Способ возобновления подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки Российский патент 2023 года по МПК F02C9/46 

Описание патента на изобретение RU2789805C1

Изобретение относится к области автоматического управления газотурбинными двигателями, используемыми в качестве силовых агрегатов в газовой и энергетических отраслях, в частности к области защиты турбомашинных агрегатов, включающих газотурбинные установки (газовые турбины и приводимые ими машины, например, генераторы), от опасных забросов частоты вращения при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки.

Известен способ предотвращения отклонений частоты вращения в газотурбинном агрегате, содержащем газовую турбину и имеющем переменную нагрузку и переменный расход топлива, включающий прием упреждающего сигнала о внезапном полном или частичном сбросе нагрузки и уменьшение расхода топлива в газовую турбину по этому сигналу (Патент РФ №2168044, F02С 9/28, 1997 г.).

При полном или частичном сбросе нагрузки частота вращения силовой турбины возрастает. Уравнение, из которого определяется изменение частоты вращения, имеет вид:

где I - суммарный момент инерции всех вращающихся вместе с валом силовой турбины деталей;

nст - частота вращения вала силовой турбины;

Рт - мощность, передаваемая на вал силовой турбины;

PL - мощность, снимаемая с вала силовой турбины.

Расчеты показывают, что при реализации данного способа с учетом максимально возможного уменьшения расхода топлива в камеру сгорания (до минимального расхода топлива, необходимого для поддержания факела в камере сгорания) и при PL<0,5Рт не во всех случаях может быть предотвращена раскрутка силовой турбины выше порогового значения nпорог.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и принятым за прототип, является способ предотвращения отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки (Патент RU № 2225945, МПК F02C 9/46, опубл. 27.09.2011), включающий подачу сигналов о величинах частоты вращения ротора силовой турбины (n), частоты вращения ротора газогенератора (nгг) и одного из параметров нагрузки, а также формирование сигнала на управление расходом топлива в камере сгорания, определение величины термодинамического параметра газогенератора, сравнение ее с соответствующим пороговым значением, а при одновременном поступлении сигнала о превышении величины параметра над его пороговым значением и сигнала о внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, подачу команды на отключение подачи топлива в камеру сгорания и на включение зажигания на заданный промежуток времени, а также дополнительно сравнение величины nгг с соответствующим пороговым значением nггпорог и величины nс соответствующим пороговым значением nпорог, определение первой производной частоты вращения ротора силовой турбины по времени ст, сравнение ее величины с соответствующим пороговым значением стпорог, а также определение величины приращения частоты вращения ротора Δnст после сброса нагрузки, и далее, в случае, если n< nпорог ; |ст| < стпорог, Δnст<0 и nгг> nггпорог, подачу сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания.

Недостатками данного способа является то, что в нем отсутствуют алгоритмы определения признака розжига камеры сгорания при включении подачи топлива после его отсечки, отсутствует закон подачи топлива после розжига до перехода на штатные законы управления расходом топлива, а также отсутствуют алгоритмы определения признака перехода на штатные законы управления расходом топлива, соответственно подача топлива в камеру сгорания и ударный переход на штатные законы управления расходом топлива согласно прототипа в большинстве случаев приводит к останову агрегата либо к погасанию камеры сгорания, либо по аварийно-высокой температуре за турбиной.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении предлагаемого изобретения и не может быть реализовано при использовании прототипа является нестабильность розжига камеры сгорания и ударный переход на штатные законы управления турбомашинным агрегатом после кратковременного отключения подачи топлива в камеру сгорания, приводящие либо к погасанию камеры сгорания, либо к аварийно-высокой температуре за турбиной, что приводит к аварийному останову турбомашинного агрегата.

Техническая задача изобретения заключается в повышении безопасности функционирования турбомашинного агрегата и в обеспечении надежности розжига камеры сгорания и безударного перехода от розжига к управлению расходом топлива по штатным законам регулирования после кратковременного отключения подачи топлива в камеру сгорания для парирования раскрутки силовой турбины, что приводит к повышению надежности работы турбомашинного агрегата в целом.

