Способы расширения регулировочного диапазона парогазовых установок и их сравнительная эффективность по показателям экономичности, маневренности и надежности на примере ПГУ– 450. Обзор литературы
Ключевые слова:
парогазовая установка, расширение регулировочного диапазона, система антиобледенения, обводное парораспределение, моторный режим, экономичность, маневренность
Аннотация
Работа посвящена техническим решениям и анализу результатов исследований способов расширения регулировочного диапазона парогазовых установок (ПГУ), предлагаемых в технической литературе, на примере ПГУ-450 при базовой нагрузке 210…220 МВт. Проведено сравнение установок по критериям экономичности и маневренности при условии сохранения полного состава оборудования ПГУ. Показана актуальность проблемы расширения регулировочного диапазона ПГУ при их привлечении к системным услугам регулирования частоты и мощности в энергосистеме, установлены существующие технические и параметрические ограничения, мешающие этим процессам, на основе чего сформулированы основные трудности в решении поставленной задачи. Описаны предлагаемые различными организациями и учеными исследования технических решений, направленные на расширение регулировочного диапазона ПГУ. Проанализированы их основные параметры и характеристики, указаны преимущества и недостатки. Для сравнения способов расширения регулировочного диапазона между собой по экономичности введен новый обобщенный показатель — характеристика относительного прироста удельного расхода топлива (ХОПУРТ), показывающий прирост удельного расхода топлива на выработку электроэнергии при расширении регулировочного диапазона ПГУ на единицу мощности. Представлены результаты расчетов этого показателя при различных величинах расширения регулировочного диапазона применительно к ПГУ-450. Определены целесообразные границы применения каждого из рассмотренных способов по критерию минимума ХОПУРТ.
Литература
1. Аракелян Э.К., Сахаров К.В. Исследование температурного состояния ступеней ЦВД паровой турбины Т-125/150 ПГУ-450 при работе в малопаровом режиме // Новое в российской электроэнергетике. 2013. №1. С. 5—17.
2. Аракелян Э.К, Андрюшин К.А., Безделгин И.Ю. Исследование температурного состояния проточной части паровой турбины Т-125/150 при работе ее в беспаровом и моторном режимах // Электрические станции. 2015. № 6. С. 21—26.
3. Радин Ю.А. Исследование и улучшение маневренности парогазовых установок: автореф. дисс. … д-ра техн. наук. М., 2013.
4. Цанев С.В., Буров В.Д., Гончаренко Д.В., Вараксина Н.В. Определение нижней границы нагрузки парогазового теплофикационного энергоблока ПГУ-450Т // Энергосбережение и водоподготовка. 2008. № 6. С. 31—35.
5. Радин Ю.А., Давыдов А.В., Чугин А.В., Писковацков И.Н. Определение допустимого регулировочного диапазона нагрузок энергоблока ПГУ-450Т при работе в конденсационном режиме // Теплоэнергетика. 2004. № 5. С. 47—52.
6. Аракелян Э.К., Болонов В.О., Сахаров К.В. Выбор оптимальных режимов работы бинарных ПГУ на пониженных нагрузках // Новое в российской электроэнергетике. 2011. № 11. С. 5—13.
7. Аракелян Э.К., Хуршудян С.Р. Выбор оптимальных режимов газовых турбин ПГУ-450Т при пониженных нагрузках // Новое в российской электроэнергетике. 2013. № 7. С. 5—14.
8. Сахаров В.К. Выбор оптимальных режимом энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы: дисс. ... канд. техн. наук. М., 2013.
9. Хуршудян С.Р. Оптимизация режимов ПГУ при участии ее в регулировании мощности и частоты в энергосистеме (на примере ПГУ-450): дисс. ... канд. техн. наук. М., 2014.
10. Пат. C12144619 РФ. Парогазовая установка / П.А. Березинец, Г.Г. Ольховский // Бюл. изобрет. 2000. № 2.
