Магистратура 1 сем ТЭС / экз / режимы ответы

21. Прохождение провала нагрузки, с исп.режима горячеговращ. резерва, технология перевода, +и-. Затраты топлива на поддержание турбоагрегата в режиме ГВР.

Режим горячего вращающегося резерва (ГВР) который еще также называют режимом частичных оборотов (РЧО), сводится к следующему.

Энергоблок разгружается на скользящих параметрах, генератор отключается от сети. Закрывается ГПЗ турбины и при достижении частоты вращения ротора турбины 800 - 1100 об/мин через байпас ГПЗ подается пар с таким расчетом, чтобы эта частота вращения ротора сохранялась.

Котел не гасится и продолжает работать на одном дымососе и на одном вентиляторе, а поддержание выработки небольшого количества пара обеспечивается работой на одной растопочной форсунке или газовой горелке. Вакуум в конденсаторе сохраняется и на уплотнения турбины подается пар по пусковой схеме энергоблока.

Рис.7.4 Схема работы энергоблока 200 МВт в режиме горячего вращающегося резерва: Dпв - подача питательной воды с соседнего блока; Dпу, Dку - подача пара на передниеи задние концевые уплотнения турбины;DБРОУ-сброс «лишнего» пара в конденсатор; Dэж – подача пара на эжекторную установку.

Преимущества ГВР:

-котел остается в работе, трубопроводы острого пара и пара промперегрева прогреты;

-отсутствует этап пуска с «толчком» турбины, и при пуске блока требуется только «добор» оборотов до номинальных и синхронизация генератора.

Недостатки:

-разогрев последних ступеней ЦСД и ЦНД турбины из-за потерь на трение и вентиляцию и ввиду высокой температуры пара, вследствие его низкого расхода через пароперегреватель котла, рост расхода пара через промперегреватель с другой стороны приводит к недопустимому увеличению частоты вращения турбины;

-довольно большой расход тепла на поддержание режима ГВР.

Поэтому режим ГВР не нашел широкого применения в энергетике.

Затраты топлива

Затраты топлива = расход топлива на котел + затраты топлива на подготовку пара для уплотнений и на выработку электрической энергии на привод механизмов собственных нужд (ДВ, ДС, КН, ЦН)

гвр = Кг + Кд стп + ср Σснгде Кг и Кд – коэффициенты пересчета, – расход топлива, стп – потребление блоком стороннего пара

22. Привлечение теплофикационных турбин к прохождению провалов нагрузки, путем частичного обвода сетевых подогревателей с сохранением тепловой нагрузки отборов. Преимущества и недостатки, основные ограничения, технологические схемы. Экономичность. Критерии применения в условиях рынка.

Для разгружения турбоагрегата, когда в регулируемом отборе достигается минимально-допустимое давление, предлагаются поддержание тепловой нагрузки на заданном уровне в процессе разгружения путем частичного обвода группы сетевых подогревателей и увеличения нагрева сетевой воды, проходящей через ПСГ, до более высоких параметров так, чтобы после смешения обводимого и основного потоков параметры прямой сетевой воды оставались на заданном уровне и отпуск тепла сохранялся:GcвCр (tпр - tобр)=(1-∆)GcвCр (tпрпсг-tобр),

где:Cр - изобарная теплоемкость воды (кДж/кг оК);tпр, tобр- соответственно температура прямой заданной и обратной сетевой воды ( оС );∆ - доля обвода сетевой воды помимо ПСГ;tпрпсг - температура прямой сетевой

воды на выходе из ПСГ, при обводе части сетевой воды помимо ПСГ.

В этом случае снижение мощности турбины происходит за счет двух факторов:1) уменьшения расхода пара в голову турбины ввиду его уменьшения на регенеративные подогреватели и из-за роста параметров на выхлопе в конденсатор и ввиду повышения параметров конденсата;2) уменьшения срабатываемоготеплоперепада, за счет роста параметров в камерах регулируемых отборов.

