Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике

Глава 11 АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БЛОКОВ

11.1. Характеристики объектов и способы регулирования

Ядро современной энергетики составляют энергетические блоки мощностью 200, 250, 300, 500 и 800 МВт. Концентрация выработки электроэнергии на крупных блочных ТЭС способствует внедрению высокоавтоматизированных систем управления с использованием современных средств вычислительной техники.

Современный энергетический блок содержит один (моноблок) или два (дубль-блок) котла и турбогенератор с их вспомогательными установками. Блок связан с энергетической системой отдельным электрическим трансформатором. Котлы блочных ТЭС (прямоточные или барабанные), как правило, не соединены общим паропроводом. Турбины имеют лишь нерегулируемые отборы пара, т.е. являются чисто конденсационными, и включают ЦВД и ЦСД, между которыми встроен вторичный (промежуточный) пароперегреватель, и ЦНД (см. рис. 3.1).

Главной задачей регулирования энергоблока является выработка заданного количества электроэнергии в соответствии с суточным графиком нагрузки при минимуме расхода топлива на выработанный киловатт-час или же достижение заданных показателей экономичности, определяемых уравнениями (3.19)—(3.29).

Основными регулирующими воздействиями блочной установки служат перемещения регулирующих органов подачи топлива, питательной воды Сп в котлов и регулирующих клапанов турбины основными регулируемыми величинами — активная электрическая мощность генератора N и частота вращения ротора турбины п, соответствующая частоте сети /с. Схема связей между входными (регулирующими) воздействиями и выходными величинами изображена на рис. 11.1.

Кроме того, энергоблок имеет технологическое множество промежуточных параметров, требующих непрерывной стабилизации для обеспечения его нормальной работы (температура пара по тракту, разрежение вверху топки, уровни воды в барабане, подогревателях, конденсаторе и др.).

Типичные кривые разгона энергоблока по каналу топливомощность приведены на рис. 11.2.

Основной способ регулирования активной мощности турбогенератора основан на передаче воздействий по каналу клапанымощность. Его реализуют перемещением регулирующих клапанов турбины /?кл под действием регулятора частоты вращения или электрического синхронизатора турбины (см. рис. 8.6).

Кривые разгона энергоблока 100 МВт

Рис. 11.2. Кривые разгона энергоблока 100 МВт:

  • 1 — по мощности при возмущении топливном = 0,004 МВт/м7ч);
  • 2 — по мощности при возмущении клапанами 2 = I МВт/% РО)
Схема связей между входными (регулирующими) воздействиями и основными регулируемыми величинами энергоблока

Рис. 11.1. Схема связей между входными (регулирующими) воздействиями и основными регулируемыми величинами энергоблока

Другой способ основан на передаче воздействий по каналу давлениемощность изменением начального давления пара перед турбиной. Регулирующим воздействием в этом случае служит изменение подачи топлива в топку. Этим же способом управляют блоком на скользящих параметрах пара при развороте от холостого хода до набора 50—70 % номинальной мощности.

Количество электроэнергии, вырабатываемой в энергосистеме, должно строго следовать за графиком нагрузки.

Этот процесс протекает во времени следующим образом. Изменение электрической нагрузки (задания) вызывает вначале отклонение частоты сети, а затем за счет действия АСР энергоблоков с некоторым отставанием происходит соответствующее изменение вырабатываемой мощности.

Важнейшей характеристикой блоков с точки зрения регулирования частоты и мощности служит приемистость, которая характеризует способность блока изменять тепловую нагрузку и электрическую мощность в переходных режимах вслед за изменением задания по мощности.

Приемистость энергоблока обычно оценивают по формуле

где А^ф, N3 — приросты фактической и заданной мощности; 0—/3 — заданный промежуток времени (отрезок времени на диспетчерском графике электрической нагрузки).

Более высокой приемистостью обладает блок, обеспечивающий наиболее быстрый переход на новую нагрузку. При этом основные и промежуточные параметры блочной установки не должны выходить за пределы допустимых отклонений.

При резком увеличении электрической нагрузки из-за большой инерционности котла в первый момент времени возникает нехватка пара. В системе регулирования турбины в этом случае целесообразно предусмотреть временное дополнительное открытие регулирующих клапанов ЦВД так называемое динамическое переоткрытие. При этом прочность элементов турбины: упорного подшипника, диафрагм, лопаточного аппарата — должна обеспечивать возможность кратковременной перегрузки. Котел вырабатывает дополнительное количество пара в связи с глубоким падением давления из-за переоткрытия клапанов. Для предотвращения чрезмерного снижения давления в системе регулирования котла следует увеличить быстродействие АСР подачи топлива введением дополнительных форсирующих сигналов.

Кроме того, в технологической схеме блочной установки в качестве дополнительных источников пароспабжения турбины можно использовать греющий пар регенеративных ПНД, подачу которого в ПНД следует прекращать по сигналу набора нагрузки.

При сбросах электрической мощности, наоборот, возникает возможность чрезмерного повышения давления первичного пара. При значительных сбросах нагрузки лишний пар сбрасывают в конденсатор турбины через автоматически включающиеся БРОУ.

Следовательно, приемистость блока можно повысить за счет усовершенствования технологических схем выработки пара и увеличения быстродействия автоматических систем регулирования котлов, турбогенератора и вспомогательных установок.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы