Принципы регулирования энергоблоков

Принципы регулирования энергоблоков могут быть распространены также на не блочные электростанции, все парогенераторы которых связаны общим паропроводом, откуда пар поступает в отдельные турбины. Наряду с наиболее распространенным способом самостоятельного регулирования турбин такой электростанции можно организовать управление всей электростанцией или ее частью как единым энергетическим агрегатом — поли блоком, включающим все парогенераторы и турбины электростанции или ее выделенной части. Ввиду этого следует признать необоснованным широко распространенное мнение, что единственно возможная программа регулирования не блочных станций — постоянное давление. Для поли блока могут быть применены и другие программы регулирования, в частности скользящее начальное давление пара, при котором регулирование мощности всех турбин поли блока производят не их клапанами, а изменением давления в общем паропроводе.
Регулирование не блочной электростанции единым поли блоком более экономично, чем разделение ее на отдельные технологические блоки, поскольку позволяет осуществить ступенчатое регулирование обычно применяемых на таких станциях питательных электронасосов поочередным их отключением и получить за счет этого выигрыш от применения скользящего давления за счет сокращения затрат мощности на собственные нужды. Выигрыш оказывается тем большим, чем большее число насосов работает параллельно, т. е. чем больше агрегатов включает поли блок. Для одновременного управления всеми агрегатами, входящими в поли блок, применяются системы группового регулирования.
АСР блока не является изолированной системой. Она представляет собой нижнюю ступень иерархической структуры автоматизированной системы управления производством и распределением электрической энергии (АСУ «Энергия»), включающей в себя в порядке иерархии автоматизированные подсистемы управления энергообъединениями, районными энергосистемами, электростанциями и агрегатами, а также противоаварийную автоматику энергосистем.
Одной из главных проблем настоящего этапа энергетики является проблема повышения маневренности агрегатов ТЭС и АЭС
Маневренность определяется совокупностью характеристик энергоблока, обеспечивающих эффективность его участия в регулировании мощности в энергосистемах: регулировочным диапазоном, представляющим собой разность максимальной мощности и нагрузки технического минимума (минимальной мощности, при которой блок может работать неограниченно долгое время); временем остановки блока и его пуска из различных тепловых состояний; скоростью изменения нагрузки. С маневренностью тесно связаны такие технико-экономические характеристики блока, как затраты топлива на его пуск и остановку и тепловая экономичность при различных нагрузках в пределах регулировочного диапазона, определяющие рентабельность работы при том или ином режиме. Скорость изменения нагрузки блока характеризуется его приемистостью, количественной мерой которой в интервале значений времени «t» от момента возмущения «tx» до произвольного момента «t2» является коэффициент приемистости
Хотя во всех случаях желателен возможно более быстрый переход блока от одного режима работы к другому, тем не менее требования к приемистости при плановых и аварийных изменениях мощности принципиально различны. В первом случае, когда необходимы большие изменения нагрузки в соответствии с суточным графиком, допустимая скорость изменения мощности ограничена температурным состоянием энергооборудования и паропроводов. Время перехода от одного режима к другому при этом составляет минуты. При аварийных же ситуациях в энергосистеме, когда требуется ограниченное по величине изменение мощности за очень короткое время (до 10 % номинальной мощности за время не более 2 с), температурные ограничения не играют столь важной роли. Скорость изменения мощности определяется при этом главным образом динамическими характеристиками агрегатов и автоматических систем регулирования. Пути повышения аварийной приемистости блоков поэтому принципиально отличны от путей улучшения остальных маневренных характеристик, а в ряде случаев улучшение последних сопровождается существенным ухудшением аварийной приемистости. Поэтому, хотя приемистость и является безусловно одной из составляющих маневренности, нередко маневренность и приемистость (под которой понимают аварийную приемистость) рассматривают как самостоятельные характеристики.
Большое значение задачи повышения маневренности энергетических агрегатов определяется высокой неравномерностью графиков нагрузок в современных энергосистемах, которая сохранится и в предстоящий период даже с учетом принимаемых мер для выравнивания графиков нагрузок, в том числе предполагаемого строительства ряда гидроаккумулирующих станций.
Проблема маневренности коснется не только специализированных маневренных агрегатов, но также в значительной мере базовых блоков ТЭС и АЭС, в том числе агрегатов ТЭЦ. Проектируя любой агрегат ТЭС или АЭС даже как базовый, конструкторы должны обеспечить выполнение требуемых маневренных характеристик. При этом следует иметь в виду, что, как показывает практика, любой агрегат может оставаться базовым лишь определенную часть его многолетнего срока службы. С появлением новых, более совершенных и экономичных машин он уступает им место в базовой части графика, а сам становится полупиковым агрегатом. Заложенными при его проектировании маневренными качествами будет определяться, насколько эффективно он будет работать в таких условиях и насколько успешно будет решаться проблема суточного и недельного регулирования энергосистем.