Выбор оптимальных режимов эксплуатации энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Сахаров, Константин Валерьевич

• Сахаров, Константин Валерьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Сахаров, Константин Валерьевич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Обзор технической литературы по проблеме управления режимами работы ПГУ большой мощности на пониженных нагрузках

1.1. Общие положения по современному состоянию внедрения ПГУ в российской энергетике

1.2. Анализ режимов работы ПГУ в режимах регулирования нагрузки

1.3. Выводы по главе

Глава 2 Исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой

турбины Т-125/150 ПГУ-450 при работе ее в малопаровом (моторном) режиме

2.1. Общие положения

2.2. Описание объекта исследования

2.3. Математическая модель ступени и группы ступеней ЦВД паровой турбины Т-150 при их работе в малопаровом (моторном) режимах

2.4. Выводы по главе

Глава 3 Исследование температурного состояния ЦВД в малопаровых режимах

и выбор оптимальной схемы охлаждения

3.1. Исследование температурного состояния при прямоточной схеме подачи охлаждающего пара

3.2. Исследование температурного состояния при противоточной схеме подачи охлаждающего пара

3.3. Выбор оптимальной схемы подачи и параметров охлаждающего пара

3.4. Выводы по главе

Глава 4 Разработка автоматической системы регулирования и управления

температурным состоянием проточной части ЦВД турбины

4.1. Разработка функциональной схемы АСР температурного состояния проточной части ЦВД турбины

4.2. Разработка модели объекта управления

4.3. Выводы по главе

Глава 5 Выбор оптимальной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ-450Т при работе части высокого давления ЦВД паровой турбины в малопаровом (моторном) режиме

5.1. Общие положения

5.2. Выбор технологической схемы организации малопарового режима и оптимальной схемы использования пара высокого давления

5.2.1. Формирование тепловой схемы и исходных данных для расчета

5.2.2. Составление экономико-математической модели паротурбинной установки

5.3. Оценка эффективности внедрения малопарового режима ЦВД на ПГУ-

Т

5.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Приложение 1

1.1. Построение границы области требуемого запаса устойчивости для системы с ПИ-регулятором по корневому показателю

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выбор оптимальных режимов эксплуатации энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования определяется развитием высокоэффективных технологий на базе парогазовых установок (ПГУ) с КПД до 50-51 % в конденсационном цикле и до 75 — 78% в теплофикационном цикле.

Привлекательными особенностями ПГУ, помимо высоких КПД, являются умеренная удельная стоимость (в 1,5-2 раза ниже, чем у паровых энергоблоков близкой мощности), возможность сооружения за короткое (два года) время, вдвое меньшая потребность в охлаждающей воде, хорошая маневренность. С учетом всех достоинств ПГУ наиболее важной задачей для отечественной энергетики является перевод многочисленных паровых электростанций, работающих в основном на природном газе, в парогазовые.

При создании АСУ станций, в которых, помимо традиционных паротурбинных блоков, присутствуют ПГУ, необходимо разрабатывать новые методики оптимального управления режимами работы станции с точки зрения минимизации затрат на топливо при покрытии заданных, и как правило переменных, графиков электрической и тепловой нагрузки, которые бы учитывали особенности работы ПГУ. Необходимым условием при этом является выбор режимов работы оборудования самой ПГУ. Дело в том, что при работе ПГУ на пониженных нагрузках в пределах регулировочного диапазона электрической нагрузки ПГУ, как в теплофикационном, так и конденсационном режимах ее работы имеют место ограничения этого диапазона по газовой турбине, по котлу-утилизатору и паровой турбине. Кроме того, при пониженных нагрузках немаловажное значение при выборе оптимального режима играют и экономический, и экологический факторы.

Под техническим диапазоном понимается диапазон электрических нагрузок от максимального значения при полном составе основного оборудования до минимально допустимого значения электрической мощности блока по техническим возможностям минимального количества работающего основного оборудования. Технический диапазон электрических нагрузок ПГУ-450

составляет 0 - 100 %, т.е. от холостого хода одной ГТУ до номинальной нагрузки блока при текущих значениях температуры и давления атмосферного воздуха.