Таким образом можно повышать параметры пара в камерах отборов до достижения верхних допустимых пределов Ротбуменьшением расхода сетевой воды через ПСГ до минимально допустимого

уровня. При реализации предлагаемого режима тепловая экономичность турбины практически не меняется, если расход пара в конденсатор не изменяется. Однако с ростом параметров пара в камере последнего отбора, для сохранения допустимого температурного уровня ЦНД, необходимо увеличивать вентиляционный расход пара в конденсатор. В результате снижаются экономичность работы и диапазон разгружения.

24. Привлечение теплофикационных турбин к прохождению провалов нагрузки, путем передачи тепловой нагрузки на пиковыебойлеры при сохранении отпуска тепла от станции. Технологические схемы. Преимущества и недостатки, основные ограничения. Экономичность. Критерии применения в условиях рынка.

Один из путей повышения манёвренных свойств ТЭЦ – применение схем с дополнительными СП при наличии п/п и без него. Разгрузка турбины производитсч уменьшением расхода пара в голову турбины. Для компенсации снижения тепловой нагрузки основных СП, при уменьшении N включается ДСП, который питается через РОУ острым паром. Котёл разгружается в меньшей степени, => ограничения на нагрузку котла уменьшается.

Для схемы 3 пар на дополнительный подогреватель подаётся из нитки горячего п/п.

При низких нагрузках для охлаждения промежуточного п/п и обеспечения тепловой нагрузки свежий пар подаётся в обвод ЦВД турбины через РОУ в холодную линию п/п. Использование такой схемы позволяет снизить Nэ=20-30%Nном. Паропроизводительность котла при низкой Nэ снижается лишь на 30-40% от номинальной. Режим работы ЦВД может изменяться вплоть до беспарового.

Для турбоустановок без п/п в ДСП подаётся через РОУ свежий пар.

Чтобы обеспечить глубокое разгружение по Nэ и сохранить тепловую нагрузку: 1) применять РОУ рассчитанное на номинальный расход пара; 2) ДСП с большей поверхностью теплообмена.

Целесообразно производить разгружение турбины по Nэ до min допустимого уровня давлений теплофикационных отборов =>разгружение в широком диапазоне изменения Nэ и сохранение мобильности.

25. Привлечение теплофикационных турбин к прохождению провалов нагрузки, путем разгружения и передачи тепловой нагрузки на ПВК. Преимущества и недостатки, основные ограничения. Экономичность. Критерии применения в условиях рынка.

Критерии применения Уменьшение электрической мощности теплофикационной турбины при ее работе с полностью закрытой диафрагмой и min вентиляционным пропуском пара в конденсатор связан с принудительным уменьшением ее тепловой нагрузки до того значения, которое соответствует требуемому уровню разгрузки турбины. В этом случае недоотпущенное турбиной тепло должно быть восполнено замещающим источником тепловой энергии (в данном случае пиковыми водогрейными котлами).

Подавляющую часть времени, когда ПТУ работает с большими нагрузками отопительных отборов, ПВК тогда работают с частичными тепловыми нагрузками или погашены полностью. В этом случае ПВК могут быть использованы в ночные часы для восполнения той части тепловой нагрузки, которая недовыдана сетевыми подогревателями. Однако в небольшие периоды года, когда температура наружного воздуха низка, а ПВК работают круглосуточно с тепловыми нагрузками, близкими к max, возможности компенсации недовыработки тепловой мощности основными сетевыми подогревателями за счет ПВК становятся ограниченными и в этот период маневренность ТЭЦ существенно уменьшается.

← Принципиальный график возможности разгружения турбины и передачи нагрузки на ПВД в зависимости от наружной температуры

максимальная тепловая нагрузка ПВК и тепловая нагрузка ПВК при произвольной температуре наружного воздуха tхпв соответственно.

