- СибКОТЭС

Разработка и наладка
системы регулирования мощности
энергоблока 350 МВт
Докладчик: Ярощук Андрей Вячеславович – инженер
отдела АСУиМ
ЗАО «СибКОТЭС», г.Новосибирск
Руководитель: Гинзбург Лев Наумович – главный специалист
отдела АСУиМ
ЗАО «СибКОТЭС», г.Новосибирск
Union for Coordination of Transmission of Electricity
(UCTE) - европейский союз по координации,
производству и передаче электроэнергии.
Рисунок 1. Карта стран, входящих в энергообъединение Европы UCTE.
TESIS - Трансъевропейское синхронное энергообъединение, включающее энергосистемы Бельгии,
Германии, Испании, Франции, Греции, Италии, Люксембурга, Нидерландов, Австрии, Португалии,
Швейцарии, Чехии, Польши, Венгрии, Словакии, Словении, Хорватии, Босния-Герцеговины,
Македонии, Болгарии и Румынии (UCTE), Греции, Македонии, а также синхронно работающие с
UCTE энергосистемы стран Северной Африки.
2
ЭНЕРГОБЛОК №1 ТЭС «КОСТОЛАЦ-Б», Р. Сербия
Энергоблок №1 ТЭС «Костолац-Б» установленной мощностью 350 МВт
введен в эксплуатацию в 1975 году.
Котел «SULZER» - одноходовой, прямоточный с комбинированной
циркуляцией (аналогом барабана является вертикальный выносной
сепаратор), башенной компоновки со следующими расчетными
параметрами на номинальной нагрузке:
максимальная длительная производительность
1000 т/час
давление пара на выходе из котла
190 бар
температура свежего пара
расход вторично перегретого пара
914,4 т/час
давление вторично перегретого пара (вход/выход)
температура вторично перегретого пара (вход/выход)
температура питательной воды
540 оС
47/44,7 бар
334/540 оС
254 оС
Турбогенератор 18-К-348 производства “Zameca” (Польша) со
следующими расчетными параметрами на номинальной нагрузке:
давление пара перед ЦВД /ЦСД турбины
температура пара перед ЦВД /ЦСД турбины
расход пара на турбину
электрическая мощность генератора
179/ 42,2 бар
537/537 оС
1000 т/час 3
348,5 МВт
АСУТП энергоблока
•
ПТК “Торнадо” (Россия, г.Новосибирск) – АСР горения
котлоагрегата.
•
ПТК “SULZER” (Швейцария) – ТЗ энергоблока, часть АСР,
отображение информации оператору.
•
ЭГП “Turbotrol”, концерна “ABB” – электрогидравлическая
система регулирования турбогенератора.
4
Цель работ – наладка АСР мощности энергоблока
Этапы работ по наладке АСР мощности энергоблока:
-
-
динамические испытания энергоблока;
на полигоне АСУТП ЗАО «СибКОТЭС» по основным каналам
регулирования составлена эквивалентная модель энергоблока, на ней
опробованы различные варианты схем построения АСР мощности и к
наладке рекомендована нижеприведенная структура регуляторов;
наладка АСР мощности энергоблока;
приемосдаточные испытания.
5
Динамические испытания энергоблока
Динамические испытания при внутренних возмущениях.
Уменьшение задания регуляторам загрузки мельниц (РЗМ).
Начальные условия: нагрузка котла 266 кг/с, давление 178 бар.
Регулятор общего воздуха (РОВ), РЗМ находились в автоматическом
режиме работы. В 10ч 34м 07с снизили суммарные обороты
дозаторов с 38 до 37 об/мин. Регистрировались давление и расхода
пара за котлом. (Рис. 2, 3).
Рисунок 2. Изменение давления пара при внутреннем возмущении топливом.
6
Динамические испытания энергоблока
Рисунок 3. Изменение расхода пара за котлом при внутреннем возмущении топливом.
7
Динамические испытания энергоблока
Динамические испытания при внешних возмущениях.
Открытие/закрытие регулирующих клапанов турбины (РКТ).
Начальные условия: нагрузка котла 256 кг/с, давление 178 бар. РОВ,
РЗМ в автоматическом режиме работы. В 11ч 38м 35с открытие РКТ
на 2%.
