РД 34.26.710. Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП - 114 при сжигании природного газа. Котлы тгмп 114


РД 34.26.710 Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП

Таблица 3

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Тип ТГМП-114

Сравнение данных типовой характеристики с данными заводского расчета

Показатель

Типовая характеристика

Заводской расчет

Нагрузка, %

50

70

100

50

70

100

1. Паропроизводительность , т/ч

475

665

950

475

665

950

2. Температура перегретого пара , °C

545

545

545

565

565

565

3. Температура питательной воды , °C

238

256

272

230

245

260

4. Температура холодного воздуха , °C

10

10

10

15

15

15

5. Температура уходящих газов , °C

115

121

130

97

103

109

6. Коэффициент избытка воздуха за водяным экономайзером

1,05

1,05

1,05

1,10

1,10

1,10

7. Потери тепла с уходящими газами q2, %

5,86

6,00

6,27

4,51

4,83

5,17

8. Потери тепла с химической неполнотой сгорания топлива q3, %

0

0

0

0,5

0,5

0,5

9. Потери тепла с механической неполнотой сгорания топлива q4, %

0

0

0

0

0

0

10. Потери тепла в окружающую среду q5, %

0,67

0,48

0,34

0,3

0,3

0,3

11. Коэффициент полезного действия брутто , %

93,47

93,52

93,39

94,69

94,37

94,03

1.1. Прямоточный газо-мазутный котел ТГМП-114 ПО «Красный котельщик» - двух корпусный симметричный предназначен для работы в блоке с турбиной K-300-240 ЛМЗ.

Основные расчетные параметры котла при сжигании природного газа приведены в табл. 3.

1.2. Корпус котла имеет П-образную компоновку и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход. Топочная камера открытого типа с размером между осями труб в плане 10620×6130 мм. Объем топочного пространства - 1320 м3. Видимые тепловые напряжения: для объема топки 290 · 103 кВт/м3, или 250×103 ккал/(м3·ч), для площади сечения - 5,75 · 106 кВт/м2, или 5×106 ккал/(м2·ч).

1.3. Топочная камера оборудована шестью вихревыми газо-мазутными горелками конструкции ВТИ-ТКЗ, расположенными встречно по три горелки на фронтовой и задней стенах.

Горелка - двух поточная. Периферийный поток воздуха закручивается с помощью тангенциальных поворотных лопаток, центральный поток - с помощью неподвижных аксиальных лопаток. Производительность горелки по газу - 6300 м3/ч.

1.4. Для регулирования температуры свежего пара предусмотрены два впрыска питательной воды:

- I впрыск - на входе в средние ширмы;

- II впрыск - перед выходным пакетом КПП. Для регулирования температуры вторично перегретого пара предусмотрена рециркуляция дымовых газов.

1.5. Вне здания котельной на каждом корпусе котла установлено по два регенеративных воздухоподогревателя РВП-68Г, обеспечивающих подогрев воздуха до 280 °C на номинальной нагрузке.

1.6. Каждый корпус котла укомплектован:

- одним осевым дымососом ДОД-31,5;

- одним дутьевым вентилятором ВДН-28,6-П;

- одним дымососом рециркуляции газов ВГД-20У.

1.7. Технически возможный минимум нагрузки котла составляет 40 % номинальной (исходя из обеспечения надежности гидродинамики и безопасного температурного режима поверхностей нагрева).

2.1. Типовая энергетическая характеристика (рис. 1, 2 и 3) составлена на основании результатов тепловых испытаний Средазтехэнерго на Сырдарьинской ГРЭС и Уралтехэнерго на Средне-Уральской ГРЭС в соответствии с руководящими документами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность котла, работающего в блоке с турбиной К-300-240 ЛМЗ при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.2. Исходные условия составления характеристики приняты согласно п. 2.1 «Положения о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.1. В топливном балансе электростанций, сжигающих газообразное топливо, большую часть составляют природные газы со средней теплотой сгорания, близкой к 35,7 МДж/м3 (8500 ккал/м3). Поэтому типовая характеристика составлена на природный газ с характеристиками:

, , , .

2.2.2. Среднегодовая температура холодного воздуха  на входе в дутьевой вентилятор и в воздухоподогреватель

 принята равной 15 °C, согласно заводскому расчету котла.

2.2.3. Температура питательной воды  на номинальной нагрузке принята 272 °C, согласно «Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ» (М.: СЮ ОРГРЭС, 1976). При изменении нагрузки котла от 100 до 50 % номинальной температура питательной воды понижается от 272° до 238 °С.

2.3. Расчет типовой энергетической характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973). Объем расчетов и подученные данные приведены в табл. 1 и 2.

2.3.1. Коэффициент полезного действия брутто (, %) и потери тепла с уходящими газами (q2, %)подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977):

где

здесь

Δα - присосы воздуха на тракте водяной экономайзер-дымосос;

 - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла ТГМП-114 и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры , , ).

2.3.2. В результате обобщения и анализа данных тепловых испытаний котла ТГМП-114 при сжигании природного газа установлено, что при соблюдении требований § 17.30 ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в тракт дымовых газов, без повреждений газовыдающих насадков горелок возможно сохранение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении 1,05 в диапазоне нагрузок котла 50 - 100 %.

