Теплоэнерг_автоматика_Уч_1
.pdfНормы качества регулирования составлены на основании опыта наладочных работ ОАО ОРГРЭС и других наладочных организаций.
В табл. 4.1 приведены значения максимального отклонения основных технологических параметров котла при работе его в стандартном режиме в пределах регулировочного диапазона нагрузок котла.
Данные по точности поддержания параметров по табл. 4.1 используются при выполнении статических расчетов для АСР котла.
Общие требования к динамической точности (табл. 4.2) должны быть обеспечены при 10 % возмущении нагрузкой. В этой таблице приведены данные по максимальному отклонению (динамической ошибке) и интегральному квадратичному критерию.
Т а б л и ц а 4.2
Показатели качества регулирования технологических параметров котла при скачкообразном изменении нагрузки на 10 %
|
|
|
|
Показатель качества |
|
|
|
|
|
|
Технологический |
|
|
Примечания |
|
||||
|
|
параметр |
Максимальное |
Значение инте- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
грального квадра- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отклонение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тичного критерия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Давление |
пара перед |
|
|
В диапазоне нагру- |
|||||
турбиной: |
|
|
|
||||||
|
|
|
зок |
70...100 % |
и |
||||
• |
для |
|
барабанных |
±3 % |
|
||||
|
1000 (%)2 c |
при |
поддержании |
||||||
|
котлов |
|
|||||||
• |
|
|
давления |
автома- |
|||||
для |
прямоточных |
|
2000 (%)2 c |
||||||
±5 % |
тикой котла |
|
|||||||
|
котлов |
|
|
||||||
Давление |
пара перед |
|
|
В диапазоне нагру- |
|||||
турбиной |
|
±4 % |
|
зок |
от |
нижнего |
|||
• |
для |
|
барабанных |
– |
предела |
до 70 % |
|||
|
котлов |
|
|
|
номинальной |
в |
|||
• |
для |
прямоточных |
±6 % |
– |
режиме |
номиналь- |
|||
|
котлов |
|
|
|
ного |
давления |
и |
||
|
|
|
|
|
|
при |
поддержании |
||
|
|
|
|
|
|
давления |
автома- |
||
|
|
|
|
|
|
тикой котла |
|
||
Расход пара на выхо- |
|
12000 (%)2 c |
При |
поддержании |
|||||
де из котла |
– |
расхода |
автомати- |
||||||
|
|
|
|
|
|
кой котла |
|
||
41
|
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л. 4.2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель качества |
|
|
|
|
|
Технологический |
|
|
|
|
|
|
|||
Максимальное |
Значение инте- |
|
Примечания |
||||||
|
параметр |
грального квадра- |
|
||||||
|
отклонение |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
тичного критерия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Уровень |
в |
барабане |
±50 мм |
|
В диапазоне нагру- |
||||
котла |
|
|
|
|
зок 70...100 % но- |
||||
|
|
|
|
|
|
минальной. |
|
||
|
|
|
|
|
|
В диапазоне нагру- |
|||
|
|
|
|
±60 мм |
|
зок |
от |
нижнего |
|
|
|
|
|
|
предельного значе- |
||||
|
|
|
|
|
|
ния до 70 % номи- |
|||
|
|
|
|
|
|
нального |
|
|
|
Температура |
свежего |
±8 °С |
5000 (°С)2 c |
В диапазоне нагру- |
|||||
пара |
на |
выходе из |
зок |
70...100 % но- |
|||||
котла |
|
|
|
|
|
минальной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В диапазоне нагру- |
|||
|
|
|
|
|
|
зок |
от |
нижнего |
|
|
|
|
|
±11 °С |
– |
предельного |
до |
||
|
|
|
|
|
|
70 % номинального |
|||
|
|
|
|
|
|
в |
режиме |
|
номи- |
|
|
|
|
|
|
нального давления |
|||
|
|
|
|
|
|
То |
же в |
режиме |
|
|
|
|
|
±13 °С |
– |
скользящего |
дав- |
||
|
|
|
|
ления |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура |
свежего |
|
|
В диапазоне нагру- |
|||||
пара в средней точке |
|
|
зок 70...100 % но- |
||||||
тракта |
прямоточного |
±12 °С |
|
минальной, |
при |
||||
котла |
|
|
|
– |
поддержании |
тем- |
|||
|
|
|
|
