CS252354B1

CS252354B1 - A method of controlling an energy source

Info

Publication number: CS252354B1
Application number: CS831583A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Valo; Rudolf Oravec; Jozef Petrovic
Original assignee: Frantisek Valo; Rudolf Oravec; Jozef Petrovic
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS158383A1

Abstract

Predmetom sposobu je automatická regulácia parnej turbíny, v závislosti od tlaku páry v parovodnej sieti (v parnom rozdělovači). Problematika spadá do oboru energetiky a súvisí s reguláciou parných turbín. Využitie automatickej regulácie výkonu parnej turbíny prichádza do úvahy predovšetkým pri jej spojení s kotlami určenými na spalovanie menejhodnotných paliv (priemyselný odpad, domový odpad apod.). U týchto kotlov, vzhladom na nerovnoměrná kalorická hodnotu paliva je totiž nutné stabilizovat horenie (parametre páry) pomocou výkonových horákov spalujúcich ušlachtilé pálivá (plyn, mazut). Spalovanie ušlechtilého paliva v spalovenských kotloch je nežiadúce a nehospodárne. Podstata spočívá v zmenenom režime prevádzky parnej turbíny. Priradením vhodného snímača tlaku a regulátora k povodně] hydraulické] regulácii turbíny sa dosiahlo, že výkon turbíny je regulovaný v závislosti od tlaku páry v parovodnej sieti (v parnom rozdělovači). Inými slovami, výkon turbíny sa automaticky prispósobuje k okamžitému výkonu kotlov a nie opačné, ako tomu bolo doteraz. To umožňuje vylúčiť z prevádzky výkonová reguláciu kotlov·, t. j. výkonové horáky.The subject of the method is the automatic regulation of a steam turbine, depending on the steam pressure in the steam pipeline network (in the steam distributor). The issue falls into the field of energy and is related to the regulation of steam turbines. The use of automatic regulation of steam turbine output is considered primarily when combined with boilers intended for the combustion of lower-value fuels (industrial waste, household waste, etc.). In these boilers, due to the uneven calorific value of the fuel, it is necessary to stabilize the combustion (steam parameters) using power burners burning noble fuels (gas, fuel oil). The combustion of noble fuel in combustion boilers is undesirable and uneconomical. The essence lies in the changed operating mode of the steam turbine. By assigning a suitable pressure sensor and regulator to the hydraulic] regulation of the turbine, it was achieved that the turbine output is regulated depending on the steam pressure in the steam network (in the steam distributor). In other words, the turbine output is automatically adjusted to the instantaneous boiler output and not the other way around, as was the case until now. This allows the boiler output regulation, i.e. the power burners, to be excluded from operation.

Description

Vynález sa týká sposobu regulácie energetického zdroja, kde tento energetický zdroj je zložený z najmenej jedného parného kotlá spojeného parovodom s parným turbogenerátorom, ktorý je napojený na spoločnú energetická sieť, kde hlavným cielom tohto procesu nie je iba výroba elektrickej energie, ale predovšetkým iikvidácia nialohodnotných či ekologicky nevhodných paliv, ako je napr. priemyslový či komunálny odpad.The present invention relates to a method of regulating an energy source, wherein the energy source is comprised of at least one steam boiler connected by a steam pipeline to a steam turbine generator connected to a common power network, the main purpose of this process being not only power generation but above all environmentally unsuitable fuels such as industrial or municipal waste.

Aby bylo možné připojit spalovenské kotle k parnej turbíně, alebo inému spotřebičů vyžadujúceniu na svojom vstupe konštantný tlak a teplotu páry, je nutné vzhladom na nerovnoměrné horenie v týchto kotloch, nerovnoměrná kalorická hodnotu paliva, stabilizovat parametre páry spalováním přídavného ušlachtilého paliva. K tomuto áčelu sá spalovenské kotle vybavené špeciálnymi výkonovými horákmi. Každý kotol obsahuje bežne dva výkonové horáky, ktorých spotřeba sa pohybuje v rozmedzí 600 až 2 000 m³za hodinu, resp. 400 až 1 000 kg mazutu za hodinu.In order to connect combustion boilers to a steam turbine or other appliances requiring constant steam pressure and temperature at their inlet, it is necessary to stabilize the steam parameters by burning additional noble fuel due to the uneven burning in these boilers, the uneven calorific value of the fuel. Combustion boilers equipped with special power burners are available for this purpose. Each boiler usually contains two power burners whose consumption ranges from 600 to 2,000 m ³ per hour, respectively. 400 to 1,000 kg of black oil per hour.

Spalovanie ušlachtilého paliva v spalovenských kotloch je však nehospodárne. Okrem nežiadácej spotřeby ušlachtilého paliva představuje pre prevádzku tákéhoto zariadenia značné straty, pretože cenové relácie medzi takto získanou energiou a nákladná nie sá pre výrobců priaznivé.However, the combustion of noble fuel in incineration boilers is uneconomical. In addition to the undesirable consumption of noble fuel, this plant is subject to considerable losses, since the price relations between the energy thus obtained and the costly are not favorable to the manufacturers.

Uvedené nevýhody sáčasného stavu sa odstránia sposobom regulácie energetického zdroja zloženého najmenej z jedného parného kotlá spojeného parovodom s parným turbogenerátorom určeným pre výrobu el. energie, založený na ekologicky výhodnej likvidách odpadov či spalovania menejhodnotného paliva s meniacou sa výhrevnostou, ktorého podstata spočívá v tom, že sa reguluje množstvo páry na vstupe do turbíny v závislosti od okamžitého tlaku snímaného na výstupe páry z kotlá, výsledkom čoho je to, že výkon turbíny pre výrobu el. energie je v danom čase závislý iba od množstva a kalorickej hodnoty spalovaného média.The above-mentioned disadvantages of the present state are eliminated by a method of regulation of an energy source composed of at least one steam boiler connected by a steam pipeline with a steam turbine generator intended for the production of el. energy, based on environmentally-friendly waste disposal or incineration of low-value fuel with varying calorific value, which consists in regulating the amount of steam at the inlet to the turbine in dependence on the instantaneous pressure sensed at the steam outlet from the boilers, turbine power for production of el. Energy at a given time depends only on the amount and calorific value of the combustion medium.

Výhodou sposobu regulácie energetického zdroja podlá vynálezu je to, že odstraňuje nutnost používat pri prevádzkovaní kotlov výkonové horáky pre zabezpečenle parametrov pohonného média. Zároveň je ekonomicky výhodné uskutočňovaná Iikvidácia nežiadáceho odpadu a to tak, že neprisposobujeme výkon kotlov výkonu turbíny za cenu nutného a teda zbytočného plytvania plnohodnotného paliva, ale celý proces uskutečňujeme opačné, teda prisposobíme výkon turbíny okamžitému výkonu kotlov, čím sa dosahuje zníženie ekonomickej náročnosti v sáčasnosti vyrábaných zariadení.An advantage of the power source control method of the present invention is that it eliminates the need to use power burners to operate the boilers in order to secure the parameters of the propellant. At the same time, it is economically advantageous to carry out the disposal of unwanted waste in such a way that we do not adjust the output of the boilers to the output of the turbine at the cost of necessary and thus unnecessary waste of full fuel. produced equipment.

Tento sposob je možné popísať na zariadení, uvedenom na pripojenom obrázku.This can be described on the device shown in the attached figure.

Pre automatická reguláciu tlaku páry v parovodnej sieti je použitý obvod zostavený zo snímača 2 tlaku, snímajáceho tlak páry v parovodnej sieti — v parnom rozdělovači 1, z regulátora 3 tlaku, spojeného s obvodom primárnéj regulácie parnej turbíny, pozostávajácej zo servomotorov 4 a 10, převodovky 5 regulátora 7 a vysokotlakého regulačného ástrojenstva 9, pričom takto zostavený regulačný obvod je v trvalej automatickej prevádzke. Regulátor 3 tlaku připojený na prvý servomotor 4 umožňuje cez štandardný obvod hydraulickej regulácie ovládať výkon turbíny z regulátora 3 tlaku dialkove ručně tlačítka mi, alebo automaticky v závislosti od tlaku páry v rozdělovači páry.For automatic regulation of steam pressure in steam network is used circuit consisting of pressure sensor 2, steam pressure sensing in steam network - in steam distributor 1, pressure regulator 3, connected to primary regulation of steam turbine, consisting of servomotors 4 and 10, gearbox 5 of the regulator 7 and the high-pressure control device 9, the control circuit thus assembled being in continuous automatic operation. The pressure regulator 3 connected to the first servomotor 4 allows, via a standard hydraulic control circuit, to control the turbine power from the pressure regulator 3 by manually pressing buttons mi, or automatically depending on the steam pressure in the steam distributor.

