Выбор оптимального режима резервирования при прохождении провалов нагрузки. Режимы разгружения. Остановочно-пусковые режимы

При работе энергоблока в переменной части графика суточной нагрузки (рис. 12.1) становится важным выбор режима резервирования.

Рис. 12.1. Суточной график нагрузки энергоблока

Провалом нагрузки можно считать время , равное времени от максимальной нагрузки перед разгружением до максимальной нагрузки после нагружения, за которое нагрузка системы падает до . Таким образом, время провала нагрузки можно представить в виде суммы слагаемых:

Суточный график, представленный на рис. 12.1, отражает работу ТЭС в состав которой входит агрегатов. Каждый агрегат выдает определенную мощность, лежащую в диапазоне;

Тогда разность является регулировочным диапазоном
-ого агрегата.

Для описания неравномерности выработки электроэнергии вводят коэффициент неравномерности (см. лк 5), который определяет собственную величину провала:

При провале нагрузке ставится задача оптимального его прохождения по трем критериям:

1. Экономичность.

2. Надежность.

3. Маневренность.

Каждый из этих критериев требует определенную работу энергоблока и за частую успешное выполнение одного критерия приводит к проигрышу другого. Следовательно, необходимо решать задачу возможности резервирования агрегатов.

Допустим, имеем агрегатов. Тогда некоторое количество из них работают в «генерирующем» режиме, в соответствующем им регулировочном диапазоне, а часть из них в режиме «резерва».

Режим «резерва» можно классифицировать следующим образом:

1. Режим разгружения:

а) Режим генерации (блок разгружен, но вырабатывает электроэнергию, работа в РД);

б) Режим низких нагрузок (выход за РД: ).

2. Остановочно-пусковой режим:

а) Пуск из горячего состояния;

б) Пуск из неостывшего состояния;

в) Пуск из охлажденного состояния.

3. Малопаровой режим:

а) Режим холостого хода;

б) Моторный режим;

в) Низкооборотный режим.

Под горячем состоянием энергоблока понимают его такое состояние, при котором температура металла паровпусковой части ПТ больше 420 °C. Холодное состояние — 100 … 120 °C.

Малопаровым считается режим турбины, когда паровая турбина находится или в холостом вращении или на пониженных оборотах без выдачи активной мощности.

Режимы разгружения

Критерий экономичности

На рис. 12.2 представлен график режима разгружения.

Рис. 12.2. График режима разгружения РД — регулировочный диапазон; РНН — режим низких нагрузок

Общие потери топлива в режиме разгружения составят:

Рис. 12.3. График энергетической характеристики для пояснения потерь в режиме разгружения

Стационарные потери топлива складываются из потерь в различных частях провала нагрузки (рис. 12.3):

­ в части разгружения:

­ в части провала:

­ в части нагружения:

где — выработка электроэнергии в соответствующей части провала нагрузки, кВт.

Не стационарные потери в основном связаны с переходными процессами.

Рассмотрим на примере КПД котла стационарный и нестационарный режим (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Изменение КПД котлоагрегата в стационарном и нестационарном режиме

Как видно из рис. 12.4, КПД котла в динамике сначала резко падает, после чего стабилизируется. Это происходит в результате работы автоматизированной системы управления (АСР) горения. При снижении нагрузки, чтобы избежать недожога топлива мы уменьшаем расход топлива, а воздух следит за топливом, следовательно, в какой-то момент времени воздуха становится больше, чем топлива, из-за чего КПД котлоагрегата резко падает.

При нагружении энергоблока происходит ситуация обратная разгружению. Теперь, чтобы не было пережога — топливо следит за воздухом.

Значимость таких потерь могла быть небольшой порядка 0,5 … 1 % при сжигании газа и от 2 до 5 % при сжигании твердого топлива, если бы провалов по нагрузки было бы мало. Но в сутки таких провалов может быть 10 … 15 из-за чего потери становятся довольно высокими.

Критерий надежности

Оценка делается по отношению к номинальному режиму. Ухудшение надежности связано с температурными колебаниями.

Показатели надежности:

­ переходной процесс изменения состояния агрегата;

­ колебание параметров, особенно по температуре;

­ человеческий фактор связанный с неправильными действиями в аварийных ситуациях.

Скорости изменения нагрузки

Режим разгружения лучше всего протекает в РД энергоблока.

Ограничивающие факторы в режиме разгружения представляют следующие параметры:

1. Скорость исполнительного механизма.

где — проектное значение исполнительного механизма.

2. Скорость разгружения, не более 3 МВт/с:

3. Скорость разгружения по температуре:

где — допустимая скорость по температуре в режиме разгружения.