|
|
пературы |
регуля- |
||
|
|
|
|
|
|
тором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В диапазоне нагру- |
|||
|
|
|
|
|
|
зок |
от |
нижнего |
|
|
|
|
|
|
|
предельного значе- |
|||
|
|
|
|
±14 °С |
– |
ния до 70 % номи- |
|||
|
|
|
|
нального в режиме |
|||||
|
|
|
|
|
|
постоянного |
дав- |
||
|
|
|
|
|
|
ления и поддержа- |
|||
|
|
|
|
|
|
ния |
температуры |
||
|
|
|
|
|
|
регулятором |
|
||
42
|
|
|
|
|
О к о н ч а н и е т а б л. |
4.2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель качества |
|
|
|
|
|
|
|
|
Технологический |
|
|
|
|
Примечания |
|
||||
|
|
Значение инте- |
|
||||||||
|
параметр |
Максимальное |
|
||||||||
|
грального квадра- |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
отклонение |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
тичного критерия |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
В диапазоне нагру- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
зок |
от |
нижнего |
|
|
|
|
|
±16 °С |
|
|
|
предельного значе- |
|||
|
|
|
|
– |
|
|
ния до 70 % номи- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нальной, при ре- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
жиме |
скользящего |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
давления |
и под- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
держании темпера- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
туры регулятором |
|||
Температура |
пара |
±10 °С |
10000 (°С)2 c |
В диапазоне нагру- |
|||||||
промперегрева |
на |
зок 70...100 % но- |
|||||||||
выходе из котла |
|
|
|
|
минальной |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
В диапазоне нагру- |
|||
|
|
|
|
±16 °С |
– |
|
|
зок |
от |
нижнего |
|
|
|
|
|
|
|
предельного |
до |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
70 % номинальной |
|||
Поддержание |
кисло- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рода в дымовых га- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
зах: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• для |
котлов, рабо- |
|
|
|
|
С |
выполнением |
||||
|
тающих на |
серни- |
|
|
|
|
|||||
|
стых |
топливах в |
±0, 2 % O2 |
|
|
|
мероприятий |
по |
|||
|
режиме сжигания с |
|
|
|
|
режиму сжигания |
|||||
|
предельно малыми |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
избытками воздуха |
|
|
|
|
При |
постоянной |
||||
• |
для мазутных кот- |
±0,3 %O2 |
10 (%O2 )2 c |
||||||||
|
лов при малых из- |
времени |
кислоро- |
||||||||
|
бытках воздуха |
|
|
|
|
домера 1,5 мин |
|
||||
• |
для |
остальных |
±1 %O2 |
200 (%O2 ) |
2 |
c |
То же |
|
|
|
|
|
котлов |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Разрежение в топке |
±30Па(±3кгс/м2 ) |
– |
|
|
|
|
|
|
|||
43
В табл. 4.3 приведены показатели качества регулирования технологических параметров турбоустановки при стационарных режимах работы (колебания нагрузки менее 2...3 %).
Т а б л и ц а 4.3
Показатели качества регулирования технологических параметров турбоустановки при стационарном режиме нагрузки
Технологический параметр |
Максимальное отклонение |
|
Давление пара в коллекторе лабиринтных уплот- |
±5кПа(0,05кгс/см2 ) |
|
нений |
||
|
||
Уровень воды в конденсаторе |
±150 мм |
|
|
|
|
Уровень конденсата греющего пара в регенера- |
±150 мм |
|
тивных подогревателях |
||
|
||
Давление пара в деаэраторе |
±20 кПа (0,2 кгс/см2 ) |
|
Уровень воды в деаэраторе |
±2 кПа (±200 кгс/м2 ) |
|
Давление перед турбиной («до себя») |
±2 % |
|
|
|
|
Давление в общем паропроводе |
±2 % |
|
|
|
В табл. 4.4 приведены показатели качества регулирования параметров турбины при изменении нагрузки на 10 %.
