3.6. Автоматические системы регулирования энергоблоков тэс и аэс, работающих при постоянном давлении перед клапанами турбин

Идея способа регулирования мощности энергоблоков при постоянном давлении перед регулирующими клапанами турбин была изложена по рис. 3.3и 3.4 в базовом и регулирующем режимах.

В настоящем п.3.6 этот способ рассматривается более подробно, причем в регулирующем режиме, в виду большой практической и теоретической значимости.

Статические характеристики.

Статические характеристики приведены на рис.3.19.

%

100 Р_к

N_г

0100m_турб,%

Рис.3.19.Статические характеристики работы энергоблоков при постоянном давлении.

Согласно рис.3.19 изменение мощности N_г достигается путем перемещения клапана турбины m_турб при поддержании давления в котле Р_к (т.е. перед клапаном турбины) постоянным.

Принципиальная схема аср и её работа.

АСР энергоблоков ТЭС с барабанным котлом и энергоблоков АЭС с реактором РБМК, работающих в регулирующем режиме, приведены соответственно на рис.3.20,а,б.

а)

Р_бсВоздействие на турбину

пит. вода по схеме на рис.3.20, а

Р_бс.зад -Р_бс

б)

Рис.3.20.а,б. Принципиальные схемы АСР энергоблоков, работающих на постоянном давлении:

а) – с барабанным котлом;

б) – с реактором РБМК;

ДД – датчик давления; ЗД – задатчик давления; ЗЧ – задатчик частоты; ЗМ – задатчик мощности; РД – регулятор давления; РНМ – регулятор нейтронной мощности; К – котёл; БС – барабан-сепаратор; Р – реактор.

Схема на рис.3.20,а работает следующим образом.

Блок работает на исходной 90% нагрузке.

При задании от ЗМ на 10% увеличение мощности сигнал N_г.зад поступает на РТурб. Последний воздействует через гидравлический ИМ на открытие клапана турбины m_турб, что приводит к увеличению мощности турбины и генератора N_г (рис.3.21). Изменение N_г.зад, m_турб, N_г протекает в начальном интервале времени почти одинаково в виду высокого быстродействия гидравлического ИМ и малой инерционности турбины и генератора как объектов регулирования мощности в нормальных режимах работы энергосистем.

% N_г.задN_гN_г.задm_турб

100

m_турб

m_топл

90

0Р_к 100 t,%

Рис.3.21. Типовой процесс набора мощности энергоблоком, работающем при поддержании постоянного давления.

При открытии клапана m_турб давление в котле Р_к снижается в виду ограниченной аккумулирующей способности котла. Поэтому мощность N_г не достигает N_г.зад в начальном интервале времени после открытия клапана m_турб (рис.3.21).

Тогда регулятор РД котла по сигналу разности Р_к.зад – Р_к воздействует через электрический ИМ на открытие топливного клапана m_топл, что приводит к возрастанию давления Р_к до первоначального заданного Р_к.зад.

Вышеуказанное изменение давления Р_к протекает значительно медленнее, чем перемещение клапана m_турб, в виду большей инерционности котла как объекта регулирования давления и более медленного перемещения электрического ИМ регулятора РД, чем перемещения клапана турбины m_турб, управляемого быстродействующим гидравлическим ИМ.

При задании на снижение мощности процесс регулирования протекает аналогично процессу на рис.3.21, но с зеркальным отражением кривых в противоположную сторону относительно оси абсцисс.

АСР на рис. 3.20,б действует аналогично АСР, приведенной на рис.3.20,а, в отношении воздействия на клапан турбины и поддержания давления перед клапаном турбины.

В целом процессы регулирования мощности энергоблоков ТЭС с прямоточными и барабанными котлами и АЭС с РБМК и ВВЭР протекают подобно рис.3.21 при поддержании постоянного давления перед клапанами турбин. Различия возникают при их детальном рассмотрении вследствие некоторого отличия динамических характеристик энергоблоков разных типов.