Способ пуска паротурбинного энергоблока Советский патент 1991 года по МПК F01D19/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для пуска паротурбинных энергоблоков с паропрово- , дами промежуточного перегрева и с преобразователями частоты тока генераторов.

Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения теплового состояния турбины, сокращение продолжительности пуска и пусковых затрат.

На чертеже приведена схема реализации способа пуска паротурбинного энергоблока.

Турбина 1 содержит регулирующие клапаны 2 цилиндра 3 высокого давления (ЦВД), паропроводы 4 промежуточного перегрева пара, регулирующие клапаны 5 цилиндра 6 среднего давления, цилиндр 7 низкого давления, линию 8 сброса пара в конденсатор д На одном валу с турбиной 1 расположен генератор 10, подключенный через высоковольтный трансформатор 11 .посредством выключателя 12 к энергосистеме 13, а также через трансформатор 14 и выключатель 15 - к преобразователю 16 частоты, связанному с энергосистемой 13 через выключатель 17 и трансформатор 18., Управление преобразователем 16 осуществляется от блока 19 управления, .Напряжение синхронизации блока 19 управления формируется через трансформатор 20, подо ю

ISw

Ю

СА). О

ключенныи к зажимам статора генератора 10. Обмотка 21 возбуждения генератора 10 подключена к регулируемому возбудителю 22, управляемому от блока 19 управления. Начальное вращение турбоагрегата осуществляется валоповоротным устройством 23, имеющимся на энергоблоке. Датчик 24 частоты вращения связан с входом блока 19 управления. Энергоблок содержит также датчик 25 для контроля теплового состояния проточной части цилиндра 7 низкого давления (ЦНД), датчик 26 для контроля параметров пара перед клапанами 5 цилиндра 6 среднего давления (ЦСД) и датчик 27 для контроля температуры металла паропроводов промежуточного перегрева, компараторы 28 и 29 для сравнения значений текущих контролируемых параметров с заданными сигналами 30, 31, 32 соответственно уставок, компаратор 33 для сравнения текущего значения частоты вращения, определяемой датчиком 24, с Сигналом 34 частоты задания, соответствующей частоте энергосистемы 13, синхронизатор 35 для обеспечения точной синхронизации сравнением поступающих на его вход напряжения с трансформатора 20, соответствующего напряжению на статоре генератора 10, с напряжением на трансформаторе 36, соответствующим напряжению энергосистемы 13, пульт 37 управления для формирования команд на включение и отключение выключателей 15, 17, включение возбудителя и отключение преобразователя, блоки 38 и 39 управления регулирующими клапанами 2 и 5 соответственно ЦВД и ЦСД.

Согласно данному способу пуск энергоблока начинается при отключенном выключателе 12 и закрытых регулирующих клапанах 2 и 5 турбины 1. От пульта 37 управления включаются выключатели 15 и 17, преобразователь 16 частоты через трансформатор 14 подключается к обмотке статора генератора 10, подается ток возбуждения в обмотку 21 возбуждения от возбудителя 22, равный току холостого хода ротора генератора 10, блок 19 управления синхронизируется через трансформатор 20 от напряжения на зажимах статора возбужденного генератора 10, вращаемого валоповоротным устройством 23, являющимся составной частью энергоблока. При этом осуществляется частотный пуск энергоблока, заключающийся в формировании с помощью блока 19 управления тока статора генератора 10 с частотой, изменяющейся синхронно изменению частоты вращения его ротора В процессе вращения ротора от преобразователя 16 частоты тепловое са- стояние проточной части ЦНД 7 контролируется датчиком 25, выходной сигнал которого поступает на один из входов компаратора 28, на другой вход которого поступает сигнал 30 уставки, определяющий допустимое тепловое состояние проточной части ЦНД 7. Значение сигнала 30 уставки по температуре проточной части ЦНД должно быть ограничено, исходя из предельно допустимого значения температуры.

0 С учетом возможных отклонений картины движения среды в ЦНД при малорасходных и беспаровых режимах целесообразно выбрать значение этой установки с запасом. По достижении выходным сигналом датчика

5 25 порогового значения компаратор 28 переключается и формирует на выходе две команды: на открытие регулирующих клапанов 2 ЦВД 3 с помощью блока 38 управления и на перевод преобразователя 16

0 частоты с помощью блока 19 управления в режим, обеспечивающий торможение генератора 10 при максимальном значении тормозного момента. При этом в энергосистему 13 через трансформатор 14, выключатель

