Способ распределения тепловых нагрузок между турбоагрегатами Советский патент 1977 года по МПК H02P9/04 

1

Изобретение относится к области регулирования турбоагрегатов.

Известен способ распределения тепловых нагрузок между теплофиканионными турбоагрегатами с общим паропроводом, где регулируют тепловые иагрузки в соответствии с давлением в выходной магистрали 1.

Такой способ не учитывает относительные приросты выработки электроэнергии на тепловом потреблении и нотому не экономичен.

Известен также способ распределения тенловых нагрузок между турбоагрегатами теплоэлектроцентрали с общим паропроводом свежего пара, где сетевую воду распределяют в соответствии с относительными приростами теплофикационной выработки электроэнергии 2. Этот способ является наиболее близким к данному изобретению по технической суихности и достигаемому результату.

Способ предусматривает учет температуры прямой и обратной сетевой воды и влияния регулируемых отборов турбоагрегатов со ступенчатым подогревом на характеристики их относительных приростов.

Недостатком этого способа является неполное использование возможности повыщения экономичности за счет теплофикационной выработки электроэнергии, т. е. распределение потоков обратной сетевой воды по турбоагрегатам производят без учета числа ступеней подогрева в этих турбоагрегатах.

Для повыщення экономичности теплоэлектроцентрали путем увеличения теплофикационной выработки электроэнергии по предлагаемому способу направляют наиболее холодные (горячие) нотоки обратной сетевой воды на турбоагрегаты с большим (меньшим) числом ступеней подогрева, задают температуру прямой сетевой воды для каждого турбоагрегата в соответствии с характеристиками турбоагрегатов и затем корректируют онрелЧеление относительных приростов по нагреву сетевой воды.

Тенлофнкационная выработка электроэнергии у турбоагрегатов с двух- и трехступенчатым подогревом сетевой воды увеличивается со снижением температуры обратной сетевой воды за счет перераспределения отпуска тепла между ступенями подогрева. Ири этом увеличивается доля отпуска более низкопотепциального тепла паровых ступеней подогрева. Особенно важно выделение более холодных потоков обратной сетевой воды в тех случаях, когда первая ступень подогрева осуществляется в конденсаторе.

Для того, чтобы получить заданную температуру прямой сетевой воды и прн этом иметь максимум теплофикациоииой выработки электроэнергии для теплоэлектроцентрали с общим количеством прямой сетевой воды, способ предусматривает определять задания по температуре прямой сетевой воды для каждого турбоагрегата в зависимости от общего задания и от характеристик турбоагрегатов, соответствующих их схемам подогрева сетевой воды. Если, например, турбоагрегаты однотипны и работают с одинаковыми схемами подогрева сетевой воды, то задание для них одинаково. Если же часть однотипных турбоагрегатов работает с одноступенчатым подогревом сетевой воды, часть - с двухступенчатым, а часть - с трехступенчатым, то задание по температуре сетевой воды на первые турбоагрегаты ниже на несколько градусов, чем на вторые, причем задание на вторые также ниже, чем на третьи. Оптимальную постоянную разницу в температурах сетевой воды отдельных турбоагрегатов уточняют по их характеристикам. На турбоагрегаты, имеющие более высокие удельные приросты теплофикационной выработки, задание по температуре несколько выше.

После распределения обратной сетевой воды по ее температурам, определения и осуществления индивидуальных заданий по температуре сетевой воды на каждый турбоагрегат приступают к распределению расходов сетевой воды по бойлерным группам.

Это распределение производят по относительным приростам теплофикационной выработки электроэнергии, которые определяют по давлениям пара в теплофикационных отборах турбоагрегатов и корректируют по нагреву сетевой воды в бойлерных установках турбоагрегатов со ступенчатым подогревом. Увеличение (уменьщение) нагрева сетевой воды для турбоагрегатов со ступенчатым подогревом приводит к увеличению (уменьшению) относительного прироста теплофикационной выработки электроэнергии.

На чертеже приведен пример осуществления способа для теплоэлектроцентрали с двумя турбоагрегатами, работающими на общий коллектор сетевой воды.

Турбоагрегат / имеет одноступенчатую бойлерную установку 2, а турбоагрегат 3 - двухступенчатую установку 4. Оба турбоагрегата могут работать с подогревом сетевой воды в конденсаторах 5 и 6. Обратная сетевая вода поступает от потребителей на общий коллекTOip 1ПО двум трубапроводам 7 и 5. Датчи1ки 9 и 10 температуры обратной сетевой воды в трубопроводах 7 и 5 соответственно передают импульсы на блок // сравнения температур, который передает сигналы на блок 12 команды. На этот же блок поступают сигналы от указателей режимов 13 и 14 обоих турбоагрегатов. Указатели режимов представляют собой переключатели с положениями «Одноступенчатый подогрев, «Двухступенчатый подогрев, «Трехступенчатый подогрев. Если температура воды в трубопроводе 7 ниже, чем в трубопроводе 8, и при этом имеется одно из следующих сочетаний режимов работы турбоагрегатов:

одноступенчатый подогрев - на турбоагрегате / и двухступенчатый - на турбоагрегате 3,

одноступенчатый - на турбоагрегате 1 и трехступенчатый - на турбоагрегате 3,

двухступенчатый - на турбоагрегате / и трехступенчатый - на турбоагрегате 3, то

блок 12 дает команду на открытие задвижки 15 и закрытие задвижки 16. На турбоагрегат 3 с большим числом ступеней подогрева сетевой воды будет подаваться более холодней поток обратной сетевой воды.

Задание в систему по температуре прямой сетевой воды через задатчик 17 поступает на главный регулятор 18 тепловой нагрузки теплоэлектроцентрали, который передает индивидуальные задания на системы 19 и 20 автоматического регулирования теплофикационных режимов турбоагрегатов 1 к 3. Если, например, турбоагрегат / работает с одноступенчатым подогревом, а турбоагрегат 3 с двухступенчатым подогревом, то задание на турбоагрегат 1 ниже, чем на турбоагрегат 3.

В соответствии с этими заданиями системы 19 и 20 регулирующими органами 21 и 22 устанавливают определенные давления пара

в теплофикационных отборах, которые еще не являются оптимальными.

По сигналам датчиков 23 и 24 давления пара в теплофикационных отборах турбоагрегатов и указателей режимов 13 и 14 блоками

25 и 26 определяют относительные приросты теплофикационной выработки турбоагрегатов 1 и 3. На блок 26 поступают также сигналы с датчиков 27 нагрева (разности температур) сетевой воды в бойлерной установке. Блоки

25 и 26 передают значение относительных приростов на блок 28, который на основании их сравнения передает сигнал на командный блок 29. Последний передает на регулирующие органы 30 и 31 команды «Прибавить расход сетевой воды для турбоагрегата с максимальным приростом и «Убавить расход сетевой воды на турбоагрегат с минимальным приростом.

Блок 32 лимитов с системой датчиков предназначен для предотвращения изменения тепловых нагрузок, когда оно недопустимо по технологическим ограничениям. Он подключен на вход командного блока 29. Кроме того, на последний подаются сигналы от главного регулятора 18 тепловой нагрузки и блока команды 12, запрещающие изменение расходов сетевой воды по бойлерным группам при изменении задания по температуре прямой сетевой воды и при новой команде блока 1,2 до стабилизации температурных условий.

При изменениях расходов сетевой воды по отдельным бойлерным установкам изменяют давление пара в теплофикационных отборах, а именно, при увеличении расхода для обеспечения заданной температуры сетевой воды сисхемы 19 и 20 увеличивают давление в отборе и наоборот. Благодаря этому происходит окончательный выбор оптимальных давлений пара в теплофикационных отборах. Если, например, бойлерная установка находится в плохом состоянии, то для обеспечения заданной главным регулятором 18 тепловой нагрузки температуры сетевой воды требуется сравнительно высокое давление пара в теплофикационном отборе. Повышение давления приводит к снижению относительного прироста теплофикационной выработки, определяемого блоком 25 или 26, и блоком 28 или 29 обеспечивают снижение расхода сетевой воды на эту установку. Это снижение расхода вызывает уменьшение давления пара в теплофикационном отборе до оптимального уровня без изменения температур сетевой воды на выходе из бойлерной установки. При такой последовательности оптимизация распределения тепловых нагрузок обеспечиваются повышенная точность и устойчивость распределения расходов сетевой воды, так как ПОсле стабилизации температуры прямой сетевой воды и обратной сетевой воды изменение давления пара в отборе и, следовательно, относительные приросты теплофикационной выработки электроэнергии будут однозначно зависеть от расходов сетевой воды. Благодаря этому увеличивается теплофикационная выработка электроэнергии и возрастает экономичность теплоэлектроцентрали. Формула изобретения Способ распределения тепловых нагрузок между турбоагрегатами теплоэлектроцентрали с обшим паропроводом свежего пара путем распределения сетевой воды в соответствии с относительными приростами теплофикационной выработки электроэнергии и учета температуры прямой и обратной сетевой воды и влияния регулируемых отборов турбоагрегатов со ступенчатым подогревом на характеристики их относительных приростов, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности теплоэлектроцентрали путем увеличения теплофикационной выработки электроэнергии, направляют наиболее холодные (горячие) потоки обратной сетевой воды на турбоагрегаты с большим (меньшим) числом ступеней подогрева, задают температуру прямой сетевой воды для каждого турбоагрегата в соответствии с характеристиками турбоагрегатов и затем корректируют определение относительных приростов по нагреву сетевой воды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 245198, М. Кл.2 F 01 К 7/24, 1967. 2.В. Н. Рузанков |«Методика распределения тепловых и электрических нагрузок между турбинами мощных отопительных ТЭЦ. «Теплоэнергетика, 1973, №6, с. 80-82.