Т а б л и ц а 4.4
Показатели качества регулирования технологических параметров турбоустановки при скачкообразном изменении нагрузки на 10 %
|
|
Показатель качества |
|
Технологический |
Динамиче- |
Интегральный кри- |
|
параметр |
ская ошибка |
||
|
|
σmax , % |
терий (%)2 c |
|
|
|
|
Давление |
перед |
4,3 |
1100 |
турбиной («до се- |
|
|
|
бя») |
|
|
|
Давление в |
общем |
6 |
2000 |
паропроводе |
(глав- |
|
|
ный регулятор) |
|
|
|
|
|
|
|
Примечания
Дисперсия
DОПРДС = 0,115 (кгс/см2 )2
Дисперсия
DОПГР = 0,155 (кгс/см2 )2
Без главного регулятора и регулятора «до себя» – дисперсия
DОП = 0,86 (кгс/см2 )2
44
В табл. 4.5 даны показатели качества регулирования параметров энергоблока при стационарном режиме нагрузок.
Т а б л и ц а 4.5
Показатели поддержания технологических параметров энергоблока при стационарном режиме нагрузок
Технологический параметр |
Максимальное отклонение, % |
|
Мощность турбогенератора |
±3 |
|
Давление пара перед турбиной (в ре- |
±2 |
|
жиме постоянного давления) |
||
|
||
Положение клапанов турбины (в ре- |
±2 |
|
жиме скользящего давления) |
||
|
В таблице 4.6 показаны критерии качества поддержания технологических параметров энергоблока при изменении нагрузки на 10 %.
Т а б л и ц а 4.6
Показатели качества поддержания технологических параметров энергоблока при скачкообразном 10 % возмущении по нагрузке в пределах регулировочного диапазона нагрузок
|
Показатели качества |
||
Технологический |
Максимальное |
Значение инте- |
|
грального кри- |
|||
параметр |
|||
отклонение, % |
терия (%)2 c |
||
|
|||
Мощность |
– |
1500 |
|
турбогенератора |
|
|
|
|
|
12000 |
|
Давление перед |
±3 |
1000 |
|
турбиной |
|
|
|
|
±5 |
2000 |
|
|
|
– |
|
Положение клапанов |
±5% |
2000 |
|
турбины |
|
|
|
Примечание
При участии блока в системном регулировании частоты и мощности
При стабилизации давления пара перед турбиной
Вдиапазоне нагрузок 70...100 % номинальной
Вдиапазоне нагрузок от нижнего предельного значения до 70 % номинальной в режиме постоянного давления
Врежиме скользящего давления
45
В режимах пуска и нагружения допустимые значения показателей поддержания технологических параметров показаны в табл. 4.7.
Т а б л и ц а 4.7
Показатели поддержания технологических параметров котла при пуске и нагружении
Технологический параметр |
Максимальное |
|
отклонение, % |
||
|
||
Расход питательной воды |
±10 |
|
Температура свежего пара за котлом |
±20 |
|
Температура пара промперегрева за котлом |
±20 |
Целесообразно в качестве примера привести критерии качества регулирования, принятые в других странах, например, в Польше
(табл. 4.8 и 4.9).
Основной задачей энергоблока является участие его в покрытии графиков нагрузок энергосистемы путем автоматического регулирования мощности.