Под регулировочным диапазоном электрических нагрузок энергоблока ПГУ понимается диапазон нагрузок, который обеспечивается без изменения количества работающего основного оборудования. Регулировочный диапазон электрических нагрузок ПГУ-450 условно можно разбить на два поддиапазона — при работе двух ГТУ и при работе одной ГТУ. В обоих поддиапазонах регулировочные диапазоны нагрузок определяются допустимыми границами изменения параметров рабочих сред, вне которых эксплуатация оборудования не допускается. Отличительной особенностью ПГУ является то, что регулировочный диапазон электрической нагрузки - переменная величина, зависящая от температуры наружного воздуха и режима работы блока (конденсационный или теплофикационный).

Главным ограничением для регулировочного диапазона работы паровой турбины ПГУ-450 является температура пара высокого давления. По техническим условиям завода-изготовителя длительная эксплуатация паровой турбины Т-150 при температуре пара ниже 440°С не допускается. Это ограничение обусловлено тем, что уменьшение температуры пара ниже этой величины приводит к некоторому увеличению конечной влажности в зоне последних ступеней цилиндра низкого давления паровой турбины и, как следствие, к повышенному эрозионному износу рабочих лопаток и снижению надежности турбоустановки. Такая температура достигается при нагрузке ГТУ 30 - 40% в диапазоне изменения температуры наружного воздуха соответственно от +30 до -2°С и при 45%-ной -от-2 до -19°С [36].

В условиях эксплуатации во избежание работы паровой турбины в режиме с пониженной температурой приходится либо останавливать паровую турбину, что означает останов всего блока, либо переводить блок в режим работы с неполным составом оборудования, что приводит к простою технологического оборудования, дополнительному пуску остановленных газовой турбины и котла-утилизатора при последующем увеличении нагрузки и, соответственно, к дополнительным

потерям топлива. Кроме того, как видно из приведенных цифр, при разгружении блока с полным составом оборудования в интервале от 55 - 60% до 50% появляется недопустимая зона работы блока, что создает определенные сложности для диспетчерского управления и эксплуатационного персонала.

Именно поэтому работы по исследованию эксплуатационных режимов ПГУ при ее работе на пониженных нагрузках(от 60 % и ниже) с целью расширения регулировочного диапазона являются актуальными как с научной, так и с практической точек зрения.

Степень разработанности темы исследования.

Для выбранных при выполнении исследования условий и критериев оптимизации тема исследования разработана достаточно широко и глубоко. Так, исследования предлагаемого способа расширения регулировочного диапазона проведены применительно к мощным двухвальным ПГУ-450, широко внедряемым в отечественной энергетике. Исследование температурного состояния группы ступеней ЦВД на базе усовершенствованной модели при их работе в малопаровых режимах проведено для паровой турбины Т-150 указанной ПГУ, что позволило выбрать оптимальную схему подачи охлаждающего пара в турбину. Наличие нескольких возможностей реализации модернизации тепловой схемы ПГУ для осуществления предлагаемого режима работы ПГУ позволило поставить и решить задачи технической и экономической целесообразности их применения и предложить систему автоматического регулирования температуры ступеней ЦВД при работе их в малопаровом режиме, что определяет глубину разработанности темы исследований.

Целн и задачи исследования.

Целью диссертационной работы является моделирование и исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой турбины ПГУ-450Т при работе части ее в малопаровом режиме, разработка и оптимизация систем охлаждения и регулирования температуры части ступеней ЦВД, работающих в этом режиме.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. анализ работы ПГУ в режимах регулирования нагрузки и выявление

основных ограничений регулировочного диапазона;

2. моделирование и исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой турбины ПГУ-450Т при работе части ее в малопаровом режиме;

3. выбор оптимальной схемы охлаждения ступеней части ЦВД при их работе в малопаровом режиме;

4. разработка автоматической системы регулирования температурного состояния проточной части ЦВД паровой турбины при ее работе в малопаровом режиме;

5. выбор оптимальной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ-450Т при работе части высокого давления ЦВД паровой турбины в малопаровом режиме;

6. оценка эффективности внедрения малопарового режима ЦВД на ПГУ-

450Т.

