Навигация

 

 Меню раздела

Основные условные обозначения
Индексы
Сокращения в тексте
Наименования организаций
Энергетический блок ТЭС или АЭС
Внешние регулируемые величины блока
Принципы регулирования энергоблоков
Математические модели и структурные схемы
Принципы моделирования
Аналоговые и цифровые модели
Цифровое моделирование
Способы получения математических моделей
Динамические свойства блоков
Полу эмпирические модели
Процесс эксплуатации
Типовые возмущения
Типовые звенья и структурные схемы
Элементы автоматического регулирования
Нелинейные звенья
Гармоническая линеаризация
Моделирование регуляторов
Математическое регулирование паротурбинных установок
Уравнение ротора
Моделирование паровых объемов
Моделирования влажно-паровых объемов
Моделирование поверхностных подогревателей
Применение операционного исчисления
Водяной тракт подогревателя
Точность математической модели
Моделирование парового пространства подогревателя
Масса конденсата греющего пара
Моделирование смешивающих подогревателей
Особенности моделирования конденсатора
Эквивалентирование подогревателей
Моделирование турбогенераторов
Моделирование энергосистем
Математическое моделирования парогенераторов
Моделирование системы топливоподачи
Моделирование топки
Моделирование конвентивного газохода
Моделирование активной зоны реактора
Уравнение кинетики реактора
Моделирование промежуточных контуров
Температуры теплоносителя в теплоотдающей части
Компенсаторы объема
Моделирование парогенераторов с многократной циркуляцией
Моделирование прямоточных парогенераторов
Моделирование питательного клапана парогенераторов
Структурные схемы парогенераторов
Сопротивление тракта пароперегревателя
Уравнение паропровода
Динамика регулирования энергоблока
Моделирование газового промперегревателя
Моделирование парового промперегревателя
Регулирование блоков в мощных энергосистемах
Автоматическое регулирование возбуждения
Мощностные характеристики турбогенераторов
Плановые и неплановые изменения нагрузки
Регулирование частоты в энергосистеме
Регулирование мощности
Регулирование перетоков мощности по МСС
Статическая устойчивость
Взаимное согласование параметров РОМ и АСР турбины
Динамическая устойчивость
Требования к статическим и динамическим характеристикам
Регулирование паровых турбин
Динамические характеристики мощных паровых турбин
Влияние паровых объемов
Амплитудно-фазовая характеристика системы
Влияние промежуточных объемов
Динамические характеристики влажно-паровых турбин
Роль парового промперегрева
Импульсные характеристики турбин
Система регулирования мощных паровых турбин ПО ЛМЗ
Системы регулирования турбин ХТГЗ
Система снабжена ЭГП
Влияние системы регенеративного подогрева
Динамическая структура объекта регулирования
Динамика регулирования при наборе нагрузки
Регенеративные отборы пара
Регулирование котлов
Регулирование питания прямоточных котлов
Регулирование температуры перегрева пара
Возможности регулирования температуры перегрева
Аккумулирующая способность котла
Настройка отдельных регуляторов
Принципы регулирования ядерных реакторов
Возрастание потока нейтронов
Регулирование нейтронной мощности
Система управления и защиты
Борное регулирование
Роль температурного эффекта реактивности
Неоновое отравление реактора
Регулирование конденсаторных энергоблоков
Взаимное влияние парогенератора и турбины
Математическая модель ядерного энергоблока
Контуры регулирования основных регулируемых величин
Регулирование энергоблоков ТЭС
Передаточная функция и частотные характеристики
Первичное управление котлом
Корректирующие связи в системах
Форсирующие связи
Стабилизирующие связи
Физическая природа
Регулирование энергоблоков
Схемы с задающим регулятором
Управление клапанами турбины
Динамические свойства энергоблоков
Первичное управление котлом
Комбинированное регулирование
Первичное управление котлом
Повышение эффективности участия блока
Типовые схемы АСР энергоблоков
Особенности регулирования энергоблоков АЭС
Недостатки программы регулирования
Применение программы
Блоки с канальными реакторами
Регулирование теплофикационных энергоблоков
Рациональный способ использования пара
Принцип автономности
Физические основы автономного регулирования
Характерные режимы теплофикационной турбины
Критерии автономности
Необходимое условие автономности системы
Условие полной автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Нарушения автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Электрическая часть АСР
Обще-блочное регулирование
АСР теплофикационного энергоблока
Статическая точность
Привлечения конденсационных энергоблоков ТЭС
Выбор программы регулирования энергоблоков АЭС