Automatická výkonová regulácia parného kotlá je nahradená automatickou reguláciou výkonu turbogenerátora, čím sa dosahuje rovnakého účinku, avšak odstraňuje sa nutnost prevádzkovať výkonové horáky, znižujáce hospodárnost výroby elektrickej energie. Každá změna tlaku v parovodnej sieti vznikájáca ako dosledok změny výkonu parného kotlá reagujáceho na změnu výhřevnosti paliva alebo iná poruchu, vyvolá cez obvod automatickej regulácie odpovedajácu změnu privádzaného na vstup parnej turbíny a zároveň i odpovedajácu změnu jej zaťaženia, čím sa tlak v parovodnej sieti vyrovná na úkor změny elektrického výkonu turbogenerátora. Takto zostavený regulačný obvod po vhodnom nastavení oiboch regulátorov zabezpečuje okrem povodnej funkcie aj reguláciu výkonu turbíny v závislosti od tlaku páry v parovodnej sieti. Inými slovami, výkon turbíny sa prisposobuje v závislosti od okamžitého výkonu kotlov, čo umožňuje vyléčit z prevádzky výkonová reguláciu kotlov.The automatic power control of the steam boiler is replaced by the automatic power control of the turbine generator, which achieves the same effect, but eliminates the need to operate power burners, reducing the economy of electricity production. Any pressure change in the steam network resulting from a change in the output of the steam boiler responding to a change in fuel calorific value or other failure causes a corresponding change to the steam turbine inlet and a corresponding change in its load through the automatic control circuit, thereby equalizing the pressure in the steam network to at the expense of changing the electrical power of the turbine generator. In this way, the control circuit, after suitable adjustment of the controllers, provides, besides the original function, also control of the turbine output depending on the steam pressure in the steam network. In other words, the power of the turbine is adjusted depending on the instantaneous output of the boilers, allowing the power regulation of the boilers to be recovered.

Takto zostavený regulačný (obvod bot v praxi odskášaný. V danom případe, ako snímač tlaku páry v parovodnej sieti bol použitý běžný typ elektronického snímača tlaku s potlačeným počiatkom rozsahu a ako regulátor bol použitý trojpoliohový elektronický impulzný regulátor s impulznou spatnou vazbou, zvlášť prispósobený k tomuto áčelu.In this case, as a steam pressure sensor in the steam network, a common type of electronic pressure sensor with a limited range start was used, and a three-position pulse feedback electronic pulse regulator, especially adapted to this, was used as the regulator. áčelu.

Uvedeme automatickej regulácie výkonu parnej turbíny do prevádzky prináša mnohé výhody, z ktorých je možné uviesť:Introducing the automatic regulation of steam turbine power brings many advantages, including:

— koncepčně vyriešenie problematiky inštalovania turbogeinerátorov v spojení s kotlaná určenými pre spalovanie menejhodnotných paliv a odpadu — možnost prevádzkovať kotle bez výkonovej regulácie a tým diosiahnuť vysoká ásporu ušlachtilého paliva (plynu alebo mazutu ) — možnost prevádzkovať kotle v takom režime prevádzky, pri ktorom dlosahujá najvyššej účinnosti — zníženie výrobných nákladov na výrobu elektrickej energie v spalovenských blokoch — zníženie investičiných nákladov sávislacich s případným inákupom piodobiného zariadeinia zo zahraničia, s instalováním výkonových horákov a pod.- conceptually solving problems of installation of turbo-generators in connection with boiler designed for incineration of low-value fuels and waste - possibility to operate boilers without power regulation and thus achieve high saving of noble fuel (gas or black oil) - possibility to operate boilers in operating mode where - Reduction of production costs for electricity production in incineration units - Reduction of investment costs depending on potential buyer of biodiesel equipment from abroad, installation of power burners etc.

— zvýšenie konkurenci eschopnosti a tým i před'; inlosti kompletných spalovenských hlokov (iovestičných celkov) do zahraničia — doplňujúce zariadenie pre automatic-- increasing competition and thus before competition; activities of complete incineration units (iovestice units) abroad - additional equipment for automatic-

Claims

SUBJECT

Method of regulating the energy source consisting of at least one steam boiler connected by a steam pipeline to a steam turbine generator intended for the production of electricity based on ecologically advantageous waste disposal, possibly seeing low-value other fuel, characterized by which turbine control is simple, highly reliable and . the price is negligible - the cost of additional installation of the control circuit on existing incineration units.

OF THE INVENTION that the amount of steam at the turbine inlet is controlled according to the instantaneous pressure sensed at the other steam outlet of the boiler, as a result of which the power output of the turbine for producing electricity is dependent only on the amount and calorific value of the waste.