2.3.3. Присосы воздуха (%) по тракту режимное сечение-дымосос на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки котла значение присосов воздуха определялось по формуле:

2.3.4. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q3) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в настоящей Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.3.5. Потери тепла от механической неполноты сгорания (q4) приняты также равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.3.6. Потери тепла в окружающую среду (q5, %) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны согласно «Методике испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле:

2.3.7. Нагрев воздуха в дутьевых вентиляторах подсчитан согласно Теплотехнический расчетам по приведенным характеристикам топлива.

2.3.8. Мощность электроприводов дутьевых вентиляторов, осевых дымососов, дымососов рециркуляции газов, бустерных насосов 12ПД-8 определялась во время тепловых испытаний котлов.

Мощность электропривода РВП-68Г определена по паспорту на электропривод РВП-68Г.

Внутренняя мощность турбопитательных насосов СВПТ-340-1000 ЛМЗ (рис. 4) принята по Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ.

2.3.9. Удельный расход электроэнергии на тягодутьевые механизмы определяется делением мощности тягодутьевых механизмов на тепло производительность котла.

2.3.10. Удельный расход тепла на турбо привод питательных насосов рассчитан по значению внутренней мощности турбонасоса.

2.3.11. При работе котла в режиме скользящего давления в каждом конкретном случае необходимо учитывать поправки к показателям экономичности котла (имеет место изменение , , ).

2.3.12. При работе котла с одним корпусом тепловые потери, удельные расходы тепла и электроэнергии останутся неизменными.

3.1. Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q2 в виде графиков приведены на рис. 6 к 7. Поправки к температуре уходящих газов, определенные по данным тепловых испытаний, приведены на рис. 8.

3.1.1. Поправка (%) к q2 на изменение температуры холодного воздуха рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.2. Поправка (%) на изменение температуры питательной воды рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.3. Поправка (%) на изменение коэффициента избытка воздуха в режимной точке определена по данным тепловых испытаний:

3.2. Пользование системой поправок поясняется следующим примером.

Котел работает на нагрузке 950 т/ч при измененных условиях эксплуатации:

- температура холодного воздуха 5 °C;

- температура питательной воды 265 °C.

Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения тех жe параметров, приведенные в настоящей Типовой энергетической характеристике, и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра.

Поправки находят на рис. 6, 7 и 8.

Результаты расчета поправок для данного примера приводятся в табл. 4.

Таблица 4

Показатель

Значения показателя

Разность значений

Поправки

Фактические

По характеристике

Температура холодного воздуха , °C

5

10

-5

+0,08

-3

Температура питательной воды , °C

265

272

-7

-0,03

-0,7

Суммарное значение

-

-

-

+0,05

-3,7

Нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов для измененных условий составят:

где

 и  - нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов при условиях типовой характеристики.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

files.stroyinf.ru

РД 34.26.710 - Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП

Таблица 3

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Тип ТГМП-114

Сравнение данных типовой характеристики с данными заводского расчета

Показатель

Типовая характеристика

Заводской расчет

Нагрузка, %

50

70

100

50

70

100

1. Паропроизводительность , т/ч

475

665

950

475

665

950

2. Температура перегретого пара , °C

545

545

545

565

565

565

3. Температура питательной воды , °C

238

256

272

230

245

260

4. Температура холодного воздуха , °C

10

10

10

15

15

15

5. Температура уходящих газов , °C

115

121

130

97

103

109

6. Коэффициент избытка воздуха за водяным экономайзером

1,05

1,05

1,05

1,10

1,10

1,10

7. Потери тепла с уходящими газами q2, %

5,86

6,00

6,27

4,51

4,83

5,17

8. Потери тепла с химической неполнотой сгорания топлива q3, %

0

0

0

0,5

0,5

0,5

9. Потери тепла с механической неполнотой сгорания топлива q4, %

0

0

0

0

0

0

10. Потери тепла в окружающую среду q5, %

0,67

0,48

0,34

0,3

0,3

0,3

11. Коэффициент полезного действия брутто , %

93,47

93,52

93,39

94,69

94,37

94,03

1.1. Прямоточный газо-мазутный котел ТГМП-114 ПО «Красный котельщик» - двух корпусный симметричный предназначен для работы в блоке с турбиной K-300-240 ЛМЗ.

Основные расчетные параметры котла при сжигании природного газа приведены в табл. 3.

1.2. Корпус котла имеет П-образную компоновку и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход. Топочная камера открытого типа с размером между осями труб в плане 10620×6130 мм. Объем топочного пространства - 1320 м3. Видимые тепловые напряжения: для объема топки 290 · 103 кВт/м3, или 250×103 ккал/(м3·ч), для площади сечения - 5,75 · 106 кВт/м2, или 5×106 ккал/(м2·ч).

1.3. Топочная камера оборудована шестью вихревыми газо-мазутными горелками конструкции ВТИ-ТКЗ, расположенными встречно по три горелки на фронтовой и задней стенах.

