в аварийном управлении оборудования. Если отделение происходит с незначительным по величине небалансом (например, менее 10% от мощности выделяемого оборудования) , то балансирование обычно удовлетворительно осуществляется за счет действия щтатных регуляторов 18 и 19 турбин 3 и парогенераторов 1. При более значительном небалансе требуется реализация дополнительных воздействий на оборудование ТЭЦПМ.

В доавари11ном режиме мощность генераторов 14 ТЭЦПМ существенно больше нагрузки собственных нужд и потребителей 16 выделяемого района. В этом случае частота в отделившем- ся районе повышается, что приводит к закрытию штатных регуляторов (регулирующих клапанов) 18 турбин 3. Значительное и быстрое закрытие регулирующих клапанов 18 резко yMeHbmaef паропроизводительность парогенераторов I, что может привести к их отключению технологическими защитами. Для предотвргицения развития аварии г осуществляется противоаварийное

управление электрокотлами 10, теплофикационными отборами 7 турбин 3 и РОУ 13 таким образом, чтобы обеспечить наименьшее отклонение частоты в отделившемся районе при ограниченных возмущениях исходного режима парогенератора I. С целью быстрейшей реализации противоаварийных тий в первую очередь включаются отключенные, но готовые к немедленному включению электрокотлы 10. При недостаточности данного воздействия увеличивается пропуск пара в регулируемый теплофикационный отбор 7,

0

5

0

50

55

31

уменычается пропуск пара в конденсатор 6 (путем прикрытия диафрагмы 19 ЧНД 5). Допустимая степень прикрытия диафрагмы 19 определяется составом и режимом работы тепломеханического оборудования. Открытие РОУ 13,приводящее к наиболее медленому изменению расхода пара, реализуется в последнюю очередь. Указанные мероприя- тия приводят к уменьшению выработки электрической мощности при малом изменении расхода пара парогенераторов 1. В результате отклонения технологических параметров невелики и функционирование выделившегося на изолированную работу оборудования достаточно надежно,

Перегрев сетевой воды вследствие значительной инерционности тракта 9 теплофикации нарастает достаточно медленно и может быть допущен в аварийных условиях.

Рассмотрим ситуацию, когда в до- аварийном режиме электрическая мощ

ность нагрузки Bbmej neMoro района больше мощности генераторов 14 ТЭ1ЩМ (поток мощности по сечению 17 деления направлен в сторону станции . Для предотвращения значительного снижения частоты необходимо форсировать развиваемую генераторами 14 электрическую мощность, что наиболее быстро выполняется путем отключения находящихся в работе электрокотлов 10 и дозированного открытия диафрагмы 19 ЧНД 5, за счет чего ограничен отпуск пара в теплофикационный отбор 7 и увеличен пропуск пара в конденсатор 6 турбины 3. При недостаточности данных мероприятий нужно уменьшать пропуск пара через находящиеся в работе РОУ 13. Все мероприятия, направленные на мобилизацию электрической мощности ТЭЦПМ связаны с недогревом сетевой воды, что в аварийных условиях может быть допущено. При практической реализации способа предусматривается контроль текущего состояния турбин 3 электрокотлов 10 и РОУ 13 для опреде ления возможности и допустимой степени их привлечения к аварийному управлению. Электрокотлы 10, теплофикационные отборы 7 и РОУ 13, предназначенные для подогрева сетевой воды, используются для аварийного управления активной мощностью ТЭЦПМ,

чем и определяется заданный порядок их использования.

064

Подготовку всех необходимых оперций по балансированию нагрузки целесообразно проводить до выделения. Сигнал на вьщеление, сформированньпЧ на основании информации об аварийном снижении частоты и напряжения, запускает заранее подготовленную . программу.Так как балансировка генерации и потребления может быть осуществлена приближенно, то достаточн ограничиться двумя-тремя ступенями соответственно разгрузки и загрузки электростанции.

При возникновении аварийной ситуции, требующей вьщеления ТЭЦПМ, срабатывает блок 20. Его выход 22 поступает на блок 24 дозировки воздействий. На основании информации о потоке активной мощности по сечению 17 деления и о готовности к участию в аварийном управлении электрокотлов 10, РОУ 13 и турбин 3, поступающей на блок 24, в последнем с заданным периодом пересчитывается програ ма аварийного управления. Однако рассчитанная в доаварийном режиме программа передается на входы 26 - 28 блоков 29 - 31.

Формула изобретени

Способ регулирования нагрузки тепловой электростанции при вьщеле- нии ее на изолированную работу в аварийных условиях путем выработки электроэнергии, одновременного отпуска тепла сетевой водой, нагреваемой паром теплофикационных отборов турбин, редуцированным паром от рю- дукционно-охладительных установок и электроэнергией в электрокотлах при вьщелении электростанции в режимах небаланса по электрической мощности и распределения нагрузки между потребителями в зависимости от их доаварийного режима работы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежного функционирования оборудования электростанции, производят распределение небаланса между теми электрокотлами, турбинами и редукционно-охлади- тельными установками, от которых зафиксированы сигналы готовности, при этом при вьиелении с избытком сначала производят включение электрокотлов, затем увеличение отпуска пара из теплофикационных отборов и при необходимости - отпуск редуци512921066

рованного пара:, а при выделении с нательное уменьшение отпуска пара дефицитом сначала производят отклю- из теплофикационных отборов и закрытие чение электрокотловj затем - последо- редукционно-охладительных установок.

/

11

PI Р2 Рп

Изобретение относится к энергетике. Изобретение позволяет обеспечить надежное функционирование оборуг 19 дования электростанции. При вьщеле- нии с избытком электрической мощности в первую очередь включаются электрокотлы 10. При недостаточности данного воздействия увеличивается пропуск пара в регулируемый теплофикационный отбор 7 и уменьшается пропуск пара в конденсатор 6 путем прикрытия регулятора 19. Допустимая степень прикрытия последнего определяется составом и режимом работы тепломеханического оборудования. Откры- тие редукционно-охладительной установки 13, приводящее к наиболее медленному изменению расхода пара, реализуется в последнюю очередь.Выделение с дефицитом активной мощности сопровождается отключением электрокотлов 10. Дозирюванным открытием регулятора 19 ограничивают отпуск пара в отбор 7 и увеличивают пропуск пара в конденсатор 6. При недостаточности данных мероприятий уменьщают пропуск пара через установку 1 3. 2 ил. С ю со 1C