Величину тепловых отборов турбины в этом случае можно снизить на ∆Qпвк

∆QПВКхгде:Qотбmax— max отбор тепла от отборов турбины.В этом случае, за счет снижения тепловой нагрузки отборов можно уменьшить расход пара на турбину и снизить электрическую мощность турбины в

соответствии с диаграммойрежимов. При этом t сетевой воды tпсвх за СП-2 будет равна:tхпв=tхпв–

(ΔQxПВК/(Ср*GСВ))

В зоне 1-2 при нормальной нагрузке ПВК отключены. При разгружении турбины, часть нагрузки отборов передается на ПВК, а отборы пара на сетевые подогреватели уменьшаются и в конце зоны давление в отборах достигает минимально-допустимых значений.Здесь появляется другой фактор, ограничивающий глубину разгрузки отборов при данном способе, -механическая прочность ступеней предотборного и промежуточного отсеков турбины. Этим определяетсяпредельная глубина разгрузки. Дальнейшее разгружение в таких условиях возможно только при открытии поворотной диафрагмы с переводом турбины на работу со значительными конденсационными пропусками пара в конденсатор и с передачей еще большей части тепловой нагрузки на ПВК. Переход к таким режимам связан с резким увеличением удельных расходов теплоты на выработку электроэнергии.

26. Привлечение теплофик. агрегатов с ПП, для прохождения провала нагрузки, путем частичного обвода ЦВД.

Для блоков с п/п пара расширение диапазона изменения электрической мощности (причем независимо от t наружного воздуха) можно получить за счет частичного или полного обвода ЦВД. Этот способ обеспечивает наиболее широкие диапазоны изменения нагрузки и является одним из самых экономичных, при условии работы турбины с полностью закрытой диафрагмой. Во избежание захолаживания органов регулирования и паровпуска турбины, при работе с частичным обводом ЦВД необходимо использовать скользящее давление. Кроме этого такой режим позволяет значительно уменьшить затраты на привод питательного насоса.

Так как все блоки, установленные в энергосистемах, выполнены по однобайпаснойсхеме , то для реализации этого способа необходима реконструкция пусковой схемы блока.

←Схема обвода ЦВД, при разгружении энергоблока.

В этом случае, необходима установка дополнительной БРОУ на "линии острого пара" - "холодный промперегрев". Часть пара помимо ЦВД подается на выхлоп ЦВД. В результате сокращение мощности происходит только за счет уменьшения подачи пара в ЦВД. Расчеты показали, что при полной загрузке теплофикационных отборов ЦВД свыше 40% от

расхода пара в голову турбины приводит к разогреву выхлопа ЦВД до 400о С и выше, так что температура металла последних ступеней ЦВД может выйти за пределы установленные заводом изготовителем. Для дальнейшего разгружения необходим полный обвод ЦВД. Обеспечение нормального температурного уровня ЦВД в этом случае достигается за счет пропуска небольшого количества пара через ЦВД противотоком. Использование такой схемы резко уменьшает мобильность турбоагрегата по сравнению с частичным обводом ЦВД. Обвод ЦВД по пару в пределах 40% обеспечивает допустимый уровень температурного состояния ЦВД, а также снижение электрической мощности на 40-50 МВт. В этом случае обеспечивается очень высокий уровень мобильности блока.

27. Причины возникновения пиковых нагрузок. Способы их покрытия. Способы получения пиковой мощности на действующем оборудовании.Форсировка оборудования. Применимость, основные ограничения. Преимущества, недостатки, экономичность. Критерии применения в условиях рынка. Условия возникновения потребности в пиковой энергииСпецифика работы энергогенерирующего оборудования - непрерывность производства и потребления электроэнергии. Графики суточной нагрузки энергосистем отличаются неравномерностью. Причины:1) в изменении структуры энергопотребления, вызванной увеличением доли коммунально-бытового, транспортного и сельскохозяйственного потребления 2)

визменении условий работы промышленностиПоказатели, характериз. графики электрических нагрузок-

коэффициент неравномерности(Nmin/Nmax). Для обеспечения надежного энергоснабжения необходимо иметь

втечение всего времени прохождения пиковой нагрузки резервную мощность.

Способы получения пиковой мощности при прохождении суточных пиков нагрузки: 1) пуском новых высокоманевренных агрегатов 2) увеличение регулировочного диапазона на работающих (то есть снижением Рмин при прохождении провала, что позволяет иметь большее число включенных агрегатов, и увеличением Рмах, что позволяет иметь при том же числе работающих агрегатов большую мощность в пиковые часы). Доп. резерв мощности для прохождения пиков нагрузки можно получить:1) пуском высокоманевренных агрегатов (гидроагрегаты, пиковые ГТУ и т.д.);2) увеличением нагрузки на работающем оборудовании (перегрузкой);3)двумя способами одновременно.