Горелка - двух поточная. Периферийный поток воздуха закручивается с помощью тангенциальных поворотных лопаток, центральный поток - с помощью неподвижных аксиальных лопаток. Производительность горелки по газу - 6300 м3/ч.

1.4. Для регулирования температуры свежего пара предусмотрены два впрыска питательной воды:

- I впрыск - на входе в средние ширмы;

- II впрыск - перед выходным пакетом КПП. Для регулирования температуры вторично перегретого пара предусмотрена рециркуляция дымовых газов.

1.5. Вне здания котельной на каждом корпусе котла установлено по два регенеративных воздухоподогревателя РВП-68Г, обеспечивающих подогрев воздуха до 280 °C на номинальной нагрузке.

1.6. Каждый корпус котла укомплектован:

- одним осевым дымососом ДОД-31,5;

- одним дутьевым вентилятором ВДН-28,6-П;

- одним дымососом рециркуляции газов ВГД-20У.

1.7. Технически возможный минимум нагрузки котла составляет 40 % номинальной (исходя из обеспечения надежности гидродинамики и безопасного температурного режима поверхностей нагрева).

2.1. Типовая энергетическая характеристика (рис. 1, 2 и 3) составлена на основании результатов тепловых испытаний Средазтехэнерго на Сырдарьинской ГРЭС и Уралтехэнерго на Средне-Уральской ГРЭС в соответствии с руководящими документами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность котла, работающего в блоке с турбиной К-300-240 ЛМЗ при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.2. Исходные условия составления характеристики приняты согласно п. 2.1 «Положения о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.1. В топливном балансе электростанций, сжигающих газообразное топливо, большую часть составляют природные газы со средней теплотой сгорания, близкой к 35,7 МДж/м3 (8500 ккал/м3). Поэтому типовая характеристика составлена на природный газ с характеристиками:

, , , .

2.2.2. Среднегодовая температура холодного воздуха  на входе в дутьевой вентилятор и в воздухоподогреватель  принята равной 15 °C, согласно заводскому расчету котла.

2.2.3. Температура питательной воды  на номинальной нагрузке принята 272 °C, согласно «Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ» (М.: СЮ ОРГРЭС, 1976). При изменении нагрузки котла от 100 до 50 % номинальной температура питательной воды понижается от 272° до 238 °С.

2.3. Расчет типовой энергетической характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973). Объем расчетов и подученные данные приведены в табл. 1 и 2.

2.3.1. Коэффициент полезного действия брутто (, %) и потери тепла с уходящими газами (q2, %)подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977):

где

здесь

Δα - присосы воздуха на тракте водяной экономайзер-дымосос;

 - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла ТГМП-114 и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры , , ).

2.3.2. В результате обобщения и анализа данных тепловых испытаний котла ТГМП-114 при сжигании природного газа установлено, что при соблюдении требований § 17.30 ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в тракт дымовых газов, без повреждений газовыдающих насадков горелок возможно сохранение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении 1,05 в диапазоне нагрузок котла 50 - 100 %.

2.3.3. Присосы воздуха (%) по тракту режимное сечение-дымосос на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки котла значение присосов воздуха определялось по формуле:

2.3.4. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q3) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в настоящей Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.3.5. Потери тепла от механической неполноты сгорания (q4) приняты также равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.3.6. Потери тепла в окружающую среду (q5, %) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны согласно «Методике испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле:

2.3.7. Нагрев воздуха в дутьевых вентиляторах подсчитан согласно Теплотехнический расчетам по приведенным характеристикам топлива.

2.3.8. Мощность электроприводов дутьевых вентиляторов, осевых дымососов, дымососов рециркуляции газов, бустерных насосов 12ПД-8 определялась во время тепловых испытаний котлов.

Мощность электропривода РВП-68Г определена по паспорту на электропривод РВП-68Г.

Внутренняя мощность турбопитательных насосов СВПТ-340-1000 ЛМЗ (рис. 4) принята по Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ.

2.3.9. Удельный расход электроэнергии на тягодутьевые механизмы определяется делением мощности тягодутьевых механизмов на тепло производительность котла.

2.3.10. Удельный расход тепла на турбо привод питательных насосов рассчитан по значению внутренней мощности турбонасоса.

2.3.11. При работе котла в режиме скользящего давления в каждом конкретном случае необходимо учитывать поправки к показателям экономичности котла (имеет место изменение , , ).

2.3.12. При работе котла с одним корпусом тепловые потери, удельные расходы тепла и электроэнергии останутся неизменными.

3.1. Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q2 в виде графиков приведены на рис. 6 к 7. Поправки к температуре уходящих газов, определенные по данным тепловых испытаний, приведены на рис. 8.

3.1.1. Поправка (%) к q2 на изменение температуры холодного воздуха рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.2. Поправка (%) на изменение температуры питательной воды рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.3. Поправка (%) на изменение коэффициента избытка воздуха в режимной точке определена по данным тепловых испытаний:

3.2. Пользование системой поправок поясняется следующим примером.

Котел работает на нагрузке 950 т/ч при измененных условиях эксплуатации:

- температура холодного воздуха 5 °C;

- температура питательной воды 265 °C.

Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения тех жe параметров, приведенные в настоящей Типовой энергетической характеристике, и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра.

Поправки находят на рис. 6, 7 и 8.

Результаты расчета поправок для данного примера приводятся в табл. 4.

Таблица 4

Показатель

Значения показателя

Разность значений

Поправки

Фактические

По характеристике

Температура холодного воздуха , °C

5

10

-5

+0,08

-3

Температура питательной воды , °C

265

272

-7

-0,03

-0,7

Суммарное значение

-

-

-

+0,05

-3,7

Нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов для измененных условий составят:

где

 и  - нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов при условиях типовой характеристики.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

snipov.net

РД 34.26.710 Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП - 114 при сжигании природного газа

РД 34.26.710: Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

 

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМП-114 ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

 

ТХ 34-70-001-83

 

 

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва

1983

 

СОСТАВЛЕНО Московским головным предприятием ПО «Союзтехэнерго»

ИСПОЛНИТЕЛЬ Г.И. ГУЦАЛО

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем

Заместитель начальника                                                                       Д.Я. ШАМАРАКОВ

 

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП-114 при сжигании природного газа

ТХ 34-70-001-83

Срок действия установлен

с 01.01.1983 г.

до 01.01.1993 г.

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП-114 при сжигании природного газа составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Средазтехэнерго на Сырдарьинской ГРЭС, Уралтехэнерго на Средне-Уральской ГРЭС и отражает технически достижимую экономичность котла.

Данная Типовая энергетическая характеристика является основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМП-114 при сжигании природного газа.

Таблица 1

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Тип ТГМП-114

Условия построения характеристики и основные показатели

Топливо: природный газ

Характеристика топлива на рабочую массу: ; ; ;

Показатель

Нагрузка котла, т/ч (%)

475 (50)

570 (60)

665 (70)

760 (80)

855 (90)

950 (100)

1. Теплопроизводительность котла брутто , МВт (Гкал/ч)

372 (320,0)

436 (375,0)

509 (437,0)

569 (489,0)

628 (540,0)

700 (602,0)

2. Температура топлива на входе в котел , °C

10

10

10

10

10

10

3. Температура холодного воздуха на входе в дутьевой вентилятор , °C

10

10

10

10

10

10

4. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель , °C

15

15

15

15

15

15

5. Температура питательной воды , °C

238

247

256

264

269

272

6. Температура уходящих газов за дымососом , °C

115

118

121

124

127

130

7. Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении (в рассечке водяного экономайзера)

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

standartgost.ru

Разработка концепции создания учебно-исследовательской асутп энергоблока 300 мВт на базе «Полигона асутп электростанций»

    1. Анализ особенностей технологического оборудования энергоблока 300 мВт

      1. Анализ особенностей котлоагрегата тгмп-114

Прямоточный котел ТГМП-114 спроектирован и изготовлен Таганрогским котельным заводом, рассчитан на сжигание мазута и природного газа и предназначен для работы в блоке с паровой турбиной К-300-240 мощностью 300 МВт. Котлоагрегат выполнен двухкорпусным с симметричным расположением поверхностей нагрева и П-образной компоновкой каждого корпуса.

Расчетные данные на один корпус [9]:

Паропроизводительность ................................................................132 кг/с

Температура острого пара ...............................................................545 0С

Давление острого пара за котлом ...................................................24 МПа

Температура питательной воды ......................................................270 0С

Температура горячего воздуха ........................................................331 0С

Расчетный КПД котла (при работе на мазуте) ............................... 91,75%

Часовой расход топлива:

мазут …………...................................................................................35,2 т/час

Водяной объем котлоагрегата в холодном состоянии:

Тракт сверхкритического давления (СКД)......................................106,16 м3

Тракт низкого давления (НД) ...........................................................43,68 м3

Размер топки по осям труб (в плане) ......................................10620х6130 мм

Каждый корпус состоит из следующих поверхностей нагрева [9]:

Нижняя, средняя, верхняя (I и II) радиационные части .................449,6 м2

Фронтовой и потолочный экран .......................................................175 м2

Экраны поворотной камеры ..............................................…………305 м2

Ширмовый пароперегреватель .............................................………. 698 м2

Конвективный пароперегреватель ……...........................…………1098 м2

Водяной экономайзер (ВЭК) .............................................................2420 м2

Воздухоподогреватель .......................................................................57245 м2

Тепловое напряжение топочного объема при номинальной нагрузке корпуса - 230000 ккал/м3час. Режимная карта КА ТГМП-114 приведена в табл. 1. Более полная характеристика КА приведена в прил.1.

табл. 1. Режимная карта КУ ТГМП-114 [9]

      1. Анализ особенностей паровой турбины к-300-240

Турбина паровая, конденсационная, одновальная, трехцилиндровая предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВВ‑320-2. Номинальная мощность 300000 кВт, число оборотов 3000 об/мин, давление свежего пара 240 кгс/см2, температура пара 5450С. Удельный расход тепла на турбину 1925 ккал/кВт-час. Внутренний относительный КПД составляет: ЦВД‑80%; ЦСД‑91%; ЦНД‑80%. КПД турбины брутто - 45,1%. Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в ПНД, деаэраторе и ПВД до расчетной температуры 2700С (табл. 2).