Для реализации задач исследования необходимо:

— проведение аналитического обзора современной научно-технической литературы, затрагивающей проблему оптимального управления режимами работы ПГУ на пониженных нагрузках;

— разработка и обоснование технологии расширения регулировочного диапазона при работе ПГУ в режимах регулирования нагрузки;

— усовершенствование модели работы ступени и группы ступеней паровой турбины в малопаровых и беспаровых режимах;

— проведение исследований температурного состояния лопаток турбины в малопаровых режимах и разработка оптимальной схемы подачи охлаждающего пара в турбину;

— разработка системы автоматического регулирования температуры ступеней при работе их в малопаровых режимах;

— разработка оптимальной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ. Научная новизна.

1.Предложен режим работы ПГУ-450Т с переводом части ступеней ЦВД паровой турбины Т-125/150 в малопаровой режим с прекращением подачи пара

высокого давления в ЦВД со снижением общей нагрузки ПГУ и расширением регулировочного диапазона ПГУ.

2.Усовершенствована модель ступени и группы ступеней ЦВД паровой турбины, работающих в малопаровых режимах с целью исследования их температурного состояния с учетом конструктивных особенностей турбины Т-150.

3.Впервые получены данные по температурному состоянию ступеней ЦВД турбины Т-150, работающих в беспаровом и малопаровом режимах при прямоточной и противоточной схемах подачи охлаждающего пара, на основе которых выбрана оптимальная схема подачи и параметры охлаждающего пара.

4.Разработана система автоматического регулирования температуры ступеней ЦВД паровой турбины, работающих в малопаровом режиме, и управления ею с целью обеспечения требуемой температуры ступеней при выходе ЦВД из этого режима.

5.Проведен выбор оптимальной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ-450Т с экономической и технологической точек зрения, разработана методика расчета изменения затрат на ПГУ в указанном режиме, определены границы расширения регулировочного диапазона и временной интервал экономической целесообразности применения предложенного режима.

Теоретическая значимость работы обоснована тем, что разработанная методика позволяет определить влияние расхода и параметров охлаждающего пара на температурное состояние лопаток ЦВД при их работе в малопаровом режиме и научно обосновать схему ее подачи в паровую турбину.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

— подтверждена возможность использования малопарового режима части

ЦВД паровой турбины как способа расширения регулировочного диапазона

ПГУ;

— получены расчетные выражения для оценки температуры ступеней ЦВД

при их работе в малопаровом режиме, с помощью которых впервые

получены данные о температурном состоянии ступеней ЦВД в указанном режиме при прямоточном и противоточном движении охлаждающего пара;

- разработаны для практического применения технологические схемы работы ПГУ в данном режиме, из их числа предложена оптимальная тепловая схема как с технологической, так и с экономической точек зрения, предложены методика их расчета и система автоматического регулирования температуры ступеней ЦВД;

- показана экономическая целесообразность перевода части ЦВД в малопаровой режим - до 4 часов при использовании предложенной схемы модернизации тепловой схемы ПГУ.

Методология и методы исследования.

При выполнении данного исследования применены общенаучные теоретические методы исследования. Теоретические методы, использованные в работе: анализ, синтез, абстрагирование, моделирование, системный анализ. Положения, выносимые на защиту:

- схема перевода части ступеней ЦВД паровой турбины в малопаровой режим с прекращением подачи пара высокого давления в ЦВД турбины;

- математическая модель работы ступени и группы ступеней паровой турбины в малопровых и беспаровых режимах;

- алгоритмы расчета температурного состояния ступени и группы ступеней ЦВД при их работе в малопаровом режимах;

- полученные при проведении исследования результаты температурного состояния ступеней ЦВД при их работе в малопаровых режимах при прямоточном и противоточном движении охлаждающего пара;

- алгоритмы регулирования и управления температурным состоянием проточной части ЦВД при работе части лопаток в малопаровом режиме. Апробация результатов.

Результаты научных исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на 16-й международной научно-технической студентов и аспирантов «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА», Москва, 25 -

26 февраля 2010 года; на научном семинаре кафедры АСУТП НИУ «МЭИ» в мае 2013 года; на заседании кафедры АСУТП НИУ «МЭИ» в октябре 2013 года.

Степень достоверности результатов исследования подтверждена корректным использованием методов математического моделирования, применением современного программного комплекса для определения распределения температуры пара по ступеням турбины.

