[发明专利]快速调节电厂设备功率的方法和装置

说明书

本发明涉及一种快速调节电厂设备功率的方法，该电厂设备具有一个包括汽轮机和发电机的汽轮机发电机组，其中，为了调整发电机的过剩功率，起动在设备流程中存在的蓄能器。本发明还涉及一种实施此方法的装置。

除了对供电系统内部的频率偏差进行控制外，还尤其应遵守在通往一些分网的连接点处预定的传输功率，这些分网可组成一个配电网(联合电网或岛式电网)。因此存在一个要求，即，能在几秒内迅速提高成套电厂设备的功率。

在印刷品“VGB发电厂技术(VGB Kraftwerkstechnik)”1980年1月第一册第18至23页中介绍了快速调整功率和保持频率的可能性。在数秒范围内(秒储备量)迅速调整功率存在多种可同时实施或交替实施的控制可能性，而为了使电厂设备功率保留变化要求改变燃料供应量。因此在燃烧矿物燃料的电厂设备中，为了跨接滞后时间应在前几秒钟时间内打开汽轮机的事先保持在节流位置的调节阀，并因而实际上无延迟地起动和排放可使用的蓄汽箱汽包或蓄能器。

除了通过取消汽轮机调节阀的节流作用来提高功率外，还切断设在汽轮机的水汽循环中借助于来自汽轮机的抽汽加热的预热器。与此同时通过低压加热器流动的凝结水流可以在几秒钟内停止和重新提高。例如在德国专利文件DE-PS 3304292中也说明了这一通过切断预热器和停止凝结水来快速调整燃烧矿物燃料的电厂设备功率的措施作为起动留有储备量的蓄能器的另一种可能性。

因此通常使用一调节装置，用于调整和/或控制电厂设备汽轮机水汽循环中的快速秒储备，亦即经调节的流往再生式预热器和/或加热式凝汽器的蒸汽流量负荷，以及工业用汽和凝结水。此调节装置用于快速调整功率，亦即在数秒钟内起动蓄能器、使流往预热器的供汽节流、工业用汽节流和/或凝结水节流。其中，形成用于汽轮机抽汽处的调节阀和用于调整凝结水的调整机构的位置额定值，以达到所要求的发电机过剩功率。但是与此同时带来的缺点是，不仅在汽轮机抽汽处的调节元件或调整机构而且凝结水和辅助凝结水调节装置的相互协调极为困难。此外，也没有考虑用于功率快速调整的各项措施的使用优先权。而且由于调节对象通常为非线性的，所以至今调节质量不是很高。

因此本发明的目的是提供一种在电厂设备中快速制备功率的方法，采用这种方法可实现特别高效的调整。此目的在一种对于实施此方法特别适用的设备中借助于简单的手段来实现。

为达到有关方法方面的目的按本发明采取的措施是，除发电机功率外至少还引用或使用另一个表示当前工作状态特征用于确定一些位置额定值的过程参数。在这里，发电机功率指的是实际或额定功率、过剩功率额定值或实际值、或发电机最大可能功率。

本发明思路的出发点是，在考虑到当前运行状态的情况下确定起动蓄能器的措施组合和运行策略，在此要计算出设备运行过程中的许多过程量或过程参数。为此应根据求得的过剩功率需要值，调节供使用的蓄能器的排放和充注，在这种情况下为了起动各蓄能器可以采用以技术和经济观点为基础的运行策略。

作为除发电机功率以外的另一个过程参数，最好使用由电厂设备的蒸汽发生器调节装置提供的热功率值。为了确定全部设备或各电厂设备当前的运行状态，作为另一些过程参数最好还使用设备的遥测热功率以及输出的工业用汽流量和/或汽轮机的尤其是与汽轮机入流侧连接的新汽调节阀的调整机构节流度。此外，考虑其他适宜的有关限制蓄能器的值或数据，例如涉及设备的负载能力(Kannlast)。还有，应考虑有关各蓄能器工艺准备或可起动性的数据，它们的内容取决于汽轮机水汽循环中的新汽、抽汽、排汽流量和/或凝结水流量。

为达到上述有关装置方面的目的，按本发明采用一调节装置，调节装置的入口包含发电机的额定功率(过剩功率额定值)和实际功率(过剩功率实际值)以及至少另一个过程参数，调节装置的出口(为了起动各蓄能器)输出用于与汽轮机连接的调整机构的位置额定值。这些调整机构可以是新汽、抽汽或排汽调节阀或活门以及主凝结水或辅助凝结水输送泵。

在合乎目的的设计中，调节装置包括第一调节模块，它的入口包含发电机的额定功率和实际功率以及另一些过程参数或工作参数，它的出口输出用于制备储备功率的一种措施组合的份额数据。此第一调节模块最好还有一个入口，用于至少一个与汽轮机入流侧连接的调整机构的节流度。

调节装置最好还包括一个第二调节模块，它的入口与第一调节模块输出措施组合的出口连接，它的出口输出用于蒸汽调整机构的位置额定值。一个出口侧与此调节模块连接的作为校正调节器工作的第三调节模块，作为入口最好包含发电机的功率值。