Техническая задача возобновления подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки после отсечки топлива решается способом, включающим подачу сигналов о величинах частоты вращения ротора силовой турбины (n), частоты вращения ротора газогенератора (nгг) и одного из параметров нагрузки, а также формирование сигнала на управление расходом топлива в камере сгорания, определение величины термодинамического параметра газогенератора, сравнение ее с соответствующим пороговым значением, и при одновременном поступлении сигнала о превышении величины параметра над его пороговым значением и сигнала о внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, подачей команды на отключение подачу топлива в камеру сгорания и на включение зажигания на заданный промежуток времени, а также дополнительно сравнение величины nгг с соответствующим пороговым значением nггпорог и величины nс соответствующим пороговым значением nпорог, определения первой производной частоты вращения ротора силовой турбины по времени ст, сравнения ее величины с соответствующим пороговым значением стпорог, а также определение величины приращения частоты вращения ротора Δnст после сброса нагрузки, и далее, в случае, если n< nпорог; |ст| < стпорог, Δnст<0 и nгг > nггпорог, подачу сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания, согласно изобретению дополнительно для обеспечения перехода на подачу топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования при возобновлении подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, для определения розжига камеры сгорания и начала увеличения подачи топлива в камеру сгорания определяют величину приращения температуры за турбиной ΔТт после подачи сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания, сравнивают ее с пороговым значением ΔТтпорог, вычисляют первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают ее с пороговым значением ггпорог1 и при выполнении условий (ΔТт > ΔТтпорог) или (гг > ггпорог1) формируют признак розжига камеры сгорания и начинают увеличение подачи топлива в камеру сгорания с заранее определенным темпом dGt/dt, при этом первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают с пороговым значением ггпорог2 и при выполнении условий (гг > ггпорог2) выполняют переход на управление подачей топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования.

Предлагаемый способ позволяет не только повысить безопасность функционирования турбомашинного агрегата путем предотвращения раскрутки силовой турбины турбомашинного агрегата, способной повредить оборудование, травмировать обслуживающий персонал или отключить электроснабжение потребителей, за счет осуществления кратковременного отключения подачи топлива в камеру сгорания, но и обеспечить надежность розжига камеры сгорания и безударный переход от розжига к управлению расходом топлива по штатным законам регулирования после отсечки топлива, что приводит к повышению надежности работы турбомашинного агрегата. Кроме этого, безударный переход позволяет избежать увеличения параметров турбомашинного агрегата до предельных значений.

На фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая порядок осуществления заявляемого способа.

Блок 1 представляет собой блок сравнения термодинамического параметра с его пороговым значением, сигнал I1 с выхода которого поступает на вход блока 2.

Блок 2 - это логическое устройство типа “И” с двумя входами и одним выходом. В случае nгг> nггпорог, либо nггпр> nггпрпорог, либо Рк*>Рк*порог, на первый вход блока 2 поступает сигнал I1=1 о нахождении газогенератора в зоне “высоких” режимов работы. В случае внезапного полного или частичного сброса нагрузки на второй вход блока поступает сигнал I2=1. При наличии сигналов I1=1 и I2=1 на выходе блока 2 формируется сигнал I3 на отключение подачи топлива, и одновременно подается команда на включение зажигания на заданный промежуток времени.

Блок 3 - функциональное устройство с двумя входами и одним выходом. На входы блока 3 поступают сигналы о величине одного из параметров нагрузки, например, Рген, и о величине nст. С учетом величины параметра нагрузки и величины n в блоке 3 формируется выходной сигнал I4, являющийся командой на управление расходом топлива в камеру сгорания.

Блок 4 представляет собой устройство формирования команды на изменение расхода топлива при воздействии различных контуров ограничения параметров, таких как температура газа за турбиной газогенератора, давление воздуха за компрессором, частота вращения ротора газогенератора, частота вращения ротора силовой турбины и т.п. При достижении любым из ограничиваемых параметров соответствующего порогового значения в блоке 4 формируется выходной сигнал I5 на изменение расхода топлива, поступающего в камеру сгорания.

Блок 5 - это блок селектирования, осуществляющий отбор наименьшего или наибольшего выходных сигналов I4, I5 с блоков 3 и 4 в зависимости от знака изменения сигнала на задание подачи топлива. Выходной сигнал I6 служит командой на управление расходом топлива.

Блок 6 - компаратор, выполняющий сравнение фактической величины nст с ее пороговым значением nпорог. При n< nпорог на выходе блока 6 формируется сигнал на включение подачи топлива (I7=1), который поступает на 1-й вход блока 12. При n≥ nпорог формируется сигнал I7=0.

Блок 7 - блок вычисления величины приращения частоты вращения ротора Δn после сброса нагрузки, выходной сигнал I8 с которого поступает на вход блока 10. Блок 7 формирует сигнал I8=1 при отрицательной величине приращения частоты вращения Δnст<0 в последовательных циклах обработки сигнала о величине nст.

Δnст=nстi-nстi-1 - это разность между величинами последующей и предыдущей за сбросом частотами вращения силовой турбины в циклах обработки сигнала nст. Если Δnст ≥ 0, то I8=0.

