СХЕМА ЗАЩИТЫ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЕАЭРАЦИОННО-ПИТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2007 года по МПК F22D5/32 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано, например, при регулировании работы и защиты питательного насоса деаэрационно-питательной установки (ДПУ) энергоблока при скользящем давлении пара в деаэраторе.

Известные системы защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки, содержащие деаэратор, питательный насос, соединенные между собою по воде, регулирующий клапан, установленный на линии подвода пара к деаэратору и датчик давления, установленный на входе в насос, сигнал от которого при снижении давления идет на устройство останова насоса (Атомные электрические станции. Маргулова Т.Х., под общей редакцией В.И.Петухова. М.: Высшая школа, 1978 г., стр.97-104).

Недостатком данного решения является возможность работы системы защиты только при постоянном давлении пара в деаэраторе и, связанного с этим, снижения экономичности вследствие дросселирования пара при работе регулирующего клапана.

Известна система схема защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки, имеющая два источника пара, одним из которых является камера отбора турбины, а другим - посторонний источник с регулирующим клапаном, включающая деаэратор с трубопроводами подвода и отвода воды и пара, насос, датчик давления пара, которая снабжена микропроцессором, соединенным с датчиками давления пара и подающим сигнал на открытие клапана подачи пара от постороннего источника при увеличении скорости падения давления в деаэраторе по сравнению с предельно допускаемой скоростью падения (SU 1333952, F 22 D 5/32, опубл. 30.08.1987).

Недостатком указанного решения является снижение экономичности из-за дросселирования давления пара на регулирующем клапане и сложность системы вследствие наличия нескольких датчиков давления и температуры, функциональных блоков и сумматоров, что снижает надежность вследствие возможного выхода из строя какого-либо элемента системы.

Заявленное решение позволяет исключить кавитационный срыв питательного насоса и его поломку, повысить экономичность на стационарных режимах за счет установки регулирующего клапана на трубопроводе подачи пара от постороннего источника и тем самым исключить дросселирование пара на стационарных режимах, повысить надежность вследствие уменьшения канала управления, причем управление регулирующего клапана и система защиты выполнена на микропроцессоре, который позволяет рассчитать скорость падения давления в деаэраторе, сравнить ее с допускаемой скоростью и дать сигнал на подачу пара при необходимости.

Каждая система теплообменный аппарат - трубопровод - насос, откачивающий из теплообменного аппарата воду, находящуюся на линии насыщения, допускает определенную скорость падения давления, при которой отсутствует кавитационный срыв насоса.

Предложена схема защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки, имеющей два или более источников пара, одним из которых является камера отбора турбины, а другим - посторонний источник с регулирующим клапаном, включающая деаэратор с трубопроводами подвода и отвода воды и пара, насос, датчики давления пара и останова насоса. Схема снабжена микропроцессором, соединенным с датчиками давления пара и останова насоса и подающим сигнал на открытие клапана подачи пара от постороннего источника или на останов насоса при условии где:

- скорость падения давления в деаэраторе;

- допускаемая скорость падения давления по условию компоновки и по кавитационной характеристике насоса.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Схема включает деаэратор 1, насос 2, трубопроводы подвода и отвода воды 3, 4 и пара 5, 6, соединенные с деаэратором 1, регулирующий клапан 7, установленный на трубопроводе подвода пара от постороннего источника, датчик давления пара 8, микропроцессор 9, соединенный с датчиком давления пара 8 и с датчиком останова насоса 10. Микропроцессор 9 подает сигнал на открытие клапана подачи пара от постороннего источника или на останов насоса 10 при условии: , с выдержкой времени или без нее.

Схема работает следующим образом. При известных кавитационной характеристике насоса 2, диаметре и трассировке трубопровода от деаэратора 1 до насоса 2 и разности высот установки деаэратора 1 и насоса 2 определяется допускаемая скорость падения давления, исключающая вскипание воды в трубопроводе и кавитационный срыв насоса 2, и ее значение закладывается в микропроцессор 9. При пуске, стационарных и динамических режимах основной конденсат (вода) поступает по трубопроводу 3 в деаэратор 1. При пуске блока нагрев воды в деаэраторе 1 осуществляется паром, поступающим от постороннего источника по трубопроводу 6 через регулирующий клапан 7, где конденсируется и нагревает воду в нем. Нагретая вода из деаэратора 1 через трубопровод 4 насосом 2 подается в тракт энергоблока и поступает в парогенератор. При стационарном режиме, когда давление пара в деаэраторе постоянно, регулирующий клапан 7 закрыт по сигналу (P_a=Const), пар на деаэратор подается по трубопроводу 5 от камеры отбора турбины. При полном или частичном сбросе нагрузки турбины или ее быстрой разгрузке пар в деаэратор 1 из отбора турбины не поступает, так как давление в камере отбора турбины ниже давления в деаэраторе 1 и, поскольку, давление пара в отборе турбины падает за 1÷2 с, а в деаэраторе 1-10 мин и более. Вследствие прекращения поступления пара в деаэратор 1 и продолжающего поступления воды в него происходит падение давления пара в деаэраторе 1 с определенной скоростью. При этом датчик давления 8 подает сигнал в микропроцессор 9, который с определенным шагом времени фиксирует величину давления в паровом пространстве деаэратора 1, определяет разность между двумя измерениями, делит на величину отрезка времени измерения давления пара, получая скорость падения давления пара в деаэраторе 1. Полученное значение скорости падения давления сравнивает его с допускаемой скоростью изменения давления, заложенной в микропроцессор 9. Если измеренная величина скорости снижения давления пара в деаэраторе 1 составляет ˜0,8÷0,9 от допускаемого значения, выдается сигнал на открытие клапана 7 и в деаэратор 1 поступает пар от постороннего источника, снижая тем самым скорость падения давления пара в деаэраторе 1 до допускаемого значения и исключая кавитационный срыв насоса 2.

В случае не открытия клапана 7, или другой причины, при которой возникает неравенство скоростей микропроцессор 9 подает сигнал на датчик останова насоса 10, по сигналу от которого происходит останов насоса 2 с выдержкой времени или без него.

Изобретение предназначено для защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки и может быть использовано в теплоэнергетике. Схема защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки имеет два или более источников пара, одним из которых является камера отбора турбины, а другим - посторонний источник с регулирующим клапаном, и включает деаэратор с трубопроводами подвода и отвода воды и пара, насос, датчики давления пара и останова насоса и микропроцессор, соединенный с датчиками давления пара и останова насоса и подающий сигнал на открытие клапана подачи пара от постороннего источника или на останов насоса при условии где:

- скорость падения давления в деаэраторе;

- допускаемая скорость падения давления по условию компоновки и по кавитационной характеристике насоса. Изобретение позволяет упростить схему защиты питательного насоса и повысить экономичность и надежность работы деаэрационно-питательной установки. 1 ил.

Схема защиты и регулирования деаэрационно-питательной установки, имеющей два или более источников пара, одним из которых является камера отбора турбины, а другим - посторонний источник с регулирующим клапаном, включающая деаэратор с трубопроводами подвода и отвода воды и пара, насос, датчики давления пара и останова насоса, отличающаяся тем, что схема снабжена микропроцессором, соединенным с датчиками давления пара и останова насоса и подающим сигнал на открытие клапана подачи пара от постороннего источника или на останов насоса при условии

где - скорость падения давления в деаэраторе;

- допускаемая скорость падения давления по условию компоновки и по кавитационной характеристике насоса.