Использование первого способа подразумевает эксплуатацию этих агрегатов. Ввод в эксплуатацию новых агрегатов, приводит к значительным капиталовложениям, включение этого оборудования только при пиковых нагрузках, снижает время использования установленной мощности, следовательно снижает эффективность его эксплуатации.

Способы получения дополнительной мощности на действующем оборудовании1) Форсировка котла и выработка пара сверх номинальной паропроизводительности, с увеличением подачи пара в голову турбины;2) Повышение начальных параметров пара в пределах допуска, углубление вакуума в конденсаторе, если такое возможно;3) Отключение части системы регенерации;4) Форсировка ГТУ, впрыск пара в камеру сгорания ГТУ;Для Т-турбин возможно увеличение Nэ за счет снижения их тепловой нагрузки путем ее перевода на пиковые водогрейные котлы и увеличения выработки в конденсационном режиме.

Форсировка - перегрузка оборудования. max прирост мощности определяется в первую очередь возможностями по перегрузке основного и вспомогательного оборудования (а именно: пропускной способности турбины, запаса мощности у генератора, конденсирующей способности конденсатора, запасов производительности дутьевых вентиляторов и дымососов).

Генераторы турбин допускают длительное повышение их перегрузки по активной мощности на 10-15% от номинальной при одновременном снижении их реактивной нагрузки.

При форсировке котла основное ограничение связано с генерирующей способностью котла, которая зависит от многих факторов:1) допустимого тепловосприятия поверхностей его нагрева; 2) состава и качества сжигаемого топлива; 3) запаса производительности тягодутьевых машин (вентиляторы, дымососы); 4) предельного роста давления в котле и пропускной способности промперегрева; 5) запаса производительности системы топливоприготовления (в первую очередь мельниц).

Все котлы имеют запас по производительности в 5-10% по сравнению с количеством пара, необходимым для обеспечения Nном турбины. Форсировка котла =>увеличение расхода пара в проточную часть турбины (необходимо, чтобы паровпуск турбины и проточная часть обеспечивали увеличение расхода.) =>перераспределение параметров по проточной части турбины иизменение величины срабатываемыхтеплоперепадов отсеков =>возрастают изгибающие напряжения в лопаточном аппарате (max перегрузка-регулирующая ступень, последние ступени ЦНД, предотборные ступени регулируемых отборов пара Т-турбин), происходит перераспределение осевых усилий в проточной части турбины и возникают дополнительные осевые усилия.

Конденсаторы проектируются на max пропуск пара, для среднегодовой t охлаждающей воды =>основное ограничение - повышение t охлаждающей воды в летний период => давление в конденсаторе может возрасти до максимально допустимого, что может стать основным ограничением по повышению мощности путем перегрузки.

Форсировка котла и турбины – снижение экономичности работы(связано со снижением КПД котла, лопаточного аппарата турбины и всей технологической схемы (рост темп. напоров в системе регенеративного подогрева конденсата и питательной воды, рост темп. напоров в конденсаторе).

Повышение начальных параметровПовышение t на 10оС дает повышение N на 1-1,2 %. Необходимо следить за соблюдением сопряженности давления и t. Рост давления, без изменения t приводит к увеличению влажности в последних ступенях, что может сказаться на надежности.Рост t, без изменения давления, дает значительно меньший эффект, при этом рост t, имеет больше ограничений из-за прочностных характеристик металла. Рассматривают только как сверхвынужденную меру.

29. Прохождение пиковой части нагрузки с исп. теплофикационных агрегатов типа Т в режиме дозагрузки.

Работаем по тепловому графику с неполной нагрузкой, чтобы получить дополнительную N открываем диафрагму, давление регулируемого отбора постоянно.

Догружать лучше одну машину с большим N до максимального значения, чем две машину не до максимального значения, т.к. выходит более экономично.

кривая Росандра