АСР должна обеспечить:
•изменение активной мощности до заданного значения, с заданной скоростью (плановое изменение мощности);
•изменение активной мощности в соответствии с изменением задания, носящим случайный характер (неплановое изменение мощности);
•изменение активной мощности при отклонении частоты сети за заданные пределы в соответствии с установленной статической характеристикой «частота–мощность»;
•взаимодействие с устройствами противоаварийной автоматики и переход на послеаварийный уровень мощности, задаваемой послеаварийной автоматикой;
•поддержание заданных значений давления свежего пара перед турбиной или положение регулирующих клапанов турбины с разрешением дозированных динамических отклонений указанных параметров
вцелях приемистости энергоблока;
•предотвращение понижения давления свежего пара перед турбиной ниже минимального допустимого уровня;
46
Т а б л и ц а 4.8
Критерии качества регулирования энергоблока ОР – 650 ТЭС Рыбник (Польша) (по котлу)
Технологический |
|
Режим |
Диапазон |
|
||||
|
|
|
|
нагрузок, |
Примечания |
|||
параметр |
Стационарный |
10 % |
||||||
% |
|
|||||||
|
|
возмущения |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Давление пара за |
|
|
|
|
|
Тр = 5 мин |
||
котлом |
|
±2,5 % |
|
|
15 - 25 % |
60...100 |
ψ і 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Расход воздуха |
±1,5 % |
|
|
±2 % |
|
Тр = 2 мин |
||
|
|
|
|
|||||
Содержание |
ки- |
3 % |
|
|
4 % |
|
|
|
слорода O2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Разрежение |
|
±5 % мм Н2О |
±10 % мм Н2О |
60...100 |
|
|||
в топке |
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление |
пер- |
±12 % мм Н2О |
±20 % мм Н2О |
|
|
|||
вичного воздуха |
|
|
|
|
|
|
||
Температура пер- |
±25 °С |
|
|
±35 °С |
|
|
||
вичного воздуха |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Температура |
|
±10 °С |
|
|
±15 °С |
60...100 |
Тр = 4 мин |
|
аэросмеси |
|
|
|
Без колебаний |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Уровень в |
бара- |
±50 % мм Н |
|
О |
±60 % мм Н2О |
60...100 |
Тр = 2 мин |
|
2 |
Апериодические |
|||||||
бане |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
колебания |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура |
све- |
±9 °С |
|
|
±15 °С |
60...100 |
Тр = 6 мин, ψ і 0,5 |
|
жего пара |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура пара |
±9 °С |
|
|
±15 °С |
60...100 |
Тр = 6 мин, ψ і 0,5 |
||
промперегрева |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47
Т а б л и ц а 4.9
Критерии качества регулирования технологических параметров энергоблока ТЭС Рыбник (Польша) (по турбине)
Технологический |
Режим |
Диапазон |
Примечания |
|||
|
|
|||||
|
параметр |
Стационарный |
10 % N |
нагрузок, % |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Давление пара |
±5 % |
|
|
Тр Ј 40 с |
||
|
|
|
|
|
|
Апериодиче- |
|
|
|
|
|
|
ский процесс |
Уровень: |
|
±5 % |
|
|
То же |
|
• |
в ПНД |
|
|
|
||
• |
в ПВД |
|
±5 % |
|
|
То же |
• |
в конденсаторе |
±5 % |
|
|
То же |
|
Расход конденсата |
±5 % |
|
|
То же |
||
Давление пара за |
±1,5 атм |
±3,5 атм |
|
|
||
БРОУ-1 |
|
|
|
|
|
|
Температура за |
±10 °С |
±15 °С |
|
|
||
БРОУ-1 |
|
|
|
|
|
|
Давление за |
|
±0,6 атм |
±1, 2 атм |
|
|
|
БРОУ-2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Температура за |
±10 °С |
±15 °С |
|
|
||
БРОУ-2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Давление в деаэра- |
±0, 2 атм |
±0,35 атм |
60...100 |
Тр = 2 мин |
||
торе |
|
Без колебаний |
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Уровень в |
баке |
±100 мм Н2О |
±200 мм Н2О |
60...100 |
Тр = 2 мин |
|
обессоленной воды |
Без колебаний |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
масла |
±7 °С |
|
|
Апериодиче- |
|
за |
маслоохладите- |
|
|
|||
лями |
|
|
|
|
ский процесс |
|
|
|
|
|
|
||
48
•предотвращение недопустимых термических напряжений в деталях турбины за счет соответствующего ограничения темпа мощности энергоблока;
•минимальное рассогласование между заданным и фактическим значением в случае возникновения технологических ограничений с сохранением при этом основных технологических параметров энергоблока в допустимых пределах;
•перевод энергоблока на заданное значение нагрузки при действии внутриблочных (технологических) защит.