табл. 2. Режимная карта паровой турбины К-300-240 [9]

Наименование параметров

Ед.изм.

Электрическая нагрузка

120 МВт

200 МВт

250 МВт

300 МВт

Давление пара до СК ЦВД

кг/см2

115-120

190-195

235-240

235-240

Давление пара в рег. ступени ЦВД

кг/см2

67

111

142

169

Давление пара за 6 ступенью ЦВД

кг/см2

38

64

82

97

Давление на выхлопе ЦВД

кг/см2

16

25

32,5

39

Давление пара до ОК ЦСД

кг/см2

14

23

30

36

Давление на выхлопе ЦСД

кг/см2

-0,15

0,3

0,6

1,1

Давление пара в деаэраторе

кг/см2

3,0

4,8

6,1

7,7

Давление пара на уплотн. ЦНД

кг/см2

0,2-0,3

0,2-0,3

0,2-0,3

0,2-0,3

Давление пара до РОПУ

кг/см2

0,2-0,3

0,2-0,3

0,2-0,3

0,2-0,3

Давление пит. воды за ПВД

кг/см2

180

236

285

300

Температура пара до СК ЦСД

С

540

540

540

540

Температура пара до ОК ЦСД

С

540

540

540

540

Температура конденсата за

ПНД-4

С

119

128

136

145

Температура пит. воды за Д

С

143

157

164

174

Тем-ра пит. воды за ПВД-А

С

227

250/252

262

273

Расход пит. воды за ПВД-А

т/ч

180

300-305

390/395

460/465

Расход основного конд-та за БОУ

т/ч

250

400

520

610

Расход основного конд-та за

ПНД-4

т/ч

310

490

640

750

Уровень в конденсаторе

мм

700-900

700-900

700-900

700-900

Уровень в ПНД-2

мм

1000-1200

1000-1200

1000-1200

1000-1200

Уровень в ПНД-3.4

мм

250-300

250-300

250-300

250-300

Уровень в деаэраторе

мм

1500-1800

1500-1800

1500-1800

1500-1800

Уровень в ПВД-6,7,8 А

мм

200-300

200-300

200-300

200-300

Число оборотов ПТН

об/мин

3350

3920

4460

4670

Количество работающих НОУ

-

1

1-2

2

2

Количество работающих КЭН

-

1

1-2

2

2

Количество работающих БЭН

-

1

1-2

2

2

studfiles.net

Аср разрежения в топке тгмп-114

Наличие небольшого постоянного разрежения SТв верхней части топки необходимо по условиям нормального топочного режима. Оно препятствует выбиванию газов из топки, способствует устойчивости факела и является косвенным показателем материального баланса между нагнетаемым в топку воздухом и уходящими газами. Объект регулирования по разрежению представляет собой топочную камеру с включенными последовательно с нею газоходами от поворотной камеры до всасывающих патрубков дымососов.

Входным регулирующим воздействием этого участка служит расход дымовых газов, определяемый производительностью дымососов Рис. 44.

Рис. 44. Информационная структура регулирования разрежения

Расчетная схема АСР разрежения в топке представлена на Рис. 45

Рис. 45. Расчетная схема АСР разрежения в топке [14]

На Рис. 45 приняты следующие обозначения:

  • wр- передаточная функция регулятораразрежения;

  • Sзад,Sт- сигналы по разрежению по заданию и на выходе объекта соответственно;

  • н.а.ДС - направляющий аппарат дымососа;

  • W1 - основной канал «положение н.а.ДС – разрежение в топке»;

    1. Расчет представленного перечня систем регулирования

      1. Расчет схемы регулирования подачи топлива

В качестве исходных данных имеем имитационную модель, информационную и расчетную схемы регулирования и кривые разгона по интересующим нас каналам регулирования.

Кривые разгона по температуре за НРЧ и температуре за ВРЧ 2 получены путем подачи возмущения изменением положения регулирующего органа РМ-А для канала задания и внутреннего возмущения на -10,5%, а также путем подачи возмущения изменением положения регулирующего органа РПК-А для канала внешнего возмущения -14%.

Кривые разгона получились следующих видов (рис. 46, рис. 47):

рис. 46. Кривые разгона (1 - изменение положения РМ-А, 2 – кривая разгона Тнрчпо каналу и «%ХРОРМ-А– Тнрч», 3 – кривая разгона Тврч2 по каналу «%ХРОРМ-А – Тврч2»)

рис. 47. Кривые разгона (1 – изменение положения РПК-А, 2 - кривая разгона Тврч2по каналу «%ХРОРПК-А– Тврч2»)

По полученным кривым разгона проведем расчет переходных характеристик по формуле:

Полученные переходные характеристики представлены на рис. 48, рис. 49.