Блок 8 представляет собой дифференциатор, в котором осуществляется вычисление первой производной nст по времени |ст|, сигнал I9 с которого поступает на вход блока 9.

Блок 9 - компаратор, выполняющий сравнение фактической величины |ст| с ее пороговым значением стпорог. При |ст| < стпорог формируется сигнал I10=1, поступающий на вход блока 10. При |ст| ≥ стпорог формируется сигнал I10=0.

Блок 10 представляет собой логическое устройство типа “И” с двумя входами и одним выходом. При поступлении на оба входа сигналов I8=1 и I10=1 на выходе блока 10 формируется сигнал I11=1 на включение подачи топлива.

Блок 11 - компаратор, выполняющий сравнение фактической величины nгг с ее пороговым значением nггпорог. При nгг> nггпорог на выходе блока 11 формируется сигнал на включение подачи топлива I12=1, поступающий на вход блока 12.

Блок 12 - логический блок типа “И” с тремя входами и одним выходом. При поступлении на входы блока 12 сигналов I7=1, I11=1 и I12=1 на выходе блока 12 формируется сигнал I13=1 на включение подачи топлива.

Блок 13 - блок включения-отключения отсечного клапана. При поступлении сигнала I3=1 на 1-й вход блока 13 снимается команда на открытие отсечного клапана I14=0, при этом прекращается подача топлива в камеру сгорания. При поступлении сигнала I13=1 на 2-й вход блока 13 формируется команда на открытие отсечного клапана I14=1 и возобновляется подача топлива в камеру сгорания.

Блок 14 представляет собой дифференциатор, в котором осуществляется вычисление первой производной nгг по времени гг при наличии сигнала на открытие отсечного клапана I14=1, сигнал I15 с блока 14 поступает на вход блоков 15 и 19.

Блок 15 - компаратор, выполняющий сравнение фактической величины гг, с ее пороговым значением ггпорог1 . При гг > ггпорог1 формируется сигнал I16=1, поступающий на вход блока 18. При ггггпорог1 формируется сигнал I16=0.

Блок 16 - это блок вычисления величины приращения температуры за турбиной ΔТт с момента формирования команды на открытие отсечного клапана I14=1. Выходной сигнал I17 с блока 16 поступает на вход блока 17.

Блок 17 - это компаратор, выполняющий сравнение фактической величины ΔТт, с ее пороговым ΔТтпорог. При ΔТт > ΔТтпорог формируется сигнал I18=1, поступающий на вход блока 18. При ΔТт ≤ ΔТтпорог формируется сигнал I18=0.

Блок 18 - логический блок типа “Или” с двумя входами. При поступлении на входы блока 18 сигнала I16=1 или I18=1 на выходе блока 18 формируется сигнал I19=1 (признак розжига камеры сгорания), который поступает на блоки 19 и 21.

Блок 19 - это компаратор, выполняющий сравнение фактической величины гг, с ее пороговым значением ггпорог2. При гг > ггпорог2 и наличии сигнала I19=1 (признак розжига камеры сгорания) формируется сигнал I20=1, поступающий на вход блоков 20 и 21.

Блок 20 - устройство осуществляющее управление расходом топлива по штатным законам регулирования при наличии сигнала I20=1.

Блок 21 - устройство осуществляющее увеличение расхода топлива с темпом dGt/dt до перехода на штатные законы регулирования при отсутствии сигнала I20 (I20=0).

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

В блоке 1 постоянно осуществляется регистрация фактической величины термодинамического параметра газогенератора в процессе работы силовой турбины турбомашинного агрегата. Таким параметром может служить частота вращения ротора газогенератора nгг, либо приведенная к температуре на входе частота вращения ротора газогенератора nгг пр, либо полное давление воздуха за компрессором Рк*.

Величина одного из вышеперечисленных параметров в блоке 1 сравнивается с соответствующим пороговым значением. При превышении фактической величины параметра его порогового значения на выходе блока 1 формируется сигнал I1=1, поступающий на вход блока 2. В случае внезапного полного или частичного сброса нагрузки на второй вход блока 2 поступает сигнал I2=1.

При поступлении информации о нахождении генератора в зоне “высоких” режимов работы и поступлении информации о внезапном сбросе нагрузки, т.е. поступлении сигналов l1=1 и I2=1 на входы блока 2, формируется команда на включение зажигания на заданный промежуток времени и одновременно подается сигнал на отключение подачи топлива, поступающий на вход блока 13, тем самым предотвращая раскрутку силовой турбины при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки за счет резкого уменьшения подвода энергии от газогенератора к силовой турбине.

