Распределение нагрузки между агрегатами и энергоблоками

Эта задача решается на основе энергетических характеристик оборудования, устанавливающих зависимость расхода энергии, тепла, топлива на агрегат от его нагрузки (электрической или тепловой).

Результат решения сильно зависит от вида энергетической характеристики.

При определенном виде энергетической характеристики возможно однозначное математическое решение, которое формулируется обычно, как “Метод относительных (удельных) приростов”.

Предварительно выбирают состав работающих агрегатов, между которыми необходимо распределить заданную нагрузку.

Для начала принимается, что энергетическая характеристика – функция, которая, как и ее производная возрастает непрерывно с увеличением нагрузки (на рис. 2.7 – кривая, обращенная выпуклостью вниз).

Рис.2.7. Энергетическая характеристика оборудования

Расход энергии (тепла) на каждый из работающих агрегатов, участвующих в производстве заданной общей мощности (с – станции), выражается функцией агрегата :

,

где – номер агрегата

Требуется определить минимум общего расхода энергии (тепла):

,

при условии, что задана общая нагрузка:

.

Это значит, что нужно решить задачу условного экстремума (например, методом Лагранжа), тогда экстремальная функция:

,

вспомогательная функция:

,

условная функция Лагранжа:

,

где – неопределенный множитель, исключаемый в процессе решения задачи.

Частные производные функции по независимым переменным приравниваем нулю и решаем уравнение.

Графически задача решается так:

- строят графики зависимости относительного прироста от нагрузки для отдельных агрегатов;

- суммируют мощности отдельных агрегатов, соответствующие определенным значениям ;

Рис. 2.8. Графический способ решения задачи распределения нагрузки

- строят график зависимости от суммарной мощности агрегатов ;

- по значениям и соответствующим значениям r определяют значения нагрузок отдельных агрегатов .

Табличная форма решения.

Во всем диапазоне возможных значений от до выбираем ряд значений

, ,..., , определяем соответствующие этим значениям мощность отдельных агрегатов , ,..., ; , ,..., и суммарную их мощность:

; ; и т.д.

Таблица 2.2

Величины	Численные значения
				...
				...
				...
...	...	...	...	...	...
				...
				...

Пользуясь такой таблицей в порядке, обратном ее составлению, а именно: исходя из заданной нагрузки , определяют непосредственно из таблицы 2.2 соответствующие нагрузки отдельных агрегатов – , ,..., .При необходимости интерполируют значения соответствующих величин.

В действительности характеристики имею более сложный вид кривых с перегибом или изломом, таким характеристикам соответствуют резко переменные значения относительного прироста.

Практически же принято пользоваться спрямленными расходными характеристиками агрегатов.

Такое спрямление естественно для турбины с дроссельным и дополнительным отводным нагрузочным регулированием, но применяется так же и для турбин с сопловым регулированием. Точкам излома характеристик в этом случае соответствуют включения отводного перегрузочного или очередного регулирующего клапана.

Рис. 2.9. Действительные энергетические характеристики оборудования

Рис. 2.10. Спрямленная расходная характеристика агрегата

Аналогично спрямляют и характеристики парогенераторов, имеющих в действительности обычно вид кривой типа параболы, например кубической.

Очевидно, спрямленной расходной характеристике постоянный относительный прирост, ломаной характеристике – несколько изменяющихся значений относительного прироста.

Рис. 2.11. Относительный прирост при спрямленных характеристиках оборудования

При использовании спрямленных характеристик также применяют метод относительных приростов, но в ином виде, а именно:

- при увеличении общей нагрузки догружают последовательно агрегаты с относительно меньшим приростом;

- при уменьшении общей нагрузки разгружают последовательно агрегаты с относительно большими приростами.

Так при двух агрегатах А и Б, характеристики которых приведены на рис. 2.11, нагружают в зоне малых нагрузок сначала агрегат А, затем Б и в зоне больших нагрузок сначала нагружают агрегат Б, а затем А. Таким образом, агрегат Б нагружают последовательно до полной мощности в один прием, а агрегат А – в два приема, с работой на частичной нагрузке в период нагружения агрегата Б. Снижают мощность в данном примере в обратном порядке: сначала разгружают частично агрегат А, затем полностью агрегат Б, после этого и агрегат А.