рис. 48. Переходная характеристика по каналам 1 - «%ХРОРМ-А– Тнрч» и 2 - «%ХРОРМ-А – Тврч2»

рис. 49. Переходная характеристика по каналу «%ХРОРПК-А– Тврч

Далее воспользуемся ПМК «ТЕМП» для расчета комплексно-частотных характеристик по каналам задания, внутреннего и внешнего возмущения. Полученные комплексно-частотные характеристики по каналам регулирования представлены на рис. 50 - рис. 52.

рис. 50. КЧХ по каналу «%ХРОРМ-А– температура за НРЧ»

рис. 51. КЧХ по каналу «%ХРОРМ-А – температура за ВРЧ 2»

рис. 52. КЧХ по каналу «%ХРОРПК-А – температура за ВРЧ 2»

Получив КЧХ можно приступать к расчету настроек дифференциатора по каналу действия внутреннего возмущения и регулятора для канала действия возмущения заданием в программе ПМК «TEMП». Регулятор представляет собой передаточную функцию, реализующую ПИ-закон регулирования, а дифференциатор – реально-дифференцирующее звено.

Линии заданного запаса устойчивости для регулятора и дифференциатора () приведены на рис. 53, рис. 54.

рис. 53. Линия заданного запаса устойчивости регулятора

рис. 54. Линия заданного запаса устойчивости дифференциатора

Оптимальные настройки регулятора:

Kр=1,33 [%ХРО/оС]; Ти=40 сек;wр=0,12 [рад/сек]

Оптимальные настройки дифференциатора:

Kд=0,464 [оС/оС]; Тд=9 сек;wр=0,14 [рад/сек]

Далее рассчитаем устройство компенсации внешнего возмущения.

При синтезе устройства компенсации действия возмущения Dпвна регулируемую координату Тврчнеобходимо выделить из общей расчетной схемы фрагмент (рис. 55).

рис. 55. Расчетная схема по синтезу устройства компенсации

Синтез устройства (алгоритма) компенсации проводится по условию инвариантности системы к внешнему контролируемому возмущению Х2, которое, в соответствии с расчетной схемой, имеет вид [27]:

Для нахождения передаточной функции УК необходимы передаточные функции по каналам действия задания и внешнего возмущения, а также передаточная функция регулятора. Для этого воспользуемся аппроксимацией методом Симою и ЧАП, реализованные в ПМК «ТЕМП»:

рис. 56. Исходная (1) и аппроксимирующая (2) комплексная частотная характеристика температуры за ВРЧ 2 при возмущении клапаном РМ-А

По каналу РМ-А – Тврч2:

рис. 57. Исходная (1) и аппроксимирующая (2) комплексная частотная характеристика температуры за ВРЧ 2 при возмущении клапаном РПК-А

По каналу РПК-А – Тврч2:

Передаточная функция регулятора:

wр=0,12 [рад/сек]

Передаточная функция «идеального» компенсатора:

Воспользовавшись ПО «МathCAD», рассчитали передаточную функцию устройства компенсации:

Так как в системе технологического программирования «Пилон» нет возможности задавать передаточную такого порядка, то найдем передаточную функцию реального компенсатора, в качестве структуры выберем реально-дифференцирующее звено. Оптимальные настройки реального компенсатора определим из условия наилучшего приближения КЧХ реального компенсатора к идеальному при нулевой и резонансной частотах замкнутого контура системы (рис. 58):

рис. 58. Иллюстрация совпадения в резонансной частоте КЧХ идеального (1) и реального (2) УК

studfiles.net

Разработка сквозной информационно-функциональной структуры ка тгмп-114

Сквозная информационно-функциональная структура прямоточного котла ТГМП-114 разработана в соответствии с P&I-диаграммой и представлена на листе 2 [6,7]. Фрагмент данной структуры представлен на рис. 2.

При разработке информационно-функциональной структуры множество выполняемых системой управления функций было объединено в 5 подсистем решаемых задач:

  • обработка и контроль достоверности сигналов технологических параметров;

  • технологическая сигнализация;

  • технологические защиты;

  • автоматическое регулирование и логическое управление;

  • автоматические блокировки, АВР и управление исполнительными устройствами.

рис. 2. Фрагмент сквозной информационно-функциональной структуры КА ТГМП-114

    1. Вывод по главе 1

В данной главе разработана концепция учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт, которая строится на базе учебно-тренажерного центра «Полигон АСУТП электростанций» и совершенствует его наукоемкую составляющую. А именно:

  • математическую модель энергоблока 300 МВт;

  • ввод реальных сигналов от «Стенда Исполнительных Механизмов»;

  • демонстрация возможностей систем регулирования энергоблоком.

В разработку концепции вошел выпуск проектных документов: P&I-диаграммы и сквозной информационно-функциональной структуры прямоточного котла ТГМП-114.

  1. Модернизация комбинированной модели энергоблока 300 мВт

    1. Описание существующей комбинированной модели

В ходе выполнения дипломной работы была создана комбинированная математическая модель энергоблока 300 МВт. [4]

Комбинированная модель – это модель, которая состоит из двух составляющих. В первой, все процессы описываются математическими законами, а во второй – процессы подвержены реальному изменению какой-либо физической величины в данный момент времени. Данная модель является моделью типа «серый ящик» [13]. Общий вид модели, реализованной в среде моделирования МЕЗОН, представлен на рис. 3.