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 3 научные работы, отражающие основные результаты работы, из них 2 публикации - в журнале из перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 38 наименований. Работа содержит 28 рисунков и 17 таблиц. Общий объем диссертации - 106 страниц.

В главе 1 диссертации: приведены общие положения по современному состоянию внедрения ПТУ в российской энергетике, проведен анализ режимов работы ПТУ в режимах регулирования нагрузки, выявлена необходимость проведения работ по расширению регулировочного диапазона ПГУ-450Т.

В главе 2: приведено описание паровой турбины Т-125/150-7,4 энергоблока ПГУ-450Т, на основе предварительных исследований [30] проведено уточнение математической модели ступени и группы ступеней ЦВД, работающих в малопаровых режимах с учетом особенностей турбины с целью исследования их температурного состояния.

В главе 3: проведено исследование температурного состояния ступеней ЦВД, работающих в малопаровых режимах с подачей охлаждающего пара по схемам прямотока и противотока, и произведен выбор оптимальной схемы охлаждения с технологической точки зрения.

В главе 4: разработана автоматическая система регулирования температурного состояния проточной части ЦВД турбины при ее работе в малопаровом режиме.

В главе 5: приведено описание предложенных схем при модернизации тепловой схемы ПГУ-450Т путем перевода части высокого давления ЦВД паровой турбины в малопаровой (моторный) режим и методика их расчета, проведен выбор оптимальной схемы с экономической и технологической точки зрения.

Глава 1 Обз ор технической литературы по проблеме управления режимами работы ЛГУ большой мощности на пониженных нагрузках

1.1. Общие положения по современному состоянию внедрения ПГУ в

российской энергетике

Современное состояние энергетики России характеризуется кардинальным обновлением основного оборудования на базе отечественного и зарубежного опыта с целью преодоления нарастающего за последние годы отставания от мирового уровня, морального и физического старения и износа основных фондов, повышения надежности и экономичности энергоснабжения и на этой основе замедления темпов роста тарифов на электроэнергию и тепло.

В соответствии с программой модернизации электроэнергетики России на период до 2020 г. [1] энергетика России стоит на пороге очередного этапа — масштабного внедрения качественно новой техники: ГТУ и ПГУ различного типа. Программой обновления российской энергетики предусмотрен ввод в период с 2011 по 2020 г.г. ГТУ и ПГУ различных типоразмеров общей мощностью от 36,6 ГВт (традиционный вариант модернизации) до 42,7 ГВт (инновационный вариант модернизации), что составляет около 80% от общего ввода мощностей тепловых электростанций. К тому же рекомендовано энергоблоки ПГУ оснащать полномасштабными автоматизированными системами управления с высокоразвитой диагностикой и высокой степенью интеграции.

В энергетическом секторе, использующем в качестве топлива природный газ или жидкое топливо, приоритет использования парогазовых установок хорошо известен [35]. Современные бинарные парогазовые установки (ПГУ) отличаются высоким коэффициентом полезного действия по сравнению с традиционными паросиловыми энергоблоками, и меньшим содержанием вредных выбросов в уходящих газах [19].

Объединение в единой тепловой схеме блока газотурбинного и паросилового оборудования, позволило одновременно с повышением экономичности обеспечить лучшие характеристики маневренности по сравнению с традиционными паросиловыми энергоблоками ТЭС [19].

Коэффициент полезного действия существующих паросиловых электростанций в среднем составляет 36%, наивысшие достигнутые показатели экономичности традиционных энергоблоков ТЭС не превышают 45%. Вместе с тем, к.п.д. современных бинарных парогазовых установок превышает 50% при работе их в конденсационном цикле и свыше 70% - в теплофикационном цикле [19].

Первый парогазовый энергоблок в России введен в эксплуатацию на Северо-Западной ТЭЦ в г. Санкт-Петербурге в декабре 2000 г. Данный энергоблок, установленной мощностью 450 МВт, включает две газотурбинных установки V94.2 (мощностью 160 МВт), два котла-утилизатора и одну паровую турбину Т-150-7.7. К.п.д. данного энергоблока составляет 51% [2, 3].

