Klasyfikacja elektrowni pod względem roli w SE (str. 20)

Zmienne obciążenie jest pewnym problem dla energetyki ze względu na trudności z magazynowaniem energii. Wynika stąd, że łączna moc elektrowni powinna być większa niż maksymalne obciążenie systemu w okresach szczytów. Praca systemu elektroenergetycznego powinna zapewniać jak najniższe koszty wytwarzanie i przesyłu energii. Elektrownie można sklasyfikować w pewne grupy:

• elektrownie podstawowe - elektrownie, w których wytwarzanie energii elektrycznej jest najtańsze, szczególnie, gdy ich moc jest wykorzystywana w pełni. Do tej grupy można zaliczyć nowsze elektrownie cieplne i elektrownie jądrowe;

• elektrownie podszczytowe - elektrownie, które pracują w okresach, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest większe niż to jakie są w stanie pokryć elektrownie podstawowe. Są to często starsze elektrownie cieplne o stosunkowo małej sprawności;

• elektrownie szczytowe - elektrownie, które włączane są do pracy w systemie elektroenergetycznym tylko w czasie trwania szczytów obciążenie. Elektrownie te przede wszystkim elektrownie wodne zbiornikowe oraz elektrownie szczytowopompowe. Cechą tego typu elektrowni jest stosunkowo proste i często zautomatyzowane rozruch oraz zatrzymanie.

Zapewnianie mocy interwencyjnych (str. 43)

Zapewnianie mocy interwencyjnych

Rezerwa wirująca

• Dowolny typ elektrowni

• Ograniczona stosowalność

• Na większą skalę - nieekonomiczna lub wręcz technicznie niemożliwa

Elektrownie wodne

• Szybkie wejście do pracy

• Ograniczenia lokalizacyjne

Elektrownie interwencyjne na paliwa płynne (ciekłe i gazowe)

• Silniki tłokowe lub turbiny gazowe

• Dedykowane obiekty interwencyjne lub dodatkowe bloki w elektrowniach zawodowych (podstawowych lub szczytowych)

Elektrownie interwencyjne

Duże specjalizowane źródła

• Elektrownia ok. 100-400 MWe

• Lokalizacja w węźle sieci przesyłowej

• Konieczne opracowanie modelu finansowania rezerwowania mocy - obiekt musi być opłacalny dla inwestora przy pracy ok. 1000 h/a. Obiekt nie utrzyma się ze sprzedaży energii

Rezerwa rozproszona

• Rezerwa mocy zapewniana przez lokalne zakłady (EC) pracujące w trybie nieciągłym

• Elektrociepłownie oparte o silniki tłokowe lub turbiny gazowe z akumulatorami ciepła

• Konieczna opłacalność pracy zakładu przy czasie pracy ok. 4000 h/a

• Model „duński”

Rozruch bloku gazowo-parowego (str. 62-64)

Istotną zaletą układów gazowo-parowych jest możliwość dokonania szybkiego rozruchu. Czas rozruchu zależy przede wszystkim od ilości zainstalowanych w elektrowni turbin gazowych oraz mocy wytwórczej (wielkości) obiektu. Czas rozruchu w skrajnych przypadkach trwać może nawet do kilku godzin. Nie zależnie od konfiguracji proces rozruchu możemy podzielić na trzy zasadnicze okresy:

1) Rozruch i synchronizacja turbiny gazowej

2) Grzanie kotła odzyskowego

3) Rozruch, grzanie i synchronizacja turbiny parowej

Rozruch układu gazowo-parowego

Rozruch i synchronizacja turbiny gazowej

• Czas trwania: 20÷30 min

• Połowę czasu trwa przedmuchanie kotła odzyskowego z łatwopalnych gazów.

• Proces prowadzony jest dzięki jednemu z wymienionych wcześniej urządzeń rozruchowych.

• Rozruch turbiny działającej w układzie kombinowanym różni się od rozruchu samodzielnie pracującej turbiny przede wszystkim dynamiką procesu, która uzależniona jest od prędkości nagrzewania się elementów kotła odzyskowego.

• Pod koniec synchronizacji turbina gazowa obciążona jest tylko w 10% swojej mocy znamionowej.

Rozruch układu gazowo-parowego

Grzanie kotła rozruchowego

• Czas trwania: ok.30 min

• Przeprowadzane jest w celu podgrzania elementów składowych kotła (podgrzewaczy wody, parowaczy, przegrzewaczy pary) do temperatury zapewniającej produkcję pary o odpowiednich parametrach technologicznych.

• W pierwszym etapie produkowana para wodna kierowana jest bezpośrednio do skraplacza, z pominięciem turbiny parowej.

Rozruch układu gazowo-parowego

Rozruch, grzanie i synchronizacja turbiny parowej

• Czas trwania: ok.30 min

• Pierwszym zabiegiem jest uszczelnienie dławnic.

• W drugim etapie przez turbinę zostaje przepuszczony mały strumień pary, przy obracaniu wału (np. przy pomocy obracarki), w celu jednorodnego nagrzania wirnika.

• Po dostatecznym nagrzaniu turbina zostaje wprowadzona w ruch. W celu dogrzania turbiny w wybranych punktach pracy utrzymywana jest stała prędkość obrotowa (typowo 1000, 3000 lub 3600).

• Synchronizacja generatora podłączonego do turbiny rozpoczyna się po osiągnięciu prędkości znamionowej.

Istnieją obiekty, w których zainstalowano dwie, lub więcej turbin gazowych. W tych przypadkach rozruch drugiej turbiny gazowej rozpoczyna się po osiągnięciu przez turbinę parową prędkości znamionowej i przebiega identycznie jak rozruch turbiny pierwszej. Rozruch drugiego kotła odzyskowego również nie różni się od rozruchu kotła pierwszego.

Para produkowana w obu (lub w większej ilości kotłów) mieszana jest ze sobą dopiero wówczas, gdy osiągnie identyczne parametry technologiczne.

Stosowanie standaryzowanych procedur rozruchowych, zarówno w przypadku samodzielnej turbina, jak i całego układu gazowo-parowego, wpływa na dłuższy czas eksploatacji urządzenia oraz na obniżenie kosztów utrzymania, co wynika przede wszystkim z niższych kosztów remontowych.