Рисунок 4. Изменение давления пара в сепараторе и за котлом при внешнем
возмущении.
8
Динамические испытания энергоблока
Рисунок 5. Изменение расхода пара за котлом при внешнем возмущении.
9
Полигон АСУТП
В 2006 году отделом автоматизированных систем управления и
метрологии (АСУМ) ЗАО «СибКОТЭС» совместно с компанией
«Модульные системы Торнадо» создан полигон АСУТП на базе
программно-технического комплекса (ПТК) «Торнадо». На полигоне
реализован полный набор функций и задач типовой АСУТП,
отличающийся от набора функций и задач АСУТП реального
энергооборудования только количеством сигналов.
На Полигоне реализованы математические модели типовых
объектов теплоэнергетики:
- основные регуляторы технологических процессов (со статическими
объектами, с объектами по уровню, каскадные системы – регуляторы
воздуха, топлива, температуры перегретого пара);
- пылесистемы А (Б) с основными задачами АСУТП: ДУ, ИК, АСР, ТЗ,
ФГУ;
- в наладке находится модель котла, работающего на общую
магистраль, оснащенного полномасштабной АСУТП.
10
Структура принятой АСР мощности энергоблока
11
Результаты испытаний АСРМ
- энергоблок длительно стабильно поддерживает заданную мощность
с точностью 1% номинальной (3 МВт);
- обеспечивает плановые изменения мощности скачком на 5% (15
МВт);
- отрабатывает внутренние возмущения от отключения одной из
шести работающих пылесистем без “провала” по мощности.
12
Работа энергоблока в режиме регулирования
мощности
1 – расход пара за котлом (200-300 кг/с), 2 – давление пара за котлом (100200 бар), 3 – температура пара за котлом (200-600 С), 4 – (0-100 УП РКТ),
5 – суммарные обороты дозаторов (20-70 об/мин), 6 – активная мощность
генератора (0-400 МВт), 7 – давление пара перед турбиной (100-200 бар),
8 – расход воздуха на котел (100-300 кг/с).
13
Работа энергоблока в условиях зависания угля в
бункерах
1 – расход пара за котлом (200-300 кг/с), 2 – давление пара за котлом (100-200 бар), 3 –
температура пара за котлом (200-600 С), 4 – (0-100 УП РКТ), 5 – суммарные обороты
дозаторов (20-70 об/мин), 6 – активная мощность генератора (0-400 МВт), 7 –
давление пара перед турбиной (100-200 бар), 8 – расход воздуха на котел (100-300
кг/с).
14
Плановое нагружение энергоблока
1 – расход пара за котлом (200-300 кг/с), 2 – давление пара за котлом (100-200 бар), 3 –
температура пара за котлом (200-600 С), 4 – (0-100 УП РКТ), 5 – суммарные обороты
дозаторов (20-70 об/мин), 6 – активная мощность генератора (0-400 МВт), 7 –
давление пара перед турбиной (100-200 бар), 8 – расход воздуха на котел (100-300
кг/с).
15
Выводы:
1. На сегодняшний момент котлы башенной компоновки являются одним из
рекомендуемых направлений развития котлостроения России, поэтому
решенная на ТЭС «Костолац-Б» задача актуальна и представляет
практическую ценность.
2. Реализация системы АСРМ на разнородных средствах - ПТК «Торнадо» и
электрогидравлической приставки «Turbotrol» возможна и показала свою
успешность.
3. Целесообразно, с целью уменьшения времени наладки подобных
регуляторов, определив динамику объекта, выполнить предварительную
оценку работоспособности схемы на математической модели, используя
реальные регуляторы, как было сделано на полигоне АСУ ЗАО
«СибКОТЭС» на базе ПТК «Торнадо».
4. Результаты наладки системы регулирования мощности показали, что
предложенная схема обеспечивает технические требования к
маневренности энергоблока и может рассматриваться как одна из
рекомендуемых и для российских энергоблоков с котлами подобного типа.
16
Спасибо за внимание!
•
•
•
•
Почтовый адрес:
Россия, 630032, г. Новосибирск, ул.
Планировочная д.18/1
Телефон: (383) 227-60-00
Факс:
(383) 355-33-65
E-mail: cotes@cotes.sib.ru
17