Описание технологии и режимов работы энергетических бинарных ПТУ средней и большой мощности, построенных и строящихся в России, содержится в работах Ольховского Г.Г. [4, 5], Радина Ю.А. (ВТИ) [6, 7, 8], Давыдова A.B. (ВТИ)[6], Трухний А.Д. (МЭИ) [9, 10], Цанева C.B. и Бурова В.Д. [11, 12], Мошкарина A.B. (ИГЭУ) [13] и др.

В своих работах Трухний А.Д. [9] приводит расчет параметров пароводяного и газового трактов двухконтурной ПТУ, состоящей из двух ГТУ ГТД-110, двух котлов-утилизаторов и одной конденсационной турбины К-110-6,5. Он показывает, что требования к надежной работе паровой турбины могут существенно влиять не только на экономические показатели ПТУ, но и на возможность ее работы в некоторых режимах, и приводит результаты исследования влияния температуры наружного воздуха и последовательности разгружения ГТУ на параметры газового и пароводяного трактов и экономические показатели ПГУ.

В учебном пособии под авторством Цанева C.B., Бурова В.Д. и Ремезова А.Н. «Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций» [11, 12] (МЭИ), наряду с доступным изложением основ теории газотурбинных и парогазовых установок электростанций, особенностям их конструкции и составу тепловых схем, особое внимание уделено факторам, влияющим на режимы и показатели работы ГТУ и ПТУ, способам регулирования отпуска электрической и тепловой энергии, методам повышения КПД и экономии топлива.

Обзор исторического пути и тенденции развития паротурбинных и парогазовых технологий генерации электрической энергии представлен в книге Мошкарина A.B. и Мельникова Ю.В. «Анализ тепловых схем ТЭС» [13] (ИГЭУ). В ней также описаны методы и представлены основные результаты отечественных и зарубежных исследований по выбору параметров и структур тепловых схем ПТУ и ПТУ. Даны результаты оптимизации параметров двухконтурных и трехконтурных парогазовых установок утилизационного типа, а также результаты оценки показателей ПТУ в режимах сниженных нагрузок.

ЗАО «Тренажеры для электростанций» были выполнены работы по созданию модели энергоблока ПГУ-450Т Калининградской ТЭЦ-2. Совместно с ОАО «ВТИ» выполнены работы по исследованию пусковых режимов энергоблока на разработанной модели, что нашло отражение в [6]. В статье излагаются результаты построения математической модели дубль-блока ПГУ-450 с горизонтальными котлами-утилизаторами естественной циркуляции П-96 и оптимизации с ее помощью режимов пуска энергоблока из холодного и горячего состояний. Задача, которая ставилась авторами работ, схожа с работами, результаты которых изложены в [13-15], но в отличие от оборудования ОАО «Калининградская ТЭЦ-2» в состав энергоблока ПГУ-450Т ТЭЦ-21 ОАО «Мосэнерго» входят вертикальные котлы-утилизаторы принудительной циркуляцией П-116. Таким образом, котлы-утилизаторы, а, следовательно, и энергоблок в целом, обладают разными динамическими и статическими характеристиками, что потребовало отдельного исследования.

1.2. Анализ режимов работы ПГУ в режимах регулирования нагрузки

В настоящее время так же как в 60 - 70 годы прошлого века, рост электропотребления сопровождается дефицитом производства электроэнергии и увеличением неравномерности графиков нагрузки. С другой стороны, в условиях рынка электроэнергии и мощности ужесточаются требования к маневренным характеристикам энергоблоков. Ожидаемое значительное увеличение доли парогазовых энергоблоков в общей мощности энергосистем неизбежно приведет к необходимости широкого привлечения их к регулированию графиков электрической нагрузки и увеличения длительности их работы в нестационарных условиях и на частичных нагрузках. Работа в условиях рынка электроэнергии и мощности требует от поставщиков электроэнергии более экономичного и маневренного оборудования и приводит к тому, что работа генерирующего оборудования в переменной части графиков нагрузок оказывается выгодной для электростанций, т.к. генераторы, изменившие производство электроэнергии по инициативе системного оператора, получают премию.

