А) Характеристика об’єкта керування

Схема сучасного потужного теплового енергоблоку наведена на рис. 4.1. Енергоблок (його пароводяний тракт) містить у собі котлоагрегат, парову турбіну, конденсаційну установку (конденсатор і конденсаторний насос), систему технічного водопостачання з насосами охолоджуючої (циркуляційної) води, регенеративні підігрівники високого тиску (ПВТ) і підігрівники низького тиску (ПНТ), деаератор, трубопроводи пари й води. Парова турбіна складається з трьох частин: високого тиску (ВТ), середнього тиску (СТ) і низького тиску (НТ).

У котлоагрегаті (на рисунку — прямоточного типу) відбувається процес перетворення теплової енергії згораю чого палива і води в енергію перегрітої пари. Процес генерації пари в прямоточному котлоагрегаті здійснюється підігрівом котлової води у водяному економайзері до температури кипіння (фазового переходу при надкритичному тиску), паротворенням і наступним нагріванням отриманої пари в пароперегрівнику до потрібної температури. З пароперегрівника пара надходить у турбіну. У її проточній частині відбуваються процес розширення пари й перетворення теплової енергії водяної пари в механічну енергію обертання ротора турбіни й електрогенератора. Відпрацьована у частині ВТ пара для підвищення її працездатності надходить у проміжний перегрівник котлоагрегату і далі з температурою, практично рівною початкової, надходить у частину турбіни СТ і потім у частину турбіни НТ.

Рис. 4.1. Технологічна схема теплового енергоблоку

Із частини турбіни НТ пара надходить у конденсаційну установку, де конденсується. Тепло конденсації відпрацьованої пари відводиться з охолоджуючою (циркуляційною) водою. Конденсат турбіни перекачується насосом через групу ПНТ у деаератор, а з деаератора живильним насосом через групу ПВТ в котлоагрегат.

Для теплоенергетичного устаткування енергоблоку характерні високі швидкості протікання перехідних процесів, які визначаються насамперед процесами горіння палива й змінами електричного навантаження. Забезпечення працездатності енергоблоків великої потужності досягається підтримкою у вузькому діапазоні параметрів технологічного процесу в сотнях контрольованих крапок. Це завдання повинно вирішуватися для багатьох можливих режимів, включаючи пуски й зупинки, в умовах значних зовнішніх збурювань (нерівномірність горіння твердого палива, коливання електричного навантаження) і зміни характеристик устаткування в ході експлуатації (забруднення поверхонь теплообміну, проточних частин турбін і т.д.). Для цього система управління енергоблоком повинна виробляти керуючі впливи по забезпеченню заданих навантажень і усуненню різних збурювань. Крім того, потрібно неперервно підтримувати параметри робочого середовища (в першу чергу, температури й тиску) у межах, обумовлених можливостями конструкційних матеріалів теплоенергетичного встаткування. Це необхідно, з одного боку, для досягнення максимально можливого ККД устаткування, а, з іншого боку, для забезпечення безаварійності й довговічності його роботи.

Внаслідок збільшення одиничних потужностей енергоблоків до 800-1200 МВт і пов’язаного із цим росту складності управління й масштабів можливих втрат вирішальне значення для працездатності енергоблоку набуває автоматизація контролю й керування.

Дата добавления: 2015-07-18