В статье даётся постановка задачи исследования по оптимизации пуска энергоблока 215 МВт Харанорской ГРЭС.
Ключевые слова: пуск, энергоблок, АСУТП, машинист, оператор, эффективность.
Повышение эффективности работы энергоблока является приоритетной задачей эксплуатационного персонала электростанции. Затраты топлива составляют до 70 % всех затрат, которые несёт электростанция. Существующая система работы электростанций на ОРЭМ оказывает значительное влияние на данные затраты, загрузка, разгрузка и пуски с остановами оборудования как увеличивают затраты, так и зачастую снижают его надёжность.
Энергоблок может находиться в четырёх оперативных состояниях [1]:
- Работа.
- Резерв.
- Ремонт.
- Консервация.
Пуск энергоблока является самой сложной составляющей перехода из одного оперативного состояния в другое. Пуск энергоблока является процессом нестационарным и сопряжён с изменением теплового состояния массивных элементов технически сложного оборудования.
На рисунке 1 представлена типовая пусковая схема энергоблока 200 МВт [2]. На рисунке 2 представлена схема пуска энергоблока 215 МВт [3].
Описание пусковых режимов представлено в [2], а для понимания общего процесса типового пуска энергоблока [3].
В [4] представлены особенности отладки и испытаний алгоритмов автоматического управления нестационарными режимами работы энергоблоков. Отмечается, что в нестационарных режимах машинист энергоблока вынужден контролировать большое количество параметров, т. к. возможно отклонение по любому из них и возникновение аварийной ситуации. На Харанорской ГРЭС установлено полномасштабное АСУТП на каждом энергоблоке, что позволяет машинисту принимать решения по управлению режимом точно и вовремя.
Рис. 1. 1 — общестанционный коллектор питательной воды; 2 — собственный конденсат на впрыск; 3 — пусковые впрыски; 4 — продувочный трубопровод; 5 — пар горячего промперегрева соседних блоков; 6 — пусковой коллектор турбины; 7 — на шпильки ЦВД; 8 — на фланцы ЦВД; 9 — в отбор II; 10 — на уплотнение ЦВД; 11 — в отбор IV; 12 — пусковой байпас; 13 — на уплотнение ЦСД; 14 — на шпильки ЦСД; 15 — в ПН-100; 16 — пароохладители; 17 — химически обессоленная вода; 18 — от насосов БЗК; 19 — основной эжектор; 20 — в циркуляционный канал; 21 — в БЗК; 22 — общестанционный коллектор пара собственных нужд; 23 — на разогрев мазута; 24 — на уплотнение турбины; 25 — на эжекторы; паропроводы свежего пара и питательной воды.
На многих газовых электростанциях с полномасштабным АСУТП осуществляется пуск энергоблока «с кнопки». Машинист энергоблока выполняют функции оператора. Хорошо рассмотрены возможности пусковых режимов базирующихся на АСУТП описаны в [5,6].
На рисунке 2 представлено рабочее место машиниста энергоблока с современной АСУТП.
Рис. 2. рабочее место машиниста энергоблока.
Рис. 3. Диаграммы технологических нарушений
Между тем при освоении и апробация АСУТП происходили аварии. На рисунке 3 представлен график аварийности в ретроспективе по Харанорской ГРЭС. Как видно из графика при внедрении системы в 2006 г. был всплеск аварийности и затем затухание аварий по вине АСУТП.
Количественные величины от снижения или повышения надёжности достаточно сложно определить [7]. Между тем, на рисунке 3 экономический ущерб определён как понесённые затраты на пусковые операции, ремонт, потери на ОРЭМ.
Таким образом, можно сформулировать следующие задачи исследования:
- Определить узкие места, влияющие на экономичность пуска.
- Разработать мероприятия, которые могут повысить экономичность пуска.
- Задействовать АСУТП при разработке мероприятий в оптимизации времени и затрат на пусковые операции.
- Оценить мероприятия со стороны влияния их на надёжность работы оборудования и эффективность пусковых операций.
Литература:
- Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. РД 34.20.501–95.
- Типовая инструкция по пуску из различных тепловых состояний и останову моноблока мощностью 200 МВт с котлом ТП -100 (для работы в режиме регулирования нагрузки энергосистем) РД 34.25.511
- Инструкция по пуску энергоблока К 215–130.
- Голубев А. В. Особенности отладки и испытаний алгоритмов автоматического управления нестационарными режимами работы энергоблоков// Вестник ИГЭУ — 2010. — № 4. — С. 1–4.
- Невзгодин В. С., Лабутин И. С., Маслеников А. Н. Результаты внедрения системы автоматического пуска котлов-утилизаторов блока ПГУ 450 ЗАО «Северо-Западная ТЭЦ»/ В. С. Невзгодин, И. С. Лабутин, А. Н. Маслеников//Тепловые электростанции. — 2003. — № 5. — С. 8–12.
- Тверской Ю. С., Таламанов С. А. Опыт создания и перспективы развития полигонов полномасштабных АСУТП энергоблоков тепловых электростанций// Вестник ИГЭУ. — 2002. — Вып. 1. — С. 101–107.
- Шелепов И. Г., Быкова Т. И. О количественной оценке влияния надёжности теплоэнергетических систем ТЭС на показатели эффективности// Энергосбережение. — 2012. — № 06(100). — С. 27–34