«Технические требования к маневренности энергетических парогазовых установок блочных тепловых электростанций» [19] были разработаны и утверждены департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» в 1995 г. Выполнение этих Технических требований для полупикового режима использования должно было обеспечить регулирование мощности ПГУ в соответствии с требованиями энергосистемы при еженедельных остановах в резерв на нерабочие дни и ежесуточных остановах на ночное время с последующими пусками из неостывшего и горячего состояний. Однако, пока при проектировании новых парогазовых мощностей не уделяется должного внимания требованиям к их маневренным характеристикам. Не учитывается и тот факт, что увеличение времени работы ПГУ на пониженных нагрузках приведет к значительному снижению экономической эффективности их работы.

В [18] отмечается, что высокоэкономичные ПГУ, которые, в принципе, должны были бы использоваться в базовой части графика электрической

нагрузки, неизбежно будут привлекаться к регулированию мощности в энергосистемах. Это относится как к конденсационным, так и к теплофикационным ПГУ (особенно в неотопительный сезон) и обусловлено это тем, что в крупных городах, где сооружаются ПГУ, в структуре генерирующих мощностей подавляющую долю составляют теплофикационное паросиловое оборудование, регулировочные возможности которых ограничены. Обусловлено это тем, что бинарные ПГУ с котлами-утилизаторами появились у нас недавно и режимы работы их оборудования недостаточно изучены, характеристики маневренности не выявлены, наиболее критичные элементы оборудования для основных режимов работы не определены и их состояние не проанализировано. В результате проведения экспериментальных и теоретических исследований автором выявлены и проанализированы основные элементы оборудования ПГУ, термонапряженное состояние которых ограничивает скорости пусков и изменения нагрузки, исследованы и обоснованы стартовые условия для пусков ПГУ из различных тепловых состояний с учетом состава пускаемого оборудования, разработаны графики-задания пусков ПГУ из различных тепловых состояний оптимизированные по критериям надежности, разработаны методы определения регулировочного диапазона нагрузок ПГУ и возможность его некоторого расширения (дополнительное снижение нагрузки энергоблока ПГУ - 450 на 16-19 МВт) путем использования антиобледенительной системы ГТУ на низких нагрузках.

Почти полное использование регулировочного диапазона ТЭС в ближайшей перспективе вынужденно приведет все в более широких масштабах к останову блоков, в том числе и ПГУ, на время провалов нагрузки ночью и в выходные дни с последующим пуском.

Работа оборудования в условиях частых пусков и остановов приводит к его повышенному износу, вызывающему снижение экономичности и надежности. Это необходимо иметь в виду при решении вопроса о режиме работы энергоблоков в условиях переменного графика нагрузок. Особенно трудно предотвратить

снижение надежности и экономичности турбоагрегатов при быстрых пусках, необходимых для регулирования нагрузки энергосистемы.

Для обеспечения экономичной и надежной эксплуатации энергосистем во время провалов электрического потребления в ночные часы и нерабочие дни энергоблоки должны обладать благоприятными пусковыми характеристиками, соответствующими техническим требованиям по маневренности, диктуемым энергосистемами.

Помимо скорости или длительности нагружения, немаловажно также и сокращение длительности подготовительных пусковых операций. При большей длительности пусковых операций неоправданно возрастают пусковые потери, затрудняется организация работы эксплуатационного персонала, особенно при пуске нескольких блоков на станции.

Традиционно под маневренностью оборудования тепловых электростанций [19] понимаются характеристики, определяющие быстроту и надежность выполнения различных режимных функций для обеспечения надежной работы системы в нормальных и аварийных условиях.

К этим режимным функциям относятся:

- «покрытие» переменной части графиков нагрузок;

- ввод резервного оборудования в аварийных условиях;

- регулирование частоты;

- сохранение устойчивой работы при сбросах нагрузки, путем перевода блоков на холостой ход или на нагрузку собственных нужд.

В понятие маневренности входят:

- пусковые характеристики, под которыми понимаются продолжительности пусков блоков из различных тепловых состояний;

- скорости набора и изменения нагрузки;

- допустимый регулировочный диапазон нагрузок блоков;

- допустимые продолжительности работы блоков на холостом ходу или на нагрузке собственных нужд после сбросов нагрузки, а также количество сбросов нагрузок, включая частичные сбросы нагрузок.

