Выбор оптимальных режимов эксплуатации энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы

• Автор: Сахаров, Константин Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Обзор технической литературы по проблеме управления режимами работы ПГУ большой мощности на пониженных нагрузках
1.1. Общие положения по современному состоянию внедрения ПГУ в российской энергетике
1.2. Анализ режимов работы ПГУ в режимах регулирования нагрузки
1.3. Выводы по главе
Глава 2 Исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой
турбины Т-125/150 ПГУ-450 при работе ее в малопаровом (моторном) режиме
2.1. Общие положения
2.2. Описание объекта исследования
2.3. Математическая модель ступени и группы ступеней ЦВД паровой турбины Т-150 при их работе в малопаровом (моторном) режимах
2.4. Выводы по главе
Глава 3 Исследование температурного состояния ЦВД в малопаровых режимах
и выбор оптимальной схемы охлаждения
3.1. Исследование температурного состояния при прямоточной схеме подачи
охлаждающего пара
3.2. Исследование температурного состояния при противоточной схеме подачи
охлаждающего пара
3.3. Выбор оптимальной схемы подачи и параметров охлаждающего пара
3.4. Выводы по главе
Глава 4 Разработка автоматической системы регулирования и управления
температурным состоянием проточной части ЦВД турбины
4.1. Разработка функциональной схемы АСР температурного состояния проточной части ЦВД турбины
4.2. Разработка модели объекта управления
4.3. Выводы по главе
Глава 5 Выбор оптимальной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ-450Т
при работе части высокого давления ЦВД паровой турбины в малопаровом (моторном) режиме
5.1. Общие положения
5.2. Выбор технологической схемы организации малопарового режима и
оптимальной схемы использования пара высокого давления
5.2.1. Формирование тепловой схемы и исходных данных для расчета
5.2.2. Составление экономико-математической модели паротурбинной установки
5.3. Оценка эффективности внедрения малопарового режима ЦВД на ПГУ-

5.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение
1.1. Построение границы области требуемого запаса устойчивости для системы с ПИ-регулятором по корневому показателю

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования определяется развитием высокоэффективных технологий на базе парогазовых установок (ПТУ) с КПД до 50-51 % в конденсационном цикле и до 75 - 78% в теплофикационном цикле.
Привлекательными особенностями ПТУ, помимо высоких КПД, являются умеренная удельная стоимость (в 1,5-2 раза ниже, чем у паровых энергоблоков близкой мощности), возможность сооружения за короткое (два года) время, вдвое меньшая потребность в охлаждающей воде, хорошая маневренность. С учетом всех достоинств ПТУ наиболее важной задачей для отечественной энергетики является перевод многочисленных паровых электростанций, работающих в основном на природном газе, в парогазовые.
При создании АСУ станций, в которых, помимо традиционных паротурбинных блоков, присутствуют ПТУ, необходимо разрабатывать новые методики оптимального управления режимами работы станции с точки зрения минимизации затрат на топливо при покрытии заданных, и как правило переменных, графиков электрической и тепловой нагрузки, которые бы учитывали особенности работы ПТУ. Необходимым условием при этом является выбор режимов работы оборудования самой ПТУ. Дело в том, что при работе ПТУ на пониженных нагрузках в пределах регулировочного диапазона электрической нагрузки ПТУ, как в теплофикационном, так и конденсационном режимах ее работы имеют место ограничения этого диапазона по газовой турбине, по котлу-утилизатору и паровой турбине. Кроме того, при пониженных нагрузках немаловажное значение при выборе оптимального режима играют и экономический, и экологический факторы.
Под техническим диапазоном понимается диапазон электрических нагрузок от максимального значения при полном составе основного оборудования до минимально допустимого значения электрической мощности блока по техническим возможностям минимального количества работающего основного оборудования. Технический диапазон электрических нагрузок ПГУ-

из подогревателей сетевой воды ПСГ-1 и ПСГ-2. Турбина рассчитана на работу в режиме скользящих параметров пара обоих контуров и обеспечивает надежную и длительную работу при теплофикационном и конденсационном режимах работы. Параметры пара перед турбиной приведены в Таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Параметры пара перед турбиной
№ п/п Наименование величины Размерность Величина
1 Параметры пара контура ВД перед стопорными клапанами ЦВД:
1.1 давление, номинал, /мин.* допуст. МПа 7,225 / 3,
1.2 температура, номинал, /макс. °С 512,7/
1.3 расход пара, номинал, /макс. /мин.* допуст. т/ч 453,6/525/
2 Параметры пара контура РІД:
2.1 давление, номинал, /мин.* допуст. МПа 0,534 / 0,
2.2 температура, номинал, /макс. °С 221,7/
2.3 расход, номинал./макс./мин.* допуст. т/ч 85,8/ 150/
3 Давление пара за ЦВД МПа 0,
4 Температура охлаждающей воды °С 24,
5 Расчетное давление в конденсаторе МПа 0,00
* - минимально допустимые значения - при работе с одним КУ.
2.3.Математическая модель ступени и группы ступеней ЦВД паровой турбины Т-150 при их работе в малопаровом (моторном) режимах
Как было приведено выше, под малопаровым (моторным) режимом принимается такой режим работы ступени или группы ступеней турбины, находящихся в режиме вынужденного холостого вращения, при котором в проточную часть турбины подается небольшое количество пара соответствующих параметров для охлаждения ступеней. При этом пар, двигаясь по проточной части турбины с небольшой скоростью, выполняет лишь функцию охлаждения ступеней и направляющих лопаток.
Работа группы ступеней в малопаровом режиме - глубоко нерасчетный режим, требующий учета этого подхода при моделировании процессов,