Аккумулирующая способность котла

Дополнительная масса пара может быть получена за счет аккумулированных в котле массы рабочего тела и теплоты без изменения подачи в котел питательной воды и топлива. Эта возможность играет большую роль в регулировании блоков, особенно при их участии в противоаварийном регулировании энергосистем. Аккумулирующая способность котла используется при понижении давления, следующем за быстрым открытием регулирующих клапанов турбины. Если после увеличения отбора пара в момент времени t0 нет никаких воздействий на тепловыделение в топке котла, то давление свежего пара р0 непрерывно снижается. Расход пара G первоначально возрастает, затем в момент tx возвращается к первоначальному значению (рис. 6.5). Заштрихованная область характеризует массу пара ДМ, которая может быть дополнительно получена от котла и является мерой его аккумулирующей способности.
Общая аккумулирующая способность котла складывается из трех составляющих. Первая из них — теплота, аккумулированная в кипящей воде. При понижении давления на величину происходит изменение энтальпии кипящей воды. Вследствие этого уменьшается количество теплоты, аккумулированной в массе воды Мв. Высвободившееся количество теплоты затрачивается на испарение воды, образуя дополнительную массу сухого насыщенного пара, где г — удельная теплота парообразования.
Второй источник парообразования — теплота, аккумулированная в металле поверхностей нагрева водяной зоны котла. Понижение температуры кипящей воды, сопутствующее снижению давления, увеличивает разность температур между металлом и водой и соответственно количество теплоты, отдаваемой металлом и затрачиваемой на парообразование. Если считать температуру металла равной температуре воды то за счет отмеченного увеличения теплоотдачи может быть получена дополнительная масса насыщенного пара, где М и с — масса металла и его удельная теплоемкость.
За счет теплоты, аккумулированной в металле пароперегревателя и паропроводов, производится перегрев полученного дополнительно пара. Третий источник аккумуляции — масса пара, сосредоточенная в пароперегревателе и паропроводах. Изменение плотности пара Ар при понижении давления вытесняет из объема V пароперегревателя и паропроводов массу пара ДМ3 УД р. В результате в турбину направляется дополнительная масса пара ДМ = ДМх + ДМа + АМ8, которая возрастает с расширением диапазона Др допустимого снижения давления.
Количественной характеристикой аккумулирующей способности котла может служить удельная аккумулирующая способность М/др. или эквивалентная ей динамическая постоянная аккумуляции Т0, имеющая более универсальное значение. Значение Т0 определяется из уравнения материального баланса, которое при неизменном расходе питательной воды имеет вид, где AG —дополнительный расход пара турбиной за счет аккумулирующей способности.
Это уравнение можно переписать в относительных величинах:
Приняв, что для небольших отклонений давления Ар справедлива зависимость AM = k Ар/р0 (/?„ — номинальное давление), получим
Динамическая постоянная аккумуляции Т0 имеет смысл времени, которое мог бы работать котел за счет аккумуляции при полном расходе пара, пока давление не снизится до нуля. Значения Т0 могут быть определены либо расчетным путем по приведенным выше формулам, либо эмпирически по экспериментальным переходным характеристикам котла при быстром открытии регулирующих клапанов турбины и отключенных регуляторах топлива и питания. Как следует из уравнения (6.1), величину Т0 характеризует длина отрезка, отсекаемого на линии нового установившегося режима касательной к переходной характеристике изменения давления.
Значения Т0 для различных барабанных и прямоточных котлов по данным работы приведены на рис. 6.6. Из графиков следует, что для прямоточных котлов величина Т0 очень мала в области низких давлений и существенно повышается с ростом давления. Уменьшение массы воды, аккумулированной в котлах сверхкритического давления, компенсируется увеличением количества теплоты, аккумулированной в металле поверхностей нагрева, а также повышением плотности пара. Вместе с тем для лучшего использования аккумуляции теплоты в металле в таких котлах целесообразно возможно быстрейшее увеличение подачи питательной воды. Величина динамической постоянной аккумуляции котла существенно уменьшается при снижении его нагрузки, особенно на скользящем давлении пара. Шаровые краны броен балломакс comsy.ru/production/sharovye_krany/broen/.
Для парогенераторов двухконтурных ядерных энергоблоков мощностью 440—1000 МВт динамическая постоянная аккумуляции Т0 согласно данным ЦКТИ и ЛПИ [41 ] составляет 115—140 с, причем ее значения уменьшаются с ростом единичной мощности блока. Определяющую роль в общей аккумулирующей способности парогенераторов этого типа играет аккумуляция теплоты в воде, за счет которой может быть получено примерно 70 % общей массы пара, дополнительно направляемой в турбину.
Практическое значение имеет не только динамическая постоянная аккумуляции, но и допустимая скорость снижения давления. На рис. 6.7 приведена сравнительная оценка времени, в течение которого котлы различного типа могут отдавать дополнительно пар при понижении давления на 10 %, без изменения мощности топки [1501. Прямоточные котлы (кривые 1—4) допускают очень высокие скорости снижения давления, но в течение непродолжительного отрезка времени. При скорости 4,5 МПа/мин может быть достигнуто повышение пара производительности на 30—35 % в течение 15—25 с. Если ограничиться повышением пара производительности на 10 %, то время, за которое давление на выходе из пароперегревателя снижается на 10 %, составляет 50—75 с. Котлы с естественной циркуляцией (кривые 5—7) могут значительно дольше увеличивать расход пара, но допускают меньшую скорость снижения давления. Ограничения определяются набуханием воды в барабане котла и опасностью парообразования в опускных трубах. При увеличении паропроизводительности на 10—12 %, чему соответствует скорость 0,5 МПа/мин, возможна работа в течение 2—3 мин.