Естественно, что характеристики маневренности оборудования определяются, исходя из соблюдения требований к надежности в течение длительной эксплуатации (паркового ресурса).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сахаров, Константин Валерьевич, 2013 год

Список литературы

1. Разработка программы модернизации электроэнергетики России на период до 2020 г. ОАО «ЭНИН», 2011 г.

2. Теплофикационная парогазовая установка Северо-Западной ТЭЦ Санкт-Петербурга. Дьяков А.Ф., Березинец П.А., Грибов В.Б., Комисарчик Т.Н., Костюк Р.И., Писковацков H.H., Москва: Электрические станции, 1996 г. ISSN 0201-4564.

3. Опыт создания теплофикационного парогазового энергоблока ПГУ-450Т Северо-Западной ТЭЦ. Костюк Р.И., Писковацков И.Н., Блинов А.Н., Колесников В.И., Москва: Теплоэнергетика, 1999 г., Т. 1.

4. Экономичная маневренная парогазовая установка с котлом-утилизатором мощностью 250 МВт. Ольховский Г.Г., Чернецкий Н.С., Бородин A.A., Гусев В.Н.,.Святов В.А. №3, Москва: Теплоэнергетика, 1986 г.

5. Газотурбинные и парогазовые установки в России. Ольховский Г.Г., Москва: Теплоэнергетика, 1999 г., №1.

6. Ольховский Г. Г. Газотурбинные и парогазовые установки за рубежом // Теплоэнергетика, 1999 г., №1.

7. Радин Ю.А., Рубашкин A.C., Давыдов A.B., Рубашкин В.А. Математическое моделирование пусковых режимов энергоблока ПГУ-450 Калининградской ТЭЦ-2 // Теплоэнергетика.- 2005. №10.

8. Радин Ю.А., Панько М.А., Невзгодин B.C. Алгоритмические основы автоматизации пуска парогазовых установок большой мощности // Теплоэнергетика.- 2007. №10.

9. Гуторов В.Ф., Радин Ю.А., Давыдов A.B. и д.р. О результатах режимной наладки тепломеханического оборудования энергоблока №1 ПГУ -450 Т Северо-Западной ТЭЦ. Москва : ВТИ, 2002. стр. 115. Арх. № 14992.

10. Трухний А.Д. Исследование работы ПГУ утилизационного типа при частичных нагрузках. 4.1. Объект и методика проведения исследований // Теплоэнергетика.- 1999. №1.

11. Трухний А.Д. Исследование работы ПГУ утилизационного типа при частичных нагрузках. 4.2. // Теплоэнергетика.- 1999. №7.

12. Цанев C.B., Буров В.Д., Ремизов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов.- М.: Издательский дом МЭИ, 2002.-581 с.

13. Цанев С. В., Буров В. Д., Ремизов А. Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов.-2-e изд., стереот.- М.: Издательский дом МЭИ, 2006.-584 с.

14. Обуваев A.C., Аракелян Э.К. Исследование режимов работы энергоблока ПГУ-450Т при пониженных нагрузках. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. 1-2 марта 2007 г.: Тез. докл.: В 3-х т.-М.: Издательский дом МЭИ, 2007. Т.3.-428 с.

15. Аракелян Э.К., Обуваев A.C. Особенности котлов-утилизаторов ПГУ как объектов управления при пусках и остановах// Труды международной научной конференции Control-2008// M.- Издательский дом МЭИ.- 2008

16. Аракелян Э.К., Рубашкин A.C., Обуваев A.C., Рубашкин В.А. Моделирование процессов в контурах естественной циркуляции котлов-утилизаторов ПГУ // Теплоэнергетика.-2009. №2.

17. Радин Ю.А, Давыдов A.B., Чугин A.B., Писковацков И.Н.. Определение допустимого регулировочного диапазона нагрузок энергоблока ПГУ-450Т при его работе в конденсационном режиме.// Теплоэнергетика, 2004, №5, с.47 - 52.

18. Радин Ю.А., Конторович Т.С., Давыдов A.B., Костюк Р.И., Чугин A.B., Петров Ю.В., Довгий O.A. Анализ допустимых скоростей нарастания

давления в барабанах котлов-утилизаторов при пусках и остановах энергоблока ПГУ-450Т // Теплоэнергетика, 2004, №9, с. 18 — 26.

