Понижение электрической нагрузки теплофикационного агрегата путем отключения пвд
Этот метод ранее описывался с целью форсировки блока. Здесь он же используется для снижения мощности теплофикационной установки с той разницей, что теперь путем одновременного снижения подачи пара в «голову» турбины с расчетом, чтобы сохранить прежний расход пара в отсеки турбины за точкой отбора на последней по отбору пара ПВД.
Снизить электрическую мощность турбоагрегата ТЭЦ при сохранении его тепловой нагрузки можно за счет отключения или частичного байпасирования ПВД. Этот метод ранее описывался с целью форсировки блока, когда за счет отключения ПВД увеличивался пропуск пара через проточную часть турбины за отборами ПВД. Этот пар при работе в турбине до конденсатора создавал дополнительную мощность. Отличие данного режима от предыдущего заключается в том, что теперь на величину отключенных отборов пара на ПВД снижается подача в «голову» турбины так, чтобы сохранить прежние расходы пара в проточной части турбины за последним отбором на ПВД. Тогда мощность ЧСД и ЧНД сохраняется прежней, а мощность ЧВД уменьшается на величину уменьшения через нее пропуска пара. В результате снижается общая мощность турбины.
При работе с полностью закрытой диафрагмой это не влечет за собой потери экономичности, так как потери в конденсатор остаются теже, а КПД котла даже несколько возрастает за счет снижения температуры уходящих газов, связанного со снижением температуры питательной воды.
При этом может быть как полное отключение ПВД, так и частичный обвод части питательной воды помимо ПВД. Отключение или байпасирование ПВД приводит к увеличению расхода пара по отсекам, расположенным за отборами на ПВД, что влечет за собой рост давлений в камерах отборов, в том числе и регулируемых. Если стоит задача сохранить давление в теплофикационных отборах постоянным, что соответствует постоянной тепловой нагрузке отборов, то необходимо снизить расход пара в голову турбины, за счет чего происходит снижение электрической мощности турбоагрегата.
Расчет величины снижения электрической мощности турбины при использовании описанного способа основывается на расчете тепловой схемы блока в исходном состоянии и новом. Рассмотрим процессы, которые происходят при этом. Для упрощения примем, что внутренний относительный КПД отсеков турбины не изменяется.
При байпасировании ПВД с коэффициентом равным отношению доли обводимой воды к расходу питательной воды в исходном режиме расходы пара в отборы изменяются следующим образом:
Где Dni, D исх ni - расходы пара в i-ый ПВД в режиме байпасирования в исходном режиме, кг/с.
Отключение ПВД ведет к увеличению расхода пара на деаэратор, в связи с тем, что в этом случае нет подвода тепла в деаэратор с конденсатом греющего пара (дренажа) ПВД. Величина дополнительного расхода пара на деаэратор определяется из выражения:
h д п — энтальпия пара в отборе на деаэратор, кДж/кг;
h 1 д, hдр.пвд3 — соотвественно, энтальпия питательной воды на выходе из деаэратора и энтальпия дренажа на выходе из нижнего ПВД, кДж/кг;
—суммарный расход греющего пара на ПВД в исходном
Так как расходы пара в турбине уменьшаются только в отсеках, расположенных выше регенеративного отбора на последний ПВД в деаэратор, то давления в этом и в ниже лежащих отборах не изменяются.
Расчет изменения давлений пара в отборах на ПВД можно определить, используя формулу Стюдола-Флюгеля:
Pi - давление в отборе на i-ый ПВД, МПа;
- расход пара через отсек, расположенный за i-ым отбором, кг/с;
—доля изменения расхода пара через отсек,
расположенный за i -ым отбором ПВД, за счет частичного обвода или отключения ПВД, кг/с;
Pi ,Pd - давление в камере отбора на i-ый ПВД и на деаэратор в исходном режиме.
За счет изменения давлений по отсекам происходит изменение теплоперепадов по отсекам и изменение расходов пара через отсеки, до отбора на деаэратор или до отбора на ПВД-3, если деаэратор и ПВД-3 питаются паром одного и того же отбора.
Тогда недовыработка электрической мощности, за счет сокращения подачи пара в «голову» турбины, пропорционально сокращению расхода пара в отборы на ПВД, может быть определена по следующему выражению:
H х 1, H х 2 ,H х 3- теплоперепады в отсеках турбины в режиме байпасирования, кДж/кг.
Использование пиковых сетевых подогревателей для расширения регулировочного диапазона нагрузок
Одним из путей повышения маневренных свойств действующих и вновь проектируемых ТЭЦ является применение схем с дополнительным сетевым подогревателем. На рис. 13.7а, 13.7б, 13.7в приведены некоторые возможные схемы теплофикационных паротурбинных установок с дополнительным сетевым подогревателем при наличии промперегрева пара и без него.
Разгрузка турбины производится уменьшением расхода пара в «голову» турбины. Для компенсации снижения тепловой нагрузки основных сетевых подогревателей, при уменьшении мощности турбины, включается дополнительный сетевой подогреватель, питаемый через РОУ острым паром [рис.13.7а и 13.7б ]. В этом случае турбина разгружается аналогично разгружению при передаче нагрузки на ПВК. Котел разгружается здесь в меньшей степени, таким образом, ограничения на нагрузку котла уменьшаются. Во всем остальном, передача тепловой нагрузки на пиковые сетевые подогреватели, во всем аналогична передаче нагрузки на ПВК (рис. 13.5).
Для схемы, представленной на рис. 13.7в, пар на дополнительный подогреватель подается из нитки горячего промперегрева. При достаточно низких нагрузках для охлаждения промежуточного пароперегревателя и обеспечения тепловой нагрузки предусматривается подача свежего пара в обвод ЦВД турбины через РОУ в холодную линию промперегрева (рис. 13.7в). По данным [ 9 ] использование такой схемы позволяет снизить электрическую мощность до Nэ= 20-30% номинальной. Паропроизводительность котла при столь низкой электрической мощности турбины снижается лишь на 30-40% от номинального значения. Режим работы ЦВД турбины при этом может изменяться вплоть до беспарового.
Для турбоустановок без промперегрева в дополнительный сетевой подогреватель подается через РОУ свежий пар. Для обеспечения глубокого разгружения по электрической мощности и сохранения тепловой нагрузки блока необходимо применение РОУ, рассчитанных практически на номинальный расход пара, а также необходимы дополнительные сетевые подогреватели с большой поверхностью теплообмена.