Регулирование теплофикационных энергоблоков

В последнее время блочная компоновка агрегатов начинает все шире применяться для теплофикационных турбоустановок. Это относится не только к агрегатам, имеющим промперегрев пара, но и к вводимым в последнее время мощным теплофикационным турбинам без промперегрева. Другая характерная особенность современных мощных теплофикационных турбин — применение ступенчатого подогрева сетевой воды паром нескольких отопительных отборов и работа турбин с ухудшенным вакуумом в конденсаторе и использованием последнего в качестве первого подогревателя сетевой или подпиточной воды. Отмеченные обстоятельства, естественно, не могли не отразиться на свойствах теплофикационных агрегатов как объектов регулирования электрической и тепловой нагрузки.
Регулирование тепловой нагрузки
Выбор регулируемого параметра. Переход к многоступенчатому подогреву сетевой воды существенно изменил структуру регулируемого объекта по тепловой нагрузке. Этот объект включает паровые объемы всех камер отборов, паропроводов и сетевых подогревателей, а также сами подогреватели как тепловые аккумуляторы.
Естественным качественным параметром, отражающим требования потребителя в отношении качества отпущенной тепловой энергии, является температура сетевой воды /с. Как показывают исследования ЛПИ и Мосэнерго, поддержание постоянного давления рав в верхнем подогревателе при многоступенчатом подогреве не обеспечивает постоянства температуры сетевой воды, в том числе в установившихся режимах [51. Поэтому в качестве регулируемой величины для тепловой нагрузки при многоступенчатом подогреве более предпочтительна непосредственно температура сетевой воды при выходе из последнего сетево1 о подогревателя (СП).
Как показывают исследования ЛПИ и Мосэнерго, наиболее рациональна схема каскадного регулирования, в которой одновременно применены оба регулятора — температуры сетевой воды и давления в верхнем отборе. Быстродействующий регулятор давления, переводя турбину к промежуточному режиму с постоянным давлением в верхнем отборе, обеспечивает стабилизацию системы и высокий темп затухания колебаний. Температура сетевой воды может при этом несколько отклониться. Медленнодействующий ПИ-регулятор температуры воздействует на механизм управления регулятора давления, изменяя задание для него в ту или иную сторону в зависимости от отклонений температуры. Во второй части переходного процесса под действием регулятора температуры система переходит от промежуточного к новому установившемуся режиму. Температура сетевой воды возвращается при этом к исходному значению.
Эта схема может быть применена не только для вновь проектируемых турбин. Она может быть применена также на ранее выпущенных турбинах без переделки существующих систем их регулирования. Для этого последние должны быть дополнены всего одним элементом — регулятором температуры, воздействующим на электродвигатель механизма управления регулятора давления.
Отопительные отборы теплофикационных турбин как скрытый вращающийся резерв энергосистемы. Как правило, турбины с регулируемыми отборами пара работают с достаточно большой загрузкой ЧВД, вследствие чего запасы по возможному открытию клапанов ЧВД невелики. В то же время на режимах больших тепловых нагрузок практически не загружена часть низкого давления. Направление в нее потока пара за счет временного ограничения теплового потребления открывает возможность быстрого увеличения мощности при системных авариях. Для большинства эксплуатационных режимов получаемая за счет этого дополнительная мощность превышает 20 % номинальной мощности агрегата. В неотопительный период, когда многие теплофикационные турбины работают на конденсационном режиме или при малых тепловых нагрузках, быстрое увеличение мощности может быть достигнуто за счет полного или частичного отключения регенеративных подогревателей. Кроме того, на таких режимах имеются большие возможности динамического пере открытия клапанов ЧВД. Временное отключение отопительных отборов на короткое время не приведет к нарушениям в системе теплоснабжения, поскольку тепловые сети обладают большой аккумулирующей способностью, обеспечивающей возможность работы до 3—4 ч.