Для обеспечения необходимого участия энергоблока в аварийных режимах при открытии клапанов турбины на 30 % полного хода с одновременным воздействием на органы управления котла показатель приемистости:
τ
∫∆Ndt
П= ∆0 Nустt ,
где ∆N, ∆Nуст – текущее и установившееся отклонение мощности
энергоблока; t – время от момента подачи сигнала на открытие сигнала, должен изменяться по таблице.
t, c |
1 |
5 |
30 |
90 |
150 |
|
|
|
|
|
|
П |
0,2 |
0,35 |
0,5 |
0,6(0,5) |
0,7(0,6) |
|
|
|
|
|
|
Примечание. Величины в скобках – для пылеугольных котлов.
Динамические свойства энергоблока должны быть таковы, чтобы при одновременном воздействии клапаны турбины и органы управления нагрузкой котла изменялись на величину, соответствующую изменению нагрузки на 10 % с сохранением отклонения давления пара в допустимых пределах по условиям надежности.
В диапазоне регулируемых нагрузок в нормальном режиме энергоблоки должны допускать изменение мощности без ограничения скорости, в пределах ±7 % номинальной нагрузки для блоков СКД и
49
±10 % для блоков докритического давления. Сверх этих пределов скорость изменения нагрузки блока ограничена ±0,3 % /мин для блоков СКД и ±0,5 % /мин для блоков докритического давления.
Т а б л и ц а 4.10
Критерии качества поддержания параметров для энергоблоков
Режим |
Условия и параметры величины |
Критерий |
|||
Ступенчатое |
Скорость реакции |
±0,3% |
|
Nmax |
|
изменение |
|
Nmax |
|
|
|
нагрузки |
|
5 c |
|
30 c |
|
Наброс |
или |
Блок отключен от сети |
Длительная работа в течение |
||
сброс |
нагруз- |
|
нескольких часов |
|
|
ки |
|
Блок в сети (частичные сбросы) |
Постоянная работа со сниженны- |
||
|
|
|
ми нагрузками |
|
|
Пуск |
|
Максимальное время пуска после |
|
|
|
|
|
простоя |
|
|
|
|
|
< 8 ч |
2 ч |
|
|
|
|
8...50 ч |
3 ч |
|
|
|
|
>50 ч |
5 ч |
|
|
Управление |
Неравномерность характеристик |
4...6 % |
|||
нагрузкой |
регулирования |
|
|
|
|
|
|
Нечувствительность по частоте |
±20 мГц |
||
|
|
|
|
||
Наброс |
|
Блок отключен от сети |
Без останова блока и срабатыва- |
||
нагрузки |
|
ния предохранительных клапанов |
|||
|
|
|
Уровень в конденсаторе и расход |
||
|
|
|
питательной воды в норме |
||
Управление |
Стабилизация частоты регулято- |
В соответствии с |
требованиями |
||
частотой |
ром скорости |
энергосистемы |
|
||
Изменение |
Характеристики клапанов турби- |
Характеристики линейные. Ско- |
|||
нагрузки |
ны регулирующие |
рость |
|
||
|
|
с.д. |
открытия |
закрытия |
|
|
|
5...10 с |
0,1...0,3 с |
||
|
|
дроссельные |
5...10 с |
0,3...0,5 с |
|
|
|
БРОУ-1, БРОУ-2 |
5...10 с |
0,3...0,5 с |
|
Отключение |
Характеристики регулятора ско- |
Время закрытия с.к. |
|||
от сети |
|
рости |
< 150 мс |
||
|
|
50 |
|
|
|