5 15, преобразователь 16 частоты, выключатель 17 и трансформатор 18 будет выдаваться мощность, значение которой определяется максимальным током преобразователя 16 частоты и напряжения гене0 ратора, соответствующим его частоте вращения. Стабилизируя частоту вращения ротора турбины 1 посредством изменения положения регулирующих клапанов 2 ЦВД на уровне, определенном датчиком 25 теп5 лового состояния проточной части ЦНД 7, контролируют с помощью датчика 26 параметры пара перед клапанами 5 ЦСД Ј и с помощью датчика 27 - температуру металла паропроводов 4 промежуточного перегре0 ва. Выходные сигналы датчика 26 и27 поступают на входы компаратора 29, на два других входа которого поступают сигнал 31 уставки параметров пара перед клапанами 5 и сигнал 32 уставки температуры металла

5 паропроводов 4 промежуточного пере: грева. При достижении выходными сиг- наламидатчиков 26 и 27 заданных значений компаратор 29 формирует сигналы на открытие регулирующих клапа0 нов 5 с помощью блока 39 управления для подачи пара в ЦСД 6 и на изменение положения регулирующих клапанов 2 для обеспечения дальнейшего разгона турбины 1. При этом преобра5 зователь 16 частоты продолжает создавать на валу генератора 10 максимальный вращающий момент, а мощность, выдаваемая генератором 10 в энергосистему 13 через преобразователь 16 частоты, возрастает, так как по мере роста

частоты вращения ротора генератора при фиксированном токе возбуждения в обмотке 21 линейно увеличивается напряжение на зажимах статора генератора 10. Датчик 24 частоты вращения формирует на входе компаратора 33 сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора генератора 10. На другой вход компаратора 33 поступает сигнал 34 уставки сетевой частоты, определяющей момент включения выключателя 12. При равенстве частот компаратор 33 формирует сигнал включения синхронизатора 35, сравнивающего сигналы с обмоток трансформаторов 20 и 36 и формирующего команды в блок 19 управления на подгонку частот и фаз и на включение выключателя 12, После включения выключателя 12 нагружают энергоблок. По мере нагружения энергоблока, когда его мощность начинает превышать мощность, потребляемую преобразователем 16 частоты, формируется команда на отключение выключателей 15 и 17, т.е. на отключение преобразователя 16 частоты, и нагружение продолжается дальше. Возможно осуществлять нагружение энергоблоков и до параметров, близких к номинальным, без отключения преобразователя частоты.

Формула изобретения Способ пуска паротурбинного энергоблока путем изменения частоты вращения ротора изменением подачи пара в турбину через регулирующие клапаны цилиндров высокого и среднего давления, контроля теплового состояния турбины, предельного

теплового состояния цилиндров высокого, среднего и низкого давления, соответствующих промежуточных значений частоты вращения и прогрева паропроводов 5 промежуточного перегрева пара, подключения генераторэ к сети через преобразователь частоты при частоте вращения ротора ниже частоты сети и последующего нагружения генератора, отличающийся тем,

0 что, с целью повышения надежности путем улучшения теплового состояния турбины, сокращения продолжительности пуска и пусковых затрат, начинают повышать частоту вращения ротора при закрытых регулирую5 щих клапанах цилиндров высокого и среднего давления и при генераторе, подключенном к сети через преобразователь частоты, воздействуя на этот преобра- зователь, до достижения частотой

0 вращения промежуточного значения, соответствующего предельному тепловому состоянию цилиндра низкого давления, затем, открывая регулирующие клапаны цилиндра высокого давления, подают пар в этот ци5 линдр и в паропроводы промежуточного перегрева и одновременно переводят преобразователь частоты в режим предельного тормозного момента на генераторе, стабилизируют частоту вращения ротора из0 менением положения регулирующих клапанов цилиндра высокого давления, прогревают паропроводы промежуточного перегрева, после чего открытием регулирующих клапанов цилиндра среднего давле5 ния ведут дальнейшее повышение частоты вращения и нагружение генератора.

т

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для пуска энергетических блоков, Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения теплового состояния турбины, сокращение продолжительности пуска и пусковых затрат. Для достижения этого пуск энергоблока котел-турбина-генератор начинается при закрытых клапанах турбины вращением от генератора, связанного с энергосистемой через преобразователь частоты и работающего в режиме двигателя, При промежуточной частоте вращения, определяемой предельным тепловым состоянием проточной части цилиндра низкого давления, подают пар в цмлиндр высокого давления (ЦВД) и паропроводы промежуточного перегрева, переводят генератор в режим торможения, стабилизируя частоту вращения ротора подачей пара в ЦВД, а после прогрева паропроводов промежуточного перегрева открывают регулирующие клапаны цилиндра среднего давления, ведут дальнейшее повышение частоты вращения и нагружают генератор. 1 ил.