Распределение электрической нагрузки между конденсационными турбоагрегатами тепловой электростанции.

Электрическая нагрузка тепловой электростанции должна быть распределена между конденсационными турбоагрегатами или энергоблоками таким образом, чтобы при полном выполнении поставленных производственно-технических задач расход топлива был минимальный. При этом топливная составляющая себестоимости производства электроэнергии также будет минимальна.

Такое распределение электрической нагрузки между конденсационными турбоагрегатами ТЭС и соответствующие режимы их совместной работы называются экономическими.

При блочной структуре ТЭС, если установлены несколько однотипных конденсационных энергоблоков равной мощности и их энергетические характеристики одинаковы, то электрическая нагрузка распределяется между энергоблоками равномерно, при минимально необходимом числе работающих турбоагрегатов, что позволяет обеспечить каждому достаточно высокую электрическую нагрузку.

При цеховой структуре ТЭС (с параллельными связями по пару), если все конденсационные турбоагрегаты однотипны, равновелики и их энергетические характеристики одинаковы, электрическая нагрузка распределяется аналогичных сказанному выше.

Если основное оборудование ТЭС состоит из разнотипных, различных по мощности и экономичности конденсационных турбоагрегатов и котлоагрегатов, должно быть произведено экономическое распределение нагрузки, как между турбоагрегатами, так и между котлоагрегатами.

Надо учитывать то обстоятельство, что работа котельного цеха на общий паропровод вызывает необходимость распределять нагрузку между котельными агрегатами.

При этом следует учитывать, что вследствие относительно более высокого КПД котлоагрегатов, по сравнению с КПД турбоагрегатов, влияние повышения экономичности распределения нагрузки между котлоагрегатами на тепловую экономичность станции в целом значительно меньше соответствующего влияния распределения нагрузки между турбоагрегатами.

Если в котельном цехе ТЭС установлены одинаковые котлоагрегаты, работающие на одном и том же топливе, то распределение нагрузки может быть ограничено турбинным цехом, при равномерной загрузке минимально необходимого числа котлоагрегатов.

Следовательно в случаях, не требующих большой точности расчетов, можно ограничиваться распределением нагрузки между турбоагрегатами турбинного цеха.

Рассмотрим распределение электрической нагрузки на ТЭС, в турбинном цехе которой установлены два турбоагрегата одинаковой мощности .

 

При этом возможны следующие основные случаи:

1) нагрузка ТЭС может быть покрыта полностью одним из двух турбоагрегатов;

2) нагрузка ТЭС может быть покрыта только при совместной работе обоих турбоагрегатов.

Энергетические характеристики турбоагрегатов представлены линейными уравнениями, Гкал/ч:

 

 

Их взаимная конфигурация, определяемая соотношением величин параметров и , может быть различной.

При соотношении параметров:

 

и

 

линии энергетических характеристик расходятся (рис. 2.1).

При соотношении параметров:

 

и

 

линии энергетических характеристик будут сходиться и пересекаться в точке (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Расходящиеся энергетические расходные характеристики при .

В первом случае при расходящихся характеристиках любая нагрузка ТЭС (до значения ) должна покрываться турбоагрегатом 1, характеристика которого всеми своими точками располагается ниже характеристики турбоагрегата 2.

Возможен пограничный случай (параллельные характеристики), для которого вывод, очевидно, не изменится. Частным (предельным) случаем параллельных характеристик будет являться совпадение обеих характеристик. В этом случае расход тепла оказывается не зависящим от варианта распределения нагрузки между турбоагрегатами.

При сходящихся характеристиках (рис. 2.2.) в зоне нагрузки ТЭС от 0 до всю нагрузку электростанции должен нести турбоагрегат 1, а в зоне от до (после точки пересечения характеристик) – турбоагрегат 2. В точке пресечения характеристик турбоагрегат 1 должен быть разгружен, и нагрузка ТЭС переведена на турбоагрегат 2.

Если сходящиеся характеристики турбоагрегатов не пересекаются в пределах номинальной мощности, то критическая точка выходит за пределы графика и, следовательно, как и в случае расходящихся характеристик, всю нагрузку должен взять на себя турбоагрегат 1, т.е. турбоагрегат с большим относительным приростом расхода тепла.

 

Рис. 2.2. Пересекающиеся энергетические характеристики при .

 

На рис. 2.2 точка пересечения соответствует нагрузке . Эта нагрузка называется равноэкономичной мощностью, при которой расходы тепла первого и второго турбоагрегатов равны, МВт.

2. 1.

 

Существуют два методических подхода к распределению электрической нагрузки:

- метод минимального расхода тепла;

- метод относительных приростов.