19. Давыдов A.B. Исследование переменных режимов работы бинарных ПГУ с целью повышения маневренности// автореферат диссертации к.т.н.- Москва, ВТИ, 2009, 20 с.

20. Шмуклер Б.И., Березинец П.А., Плоткин Е.Р., Моисеев Г.И., Директор Б.Я., Поляков B.C., Касьянов JI.H., Плясуля И.П. Технические требования к маневренности энергетических парогазовых установок блочных тепловых электрических станций. Москва: Служба передового опыта ОРГРЭС, 1996 г.

21. Научно-технические задачи в области повышения маневренности ТЭС. Мосеев Г.И., Рубин В.Б. №6, Москва: Теплоэнергетика, 1982 г. ISSN 00403636.

22. Динамические характеристики парогазовой установки ПГУ-450Т СевероЗападной ТЭЦ Санкт-Петербурга. Березинец П.А., Крашенинников В.Г., Костюк Р.И., Писковацков И.Н. 7, Москва Электрические станции, 2001 г.

23. Fast cycling capability for new plants and upgrade opportunities. Emberger H., Schmid E., Gobrecht E. Erlangen: Siemens Power Generation (PG).

24. Ольховский Г.Г., Резинских В.Ф., Гуторов В.Ф., Березинец П.А., Терешина Г.Е. СТО-008-14 Парогазовые установки. Условия поставки. Нормы и Требования. Москва: НП ИНВЭЛ, 2008.

25. Исследование работы ПГУ утилизационного типа при частичных нагрузках, Трухний А.Д. №3, Москва: Теплоэнергетика, 1999 г.

26. Обуваев A.C. Разработка и исследование аналитической модели энергоблока ПГУ-450. Автореферат кандидатской диссертации. Москва, МЭИ, 2011,20 с.

27. Болонов В.О., Аракелян Э.К. Учет особенностей характеристик энергоблоков ПГУ при выборе режимов // Вестник МЭИ. - М.: Изд-во МЭИ.-2007,- №2.- с. 42-47.

28. Болонов В.О., Аракелян Э.К. Оптимальное управление режимами работы оборудования ТЭЦ с ПГУ // Теплоэнергетика: Ежемесячный теоретический и научно-практический журнал. - М.: Наука. - 2007.- №11.- с. 69-77.

29. Применение моторного режима на тепловых электрических станциях/ Мадоян A.A., Левченко Б.Л., Аракелян Э.К. и др. М.: Энергия, 1980.

30. Аракелян Э.К., Старшинов В.А. Повышение экономичности и маневренности оборудования тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 1983.- 328 с.

31. Аракелян Э.К., Болонов В.О., Сахаров К.В. Выбор оптимальных режимов работы бинарных ПГУ на пониженных нагрузках // Новое в российской электроэнергетике. 2011, №11.

32. Аракелян Э.К., Сахаров К.В. Исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой турбины Т-125/150 ПГУт450 при работе в малопаровом режиме // Новое в российской электроэнергетике. 2013, №1.

33. Ротач В.Я. Теория автоматического управления: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 400 е., ил.

34. Роман М.Р Выбор оптимальных алгоритмов систем регулирования в условиях нечеткой информации// диссертация к.т.н.- Москва, МЭИ, 2008, 130 с.

35. ПетреняЮ.К. История парогазового цикла в России. Перспективы развития//материалы Научно-технической конференции «Энергетическое машиностроение России — новые решения», http://www.combienergy.ru

36. ОАО "ВТИ" " Разработка исходных данных для проектирования АСУ ТП энергоблока № 11 ПГУ-450 ТЭЦ-21 Мосэнерго. Описание режимов работы блока ПГУ-450". М.,2007.

37. Обуваев A.C. Разработка и исследование аналитической модели энергоблока ПГУ-450. Авто-т канд. дисс. Москва, МЭИ, 2011, 20 с.

Неуймин В.М. Математические зависимости для оценки вентиляционных потерь мощности в ступенях осевых турбомашин и их анализ // Новое в российской электроэнергетике. 2004, №10.