рис. 3. Общий вид комбинированной модели энергоблока 300 МВт

Модель разработана по модульной системе, в которой каждая «задача» является отдельной составной частью и выполняет определенные функции. Всего таких задач 19. Задачи 5-16 являются составными частями модели паровой турбины (паровые объемы), т.е. в общем имеют одинаковую структуру, но различные параметры среды [13].

      1. Топливо:

Представляет собой описание всех процессов подачи, расхода и сжигания основного топлива. В модель входит математическая реализация задвижки и клапана подачи мазута, расчет расхода топлива по степени открытия РМ и расчет тепловыделений для каждой поверхности нагрева [3]. Общий вид задачи представлен на рис. 4:

рис. 4.Задача «Топливо»

      1. Регулирующие органы

В состав данной задачи входит математическое описание всех регулирующий органов, представленных в модели (рис. 5). Весь перечень арматуры был занесен в СУБД «Аркада», посредством которой СТП «ПИЛОН» взаимодействует с комбинированной моделью [3].

рис. 5. Внешний вид алгоритмов запорной и регулирующей арматуры

РегКлапан - алгоритм предназначен для имитации запорной арматуры с шаговым управлением. С его помощью можно имитировать поведение регуляторов с промежуточным положением запорного механизма, управляемого шаговым электродвигателем [13].

Задвижка - алгоритм предназначен для имитации запорной арматуры с потенциальным или импульсным управлением.  С его помощью можно имитировать поведение задвижек с промежуточным положением запорного механизма.

studfiles.net

Приложение 2 Программный код пуска ка тгмп-114

Номер и цель шага

Команда или сигнал

Выполняемое действие

1 шаг:Проверка закрытия

АB01

Шаг 01

В060

Выдержка 60 сек

есть начальные условия

Проверка выполнения начальных условий (закрытие ГПЗ, ВЗ, ВП-4А, МН, ВПР-1, ВПР-2, ВПР-3)

С002

ДА,переход на шаг 02

0101

Снятие команды закрытия, если она была

D001

НЕТ, повтор цикла

1101

Закрыть ГПЗ, ВЗ, ВП-4А, РПК, ВПР-1, ВПР-2, ВПР-3, РВ-1, РВ-2, РВ-3 (1 бит с W1 УЛП идет на С1(автоматика закрыть) УКЛ, УЗА)

2 шаг:

Отключаю автоматы

А002

Шаг 02

В000

Без выдержки времени

С003

ДА,переход на шаг 03

1102

Отключение автоматов РВ-1,2, РПК, РМ, РОВ, РР (подача 1 на С2 ПОУ - УКЛWпу (РВ-1, РВ-2, РПК, РМ, н.а.ДВ, н.а.ДС))

3 шаг:

Запрет защит и запрет останова котла

А003

Шаг 03

В000

Без выдержки времени

С004

Переход на шаг 04

1103

Отключение всех защит (на вход Сзп1 всех защит) и на вход Сбл УЛП останова

4 шаг:открытие ВП-4А

А004

Шаг 04

1104

Открытие ВП-4А (на С2УЗА ВП автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С005

ДА, переход на шаг 05

5 шаг:проверка открытия ВП-4А

А005

Шаг 05

В020

Контроль времени 20 с

есть условия

Есть концевой ВП-4А УЗА Скво

С006

ДА, переход на шаг 06

0104

Снятие открытия ВП-4А (на С2УЗА ВП автоматика открыть)

DFFF

НЕТ,выход с ошибкой

6 шаг: открыть РПК до 50%

А006

Шаг 06

1105

Открытие РПК (на С2УКЛ РПК автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С007

ДА,переход на шаг 07

7 шаг:

проверка открытия РПК до 50%

А007

Шаг 7

В002

Контроль времени 2 с

Есть условия

Есть сигнал с ОГР, открылась РПК <= 50%

С008

ДА,переход на шаг 8

0105

Снятие открытия РПК (на С2УКЛ РПК автоматика открыть)

D007

НЕТ,переход снова на 7 шаг, если не открылась

8 шаг:

ВКЛ ДВ, ДС,

А008

Шаг 08

1106

Включение ДВ, ДС (на С1УДВ автоматика открыть)

В000

Без контроля

С009

ДА,переход на шаг 09

9 шаг:

проверка вкл ДВ, ДС

А009

Шаг 09

В005

Контроль времени 5 с

Есть условия

Есть концевые ДВ, ДС УДВ Сквв

С010

ДА,переход на шаг 10

0106

Снятие включения ДВ, ДС (на С1УДВ автоматика открыть)

DFFF

НЕТ,выход с ошибкой

10 шаг:

открытие ВПР-1, 2, 3

А010

Шаг 10

1107

Открытие впрысков (на С2УЗА ВПР-1,2,3 автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С011

ДА,переход на шаг 11

11 шаг: проверка открытия ВПР-1,2,3

А011

Шаг 11

В020

Контроль времени 20 с

есть условия

Есть концевой ВПР-1,2,3 УЗА Скво

С012

ДА,переход на шаг 12

0107

Снятие открытия ВПР-1,2,3 (на С2УЗА ВПР-1,2,3 автоматика открыть)

