Управление котлами при параллельной работе на общую паровую магистраль

При работе котлов ТЭС на общий паропровод некоторые из них могут быть оставлены для работы в базовой нагрузке при постоянной подаче топлива, а другие составляют группу, участвующую в регулировании нагрузки электростанции. Регулятор давления пара, поддерживая давление в общей паровой магистрали, должен одновременно управлять нагрузкой всех котлов, составляющих эту группу, выполняя функцию главного регулятора.

Известно, что при постоянной расчетной нагрузке котел работает более экономично, чем при нерасчетном режиме. Из этих соображений желательно было бы большую часть котлов оставить в базовом режиме. Однако, чем больше котлов не участвует в регулировании нагрузки, тем больше становятся колебания паропроизводительности на остальных регулирующих котлах и тем меньше экономические показатели их работы. Поэтому выбор числа и типа регулирующих котлов, а также распределение между ними нагрузки производится с учетом их режимных характеристик, показывающих изменение КПД в зависимости от паропроизводительности в диапазоне регулирования (рис. 12.4). В качестве регулирующих стремятся использовать котлы у которых КПД малоизменяется с изменением нагрузки.

12.4 Режимные характеристики котлов.

На основании приводимых характеристик трех котлов следует, что целесообразно котел №1 перевести в базовый режим при нагрузке 75-90%, а котлы №2 и №3 использовать в качестве регулирующих, причем установить котлу №2 нагрузку выше чем котлу №3.

Таким образом, регулирование давления пара в общей паровой магистрали при параллельной работе котлов должно обеспечить одновременное управление нагрузкой нескольких котлов и дать возможность изменять участие каждого из них в покрытии общей электрической нагрузки станции.

Рассмотрим одну из типовых схем управления котлами ТЭС при их параллельной работе на общую паровую магистраль (Рис. 12.5).

Для стабилизации режима отдельных котлов не только при внешних, но и при внутренних возмущениях применяется схема, предусматривающая установку регулятора тепловой нагрузки на каждом из котлов, работающих на общий паропровод и общего для них корректирующего регулятора давления.

Регулятор давления (1) не управляет подачей топлива, а лишь корректирует задание регуляторам тепловой нагрузки (2) всех регулирующих котлов. Каждый их этих регуляторов, управляя подачей топлива, поддерживает тепловую нагрузку своего котла в соответствии с заданием корректирующего регулятора. Регуляторы (2) имеют задатчики, позволяющие устанавливать желательное распределение нагрузок между котлами.

Тепловая нагрузка измеряется по сумме расхода пара и скорости изменения давления пара в барабане котла, сигнал которой поступает от дифференцирующего устройства (3).

При изменении нагрузки турбин корректирующий регулятор (1) меняет задание всем регуляторам тепловой нагрузки, которые в свою очередь, уменьшая или увеличивая подачу топлива, изменяют нагрузку своих котлов в соответствии с новым значением командного задания.

12.5 Принципиальная схема каскадного регулирования давления пара с главным корректирующим регулятором.

1 – главный (корректирующий) регулятор, 2 – регулятор тепловой нагрузки, 3 – дифференцирующее устройство, Зд – задатчик.

При внутренних возмущениях, например, при уменьшении подачи топлива на один из котлов и снижении его паропроизводительности регулятор тепловой нагрузки (2) этого котла увеличит подачу топлива только в свой котел и восстановит его нагрузку вновь до значения, заданного корректирующим регулятором давления.

При внутренних возмущениях тепловая нагрузка меняется быстрее, чем давление пара. Поэтому регулятор тепловой нагрузки (2) воспримет нарушения и восстановит подачу топлива прежде, чем это нарушение успеет существенно сказаться на давлении пара в общей паровой магистрали. Таким образом, внутреннее возмущение на одном из котлов будет устранено при данной схеме регулирования до того, как оно успеет оказать значительное влияние на режимы остальных, параллельно работающих котлов.

Эта схема позволяет перевести часть котлов в базовый режим работы. При этом регулятор тепловой нагрузки останется в работе, но для него задатчиком устанавливается постоянное задание, не зависящее от работы главного (корректирующего) регулятора давления. В этом случае постоянство нагрузки этого котла автоматически поддерживается его регулятором тепловой нагрузки.