Одновременно осуществляют замер параметра нагрузки, которым может служить либо мощность электрического генератора Рген, приводимого в действие силовой турбиной турбомашинного агрегата, либо частота вращения ротора газогенератора nгг, либо приведенная к температуре на входе частота вращения ротора газогенератора nгг пр.

Сигнал о величине одного из перечисленных параметров, например, Рген, поступает на 1-й вход блока 3, на второй вход которого поступает сигнал о величине частоты вращения ротора силовой турбины n. В блоке 3 на основании величины параметра нагрузки и величины n вырабатывается выходной сигнал 14, являющийся командой на управление расходом топлива в камеру сгорания. Сигнал I4 поступает на вход блока 5. На второй вход блока 5 подается сигнал I5 с блока 4, в котором формируется команда на изменение расхода топлива при воздействии различных контуров ограничения параметров (например, температуры газа за турбиной газогенератора, частоты вращения ротора газогенератора, частоты вращения ротора силовой турбины).

В блоке 5 производится отбор одного из входных сигналов I4 и I5 (наименьшего или наибольшего в зависимости от знака изменения сигнала I5). Выбранный сигнал в виде выходного сигнала I6 служит командой на управление расходом топлива, подаваемого в камеру сгорания, обеспечивая поддержание требуемой величины n при плавных изменениях нагрузки на валу силовой турбины.

В блоках 6-9 анализируются изменения величин nст и ее первой производной по времени ст. При n< nпорог на выходе блока 6 формируется сигнал I7=1. Если |ст| < стпорог, то на выходе блока 9 формируется сигнал I10=1.

Если Δnст < 0, то I8=1. Логический блок 10 анализирует входящие сигналы I8 и I10. Если I8=1 и I10=1, то формируется выходной сигнал I11=1. При n гг > nггпорог на выходе блока 11 формируется сигнал I12=1.

В случае поступления трех сигналов I7=1, I11=1 и I12=1 на входы блока 12 формируется команда I13=1 и блок 13 формирует команду на включение (возобновление) подачи топлива в камеру сгорания I14=1.

При наличии сигнала на открытие отсечного клапана I14=1 в блоке 14 вычисляется первая производная nгг по времени гг (I15), производная nгг по времени гг поступает на вход блоков 15 и 19.

В блоке 15 выполняется сравнение фактической величины гг, с ее пороговым значением ггпорог1. При выполнении условия гг > ггпорог1 формируется сигнал I16=1, поступающий на вход блока 18.

При наличии сигнала на открытие отсечного клапана I14=1 в блоке 16 вычисляется величина приращения температуры за турбиной ΔТт с момента формирования команды на открытие отсечного клапана I14=1. Величина приращения температуры за турбиной ΔТт с блока 16 поступает на вход блока 17.

В блоке 17 выполняется сравнение фактической величины ΔТт, с ее пороговым ΔТтпорог. При выполнении условия ΔТт > ΔТтпорог формируется сигнал I18=1, поступающий на вход блока 18.

При поступлении на входы блока 18 сигнала I16=1 или I18=1, т.е выполнение условий гг > ггпорог1 или ΔТт > ΔТтпорог формируется сигнал I19=1 (признак розжига камеры сгорания), который поступает на блоки 19 и 21.

В блоке 19 выполняется сравнение фактической величины гг, с ее пороговым значением ггпорог2. При выполнении условия гг > ггпорог2 и наличии сигнала I19=1 (признак розжига камеры сгорания) формируется сигнал I20=1, поступающий на вход блоков 20 и 21.

До появления сигнала I19=1 (признак розжига камеры сгорания) и выполнения условия гг > ггпорог2, соответственно отсутствии сигнала I20 (I20=0) в блоке 21 выполняется увеличение задания на расход топлива с темпом dGt/dt до перехода на штатные законы регулирования - формирование сигнала I20 (I20=1).

При выполнении условия гг > ггпорог2 и наличии сигнала I19=1 (признак розжига камеры сгорания), соответственно наличии сигнала I20 (I20=1) выполняется переход на управление расходом топлива по штатным законам регулирования.

Данный способ успешно прошел опробование на испытательном стенде предприятия и внедрен в системы автоматического управления газотурбинными установками из состава газотурбинных электростанций мощностью 2.5, 4 и 6 МВт соответственно.

Таким образом, предлагаемое изобретение с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет повысить безопасность функционирования турбомашинного агрегата и обеспечить надежность розжига камеры сгорания и безударного перехода от розжига к управлению расходом топлива по штатным законам регулирования, что позволяет повысить надежность работы турбомашинного агрегата в целом.