DFFF

НЕТ,выход с ошибкой

12 шаг:

открытие МН

А012

Шаг 12,

1108

Открытие МН (на С2УЗА МН автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С013

ДА,переход на шаг 13

13 шаг: проверка открытия МН

А013

Шаг 13

В020

Контроль времени 20 с

Есть условия

Есть концевой МН УЗА Скво

С014

ДА,переход на шаг 14

0108

Снятие открытия МН (на С2 УЗА МН автоматика открыть)

14 шаг: открытие РМ до 50%

А014

Шаг 14,

1109

Открытие РМ (на С2УКЛ РМ автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С015

ДА,переход на шаг 15

15 шаг: проверка открытия до 50%

А015

Шаг 15

В002

Контроль времени 2 с

Есть условия

Есть сигнал с ОРГ - открылась РМ <= 50%

С016

ДА,переход на шаг 16

0109

Снятие открытия РМ (на С2УКЛ РПК автоматика открыть)

D015

НЕТ,переход снова на 15 шаг, если не открылась

16 шаг: проверка нагрева воды Тэпк>280 градусов

AB16

Шаг 16

В130

Выдержка 130 секунд

Условие

Есть сигнал ОГР Тэпк > 280

С017

ДА,выше, идем в 17 шаг

D016

НЕТ,не выше, повторяем цикл -16 шаг

17 шаг: открытие ВЗ

А017

Шаг 17

1110

Открытие ВЗ (на С2УЗА ВЗ автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С018

ДА,переход на шаг 18

18 шаг: проверка открытия ВЗ

А018

Шаг 18

В020

Контроль времени 20 с

есть условия

Есть концевой ВЗ УЗА Скво

С019

ДА,переход на шаг 19

0110

Снятие открытия ВЗ (на С2УЗА ВЗ автоматика открыть)

DFFF

Выход с ошибкой

19 шаг: открытие н.а.ДВ, н.а.ДС

А019

Шаг 19

1111

Открытие н.а.ДВ, ДС (на С1УКЛ н.а.ДВ, ДС автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С020

ДА,переход на шаг 20

20 шаг: проверка открытия н.а.ДВ, ДС

АB20

Шаг 20

В035

Выдержка 35 с

Есть условия

Есть концевые н.а.ДВ, ДС, с УКЛ Скво

С021

ДА,переход на шаг 21

0111

Снятие открытия н.а.ДВ и н.а.ДС (на С1УКЛ н.а.ДВ, ДС автоматика открыть)

D020

НЕТ,переход снова на 20 шаг, если не открылись

21 шаг: отключаю подачу 0 на вход пультового управления С2

А021

Шаг 21

0102

Подача 0 на вход С2ПОУ автоматов РВ-1,2, РПК, РМ, РОВ, РР

В000

Без выдержки

С022

ДА, переход на шаг 22

22 шаг:

Включаю автоматы РР, РОВ, РТ, РПК

А022

Шаг 22

В000

Без выдержки времени

С023

ДА,переход на шаг 23

1112

Включение автоматов РР, РОВ, РТ, РПК (1 на ПОУ С1- УКЛWпу (н.а.ДВ, ДС, РТ, РПК))

23 шаг: проверка нагрева пара в ВРЧ

AB23

Шаг 23

В090

Выдержка 90 секунд

Есть условие

С ОГР пришел сигнал 430 < Тврч2 < 450

С024

ДА, норма, идем в 24 шаг

D023

НЕТ, повторяем цикл - 23 шаг

24 шаг:

включить автоматы РВ1,2

А024

Шаг 24

В000

Без выдержки времени

С025

ДА, переход на шаг 25

1113

Включение автоматов РВ-1,2 (на ПОУ С1- УКЛWпу(РВ-1,2))

25 шаг: проверка нагрева пара в КПП 2

AB25

Шаг 25, с выдержкой

В120

Выдержка 120 секунд

Есть условие

С ОГР пришел сигнал 543<=Тпп<=548

С026

ДА,норма, идем в 26 шаг

D025

НЕТ,повторяем цикл - 25 шаг

26 шаг,открытие ГПЗ

А026

Шаг 26

1114

Открытие ГПЗ (на С2УЗА ГПЗ автоматика открыть)

В000

Без контрольного времени

С027

ДА,переход на шаг 27

27 шаг, проверка открытия ГПЗ

А027

Шаг 27

В020

Контроль времени 20 с

Есть условия

Есть, концевой ГПЗ УЗА Скво

С028

ДА,переход на шаг 28

0114

Снятие открытия ГПЗ (на С2УЗА ВП автоматика открыть)

DFFF

НЕТ, выход с ошибкой

28 шаг:

ввод защит

А028

Шаг 28

0102

Снятие запрета защит и останова котла (на вход Сзп1всех защит) и (на вход СблУЛП останова)

В000

Без контрольного времени

СFFF

ДА,выход из логической программы пуска котла

1115

Ввод защит

studfiles.net


Смотрите также