11. Сахаров В.К. Выбор оптимальных режимом энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы: дисс. … канд. техн. наук. М., 2013.
12. Коршикова А.А. Выбор оптимальных параметров, схемы и режимов работы дубль-блочной ПГУ с целью максимального расширения регулировочного диапазона (применительно к ПГУ-450Т): дисс. ... канд. техн. наук. М., 2014.
13. Аракелян Э.К., Коршикова А.А., Хуршудян С.Р. Эффективность применения дополнительной камеры сгорания низкого давления для совершенствования режимов энергоблока ПГУ-450 на пониженных нагрузках // Вестник МЭИ. 2013. № 3. С. 32—37.
14. Обуваев А.С. Разработка и исследование аналитической модели энергоблока ПГУ-450: дисс. … канд. тех. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2011.
15. Ольховский Г.Г., Радин Ю.А. Расширение регулировочного диапазона парогазовых установок ПГУ-450 // Тепловые электрические станции. 2015. № 3. С. 2—9.
16. Пат. 2536458 РФ. Способ уменьшения мощности маневренной энергетической газотурбинной установки ниже регулировочного предела / Г.Г. Ольховский, В.П. Трушечкин, И.И. Гладких // Бюл. изобрет. 2014. № 36.
17. Давыдов А.В. Исследование режимов бинарных ПГУ с целью повышения маневренности: дисс… канд. техн. наук. М., 2009.
18. Аракелян Э.К., Старшинов В.А. Повышение экономичности и маневренности оборудования тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 1993.
---
Для цитирования: Аракелян Э.К., Андрюшин А.В., Бурцев С.Ю., Андрюшин К.А. Способы расширения регулировочного диапазона парогазовых установок и их сравнительная эффективность по показателям экономичности, маневренности и надежности на примере ПГУ-450. Обзор литературы // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 20—30. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-20-30.
#
1. Arakelyan E.K., Saharov K.V. Issledovanie Temperaturnogo Sostoyaniya Stupeney TSVD Parovoy Turbiny T-125/150 PGU-450 pri Rabote v Maloparovom Rezhime. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2013;1:5—17. (in Russian).
2. Arakelyan E.K, Andryushin K.A., Bezdelgin I.Yu. Issledovanie Temperaturnogo Sostoyaniya Protochnoy Chasti Parovoy Turbiny T-125/150 pri Rabote ee v Besparovom i Motornom Rezhimah. Elektricheskie Stantsii. 2015;6:21—26. (in Russian).
3. Radin Yu.A. Issledovanie i Uluchshenie Manevrennosti Parogazovyh Ustanovok: Avtoref. Diss. … Doktora Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
4. TSanev S.V., Burov V.D., Goncharenko D.V., Varaksina N.V. Opredelenie Nizhney Granitsy Nagruzki Parogazovogo Teplofikatsionnogo Energobloka PGU-450T. Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2008:6:31—35. (in Russian).
5. Radin Yu.A., Davydov A.V., Chugin A.V., Piskovatskov I.N. Opredelenie dopustimogo Reguliro- vochnogo Diapazona Nagruzok Energobloka PGU-450T pri Rabote v Kondensatsionnom Rezhime. Teploenergetika. 2004;5:47—52. (in Russian).
6. Arakelyan E.K., Bolonov V.O., Saharov K.V. Vybor Optimal'nyh Rezhimov Raboty Binarnyh PGU na Ponizhennyh Nagruzkah. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2011:11:5—13. (in Russian).
7. Arakelyan E.K., Hurshudyan S.R. Vybor Optimal'nyh Rezhimov Gazovyh Turbin PGU-450T pri Ponizhennyh Nagruzkah. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2013;7:5—14. (in Russian).
8. Saharov V.K. Vybor Optimal'nyh Rezhimom Energoblokov PGU pri Uchastii ih v Regulirovanii Moshchnosti Energosistemy: Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
9. Hurshudyan S.R. Optimizatsiya Rezhimov PGU pri Uchastii ee v Regulirovanii Moshchnosti i Chastoty v Energosisteme (na Primere PGU-450): Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2014. (in Russian).
10. Pat. C12144619 RF. Parogazovaya Ustanovka / P.A. Berezinets, G.G. Ol'hovskiy. Byul. Izobret. 2000;2. (in Russian).
11. Saharov V.K. Vybor Optimal'nyh Rezhimom Energoblokov PGU pri Uchastii ih v Regulirovanii Moshchnosti Energosistemy: Diss. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
12. Korshikova A.A. Vybor Optimal'nyh Parametrov, Skhemy i Rezhimov Raboty Dubl'-blochnoy PGU s Tsel'yu Maksimal'nogo Rasshireniya Regulirovochnogo Diapazona (Primenitel'no k PGU-450T): diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2014. (in Russian).
13. Arakelyan E.K., Korshikova A.A., Hurshu- dyanS.R. Effektivnost' Primeneniya Dopolnitel'noy Kamery Sgoraniya Nizkogo Davleniya dlya Sovershenstvovaniya Rezhimov Energobloka PGU-450 na Ponizhennyh Nagruzkah. Vestnik MPEI. 2013;3:32—37. (in Russian).
14. Obuvaev A.S. Razrabotka i Issledovanie Analiticheskoy Modeli Energobloka PGU-450: diss. … Kand. Tekh. Nauk. M.: NRU «MPEI», 2011. (in Russian).
15. Ol'hovskiy G.G., Radin Yu.A. Rasshirenie Regulirovochnogo Diapazona Parogazovyh Ustanovok PGU-450. Teplovye Elektricheskie Stantsii. 2015;3:2—9. (in Russian).
16. Pat. 2536458 RF. Sposob Umen'sheniya Moshchnosti Manevrennoy Energeticheskoy Gazoturbinnoy Usta- novki Nizhe Regulirovochnogo Predela / G.G. Ol'hovskiy, V.P. Trushechkin, I.I. Gladkih. Byul. Izobret. 2014;36. (in Russian).
17. Davydov A.V. Issledovanie Rezhimov Binarnyh PGU s Tsel'yu Povysheniya Manevrennosti: Diss… Kand. Tekhn. Nauk. M., 2009. (in Russian).
18. Arakelyan E.K., Starshinov V.A. Povyshenie Ekonomichnosti i Manevrennosti Oborudovaniya Teplovyh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MPEI, 1993. (in Russian).
---
For citation: Arakelyan E.K., Andryushin A.V., Burtsev S.Yu., Andryushin K.A. Methods for Expanding the Adjustment Range of
Combined-Cycle Plants and Their Comparative Efficiency in Terms of Their Economic, Maneuverability and Reliability Indicators (taking the PGU-450 unit as an example). A Review of Publications. MPEI Vestnik. 2017; 6:20—30. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-20-30.
2. Аракелян Э.К, Андрюшин К.А., Безделгин И.Ю. Исследование температурного состояния проточной части паровой турбины Т-125/150 при работе ее в беспаровом и моторном режимах // Электрические станции. 2015. № 6. С. 21—26.
3. Радин Ю.А. Исследование и улучшение маневренности парогазовых установок: автореф. дисс. … д-ра техн. наук. М., 2013.
4. Цанев С.В., Буров В.Д., Гончаренко Д.В., Вараксина Н.В. Определение нижней границы нагрузки парогазового теплофикационного энергоблока ПГУ-450Т // Энергосбережение и водоподготовка. 2008. № 6. С. 31—35.
5. Радин Ю.А., Давыдов А.В., Чугин А.В., Писковацков И.Н. Определение допустимого регулировочного диапазона нагрузок энергоблока ПГУ-450Т при работе в конденсационном режиме // Теплоэнергетика. 2004. № 5. С. 47—52.
6. Аракелян Э.К., Болонов В.О., Сахаров К.В. Выбор оптимальных режимов работы бинарных ПГУ на пониженных нагрузках // Новое в российской электроэнергетике. 2011. № 11. С. 5—13.
7. Аракелян Э.К., Хуршудян С.Р. Выбор оптимальных режимов газовых турбин ПГУ-450Т при пониженных нагрузках // Новое в российской электроэнергетике. 2013. № 7. С. 5—14.
8. Сахаров В.К. Выбор оптимальных режимом энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы: дисс. ... канд. техн. наук. М., 2013.
9. Хуршудян С.Р. Оптимизация режимов ПГУ при участии ее в регулировании мощности и частоты в энергосистеме (на примере ПГУ-450): дисс. ... канд. техн. наук. М., 2014.
10. Пат. C12144619 РФ. Парогазовая установка / П.А. Березинец, Г.Г. Ольховский // Бюл. изобрет. 2000. № 2.
11. Сахаров В.К. Выбор оптимальных режимом энергоблоков ПГУ при участии их в регулировании мощности энергосистемы: дисс. … канд. техн. наук. М., 2013.
12. Коршикова А.А. Выбор оптимальных параметров, схемы и режимов работы дубль-блочной ПГУ с целью максимального расширения регулировочного диапазона (применительно к ПГУ-450Т): дисс. ... канд. техн. наук. М., 2014.
13. Аракелян Э.К., Коршикова А.А., Хуршудян С.Р. Эффективность применения дополнительной камеры сгорания низкого давления для совершенствования режимов энергоблока ПГУ-450 на пониженных нагрузках // Вестник МЭИ. 2013. № 3. С. 32—37.
14. Обуваев А.С. Разработка и исследование аналитической модели энергоблока ПГУ-450: дисс. … канд. тех. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2011.
15. Ольховский Г.Г., Радин Ю.А. Расширение регулировочного диапазона парогазовых установок ПГУ-450 // Тепловые электрические станции. 2015. № 3. С. 2—9.
16. Пат. 2536458 РФ. Способ уменьшения мощности маневренной энергетической газотурбинной установки ниже регулировочного предела / Г.Г. Ольховский, В.П. Трушечкин, И.И. Гладких // Бюл. изобрет. 2014. № 36.
17. Давыдов А.В. Исследование режимов бинарных ПГУ с целью повышения маневренности: дисс… канд. техн. наук. М., 2009.
18. Аракелян Э.К., Старшинов В.А. Повышение экономичности и маневренности оборудования тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 1993.
---
Для цитирования: Аракелян Э.К., Андрюшин А.В., Бурцев С.Ю., Андрюшин К.А. Способы расширения регулировочного диапазона парогазовых установок и их сравнительная эффективность по показателям экономичности, маневренности и надежности на примере ПГУ-450. Обзор литературы // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 20—30. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-20-30.
#
1. Arakelyan E.K., Saharov K.V. Issledovanie Temperaturnogo Sostoyaniya Stupeney TSVD Parovoy Turbiny T-125/150 PGU-450 pri Rabote v Maloparovom Rezhime. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2013;1:5—17. (in Russian).
2. Arakelyan E.K, Andryushin K.A., Bezdelgin I.Yu. Issledovanie Temperaturnogo Sostoyaniya Protochnoy Chasti Parovoy Turbiny T-125/150 pri Rabote ee v Besparovom i Motornom Rezhimah. Elektricheskie Stantsii. 2015;6:21—26. (in Russian).
3. Radin Yu.A. Issledovanie i Uluchshenie Manevrennosti Parogazovyh Ustanovok: Avtoref. Diss. … Doktora Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
4. TSanev S.V., Burov V.D., Goncharenko D.V., Varaksina N.V. Opredelenie Nizhney Granitsy Nagruzki Parogazovogo Teplofikatsionnogo Energobloka PGU-450T. Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2008:6:31—35. (in Russian).
5. Radin Yu.A., Davydov A.V., Chugin A.V., Piskovatskov I.N. Opredelenie dopustimogo Reguliro- vochnogo Diapazona Nagruzok Energobloka PGU-450T pri Rabote v Kondensatsionnom Rezhime. Teploenergetika. 2004;5:47—52. (in Russian).
6. Arakelyan E.K., Bolonov V.O., Saharov K.V. Vybor Optimal'nyh Rezhimov Raboty Binarnyh PGU na Ponizhennyh Nagruzkah. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2011:11:5—13. (in Russian).
7. Arakelyan E.K., Hurshudyan S.R. Vybor Optimal'nyh Rezhimov Gazovyh Turbin PGU-450T pri Ponizhennyh Nagruzkah. Novoe v Rossiyskoy Elektroenergetike. 2013;7:5—14. (in Russian).
8. Saharov V.K. Vybor Optimal'nyh Rezhimom Energoblokov PGU pri Uchastii ih v Regulirovanii Moshchnosti Energosistemy: Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
9. Hurshudyan S.R. Optimizatsiya Rezhimov PGU pri Uchastii ee v Regulirovanii Moshchnosti i Chastoty v Energosisteme (na Primere PGU-450): Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2014. (in Russian).
10. Pat. C12144619 RF. Parogazovaya Ustanovka / P.A. Berezinets, G.G. Ol'hovskiy. Byul. Izobret. 2000;2. (in Russian).
11. Saharov V.K. Vybor Optimal'nyh Rezhimom Energoblokov PGU pri Uchastii ih v Regulirovanii Moshchnosti Energosistemy: Diss. … Kand. Tekhn. Nauk. M., 2013. (in Russian).
12. Korshikova A.A. Vybor Optimal'nyh Parametrov, Skhemy i Rezhimov Raboty Dubl'-blochnoy PGU s Tsel'yu Maksimal'nogo Rasshireniya Regulirovochnogo Diapazona (Primenitel'no k PGU-450T): diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 2014. (in Russian).
13. Arakelyan E.K., Korshikova A.A., Hurshu- dyanS.R. Effektivnost' Primeneniya Dopolnitel'noy Kamery Sgoraniya Nizkogo Davleniya dlya Sovershenstvovaniya Rezhimov Energobloka PGU-450 na Ponizhennyh Nagruzkah. Vestnik MPEI. 2013;3:32—37. (in Russian).
14. Obuvaev A.S. Razrabotka i Issledovanie Analiticheskoy Modeli Energobloka PGU-450: diss. … Kand. Tekh. Nauk. M.: NRU «MPEI», 2011. (in Russian).
15. Ol'hovskiy G.G., Radin Yu.A. Rasshirenie Regulirovochnogo Diapazona Parogazovyh Ustanovok PGU-450. Teplovye Elektricheskie Stantsii. 2015;3:2—9. (in Russian).
16. Pat. 2536458 RF. Sposob Umen'sheniya Moshchnosti Manevrennoy Energeticheskoy Gazoturbinnoy Usta- novki Nizhe Regulirovochnogo Predela / G.G. Ol'hovskiy, V.P. Trushechkin, I.I. Gladkih. Byul. Izobret. 2014;36. (in Russian).
17. Davydov A.V. Issledovanie Rezhimov Binarnyh PGU s Tsel'yu Povysheniya Manevrennosti: Diss… Kand. Tekhn. Nauk. M., 2009. (in Russian).
18. Arakelyan E.K., Starshinov V.A. Povyshenie Ekonomichnosti i Manevrennosti Oborudovaniya Teplovyh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MPEI, 1993. (in Russian).
---
For citation: Arakelyan E.K., Andryushin A.V., Burtsev S.Yu., Andryushin K.A. Methods for Expanding the Adjustment Range of
Combined-Cycle Plants and Their Comparative Efficiency in Terms of Their Economic, Maneuverability and Reliability Indicators (taking the PGU-450 unit as an example). A Review of Publications. MPEI Vestnik. 2017; 6:20—30. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-20-30.