Похожие патенты RU2789805C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОЙ ТУРБИНЫ ТУРБОМАШИННОГО АГРЕГАТА ПРИ ВНЕЗАПНОМ ПОЛНОМ ИЛИ ЧАСТИЧНОМ СБРОСЕ НАГРУЗКИ 2002
  • Акмалов О.Р.
  • Иванов В.А.
  • Тимкин Ю.И.
RU2225945C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ ОТ РАСКРУТКИ СИЛОВОЙ ТУРБИНЫ 2006
  • Кучевасов Константин Петрович
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Тимкин Юрий Иванович
  • Трубников Юрий Абрамович
RU2316665C1
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ 2007
  • Кучевасов Константин Петрович
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Тимкин Юрий Иванович
RU2360137C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПОМПАЖЕ НА ЗАПУСКЕ 2009
  • Полулях Антон Иванович
  • Тимкин Юрий Иванович
  • Савенков Юрий Семенович
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Трубников Юрий Абрамович
RU2403454C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ В ГАЗОВЫХ ТУРБИНАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Мирски Сол
  • Бэтсон Бретт У.
  • Староселски Наум
  • Нараянан Кришнан
RU2168044C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОМПАЖА 2020
  • Гордеев Олег Валентинович
  • Лисовин Игорь Георгиевич
  • Нелюбин Александр Геннадьевич
  • Полулях Антон Иванович
  • Ситников Александр Сергеевич
RU2747542C1
СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 2013
  • Цыганков Станислав Евгеньевич
  • Касьяненко Андрей Александрович
  • Евдокимов Андрей Николаевич
  • Кравченко Игорь Владимирович
RU2536759C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ НЕУСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ЗАПУСКЕ 2006
  • Ипполитов Валерий Георгиевич
  • Полулях Антон Иванович
  • Савенков Юрий Семенович
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Трубников Юрий Абрамович
RU2316678C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПУСКА ГАЗОТУРБИННОГО АГРЕГАТА 2008
  • Бахтурин Дмитрий Александрович
RU2374472C1
Гибридная турбовентиляторная установка со встроенным роторным ДВС 2020
  • Альмухаметов Борис Яппарович
  • Городовикова Елена Николаевна
  • Боушев Глеб Владимирович
RU2729311C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 789 805 C1

Реферат патента 2023 года Способ возобновления подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки

Изобретение относится к области защиты турбомашинных агрегатов, включающих газотурбинные установки (газовые турбины и приводимые ими машины, например, генераторы), от опасных забросов частоты вращения при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки. В способе возобновления подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, включающем подачу сигналов о величинах частоты вращения ротора силовой турбины (n), частоты вращения ротора газогенератора (nгг) и одного из параметров нагрузки, а также формирование сигнала на управление расходом топлива в камере сгорания, также определяют величину термодинамического параметра газогенератора, сравнивают ее с соответствующим пороговым значением, а при одновременном поступлении сигнала о превышении величины параметра над его пороговым значением и сигнала о внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, подают команды на отключение подачи топлива в камеру сгорания и на включение зажигания на заданный промежуток времени, а также дополнительно сравнивают величину nгг с соответствующим пороговым значением nггпорог и величину nс соответствующим пороговым значением nпорог, определяют первую производную частоты вращения ротора силовой турбины по времени ст, сравнивают ее величину с соответствующим пороговым значением стпорог, а также определяют величину приращения частоты вращения ротора Δnст после сброса нагрузки, и далее, в случае, если n< nпорог; |ст| < стпорог, Δnст<0 и nгг>nггпорог, подают сигнал на включение подачи топлива в камеру сгорания, дополнительно для обеспечения перехода на подачу топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования при возобновлении подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, для определения розжига камеры сгорания и начала увеличения подачи топлива в КС определяют величину приращения температуры за турбиной ΔТт после подачи сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания, сравнивают ее с пороговым значением ΔТтпорог, также вычисляют первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают ее с пороговым значением ггпорог1 и при выполнении условий (ΔТт > ΔТтпорог) или (гг > ггпорог1) формируется признак розжига камеры сгорания и начинается увеличение подачи топлива в КС с заранее определенным темпом dGt/dt, при этом первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают с пороговым значением ггпорог2 и при выполнении условий (гг > ггпорог2) выполняется переход на управление подачей топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования. Позволяет повысить безопасность функционирования турбомашинного агрегата и обеспечить надежность розжига камеры сгорания и безударного перехода от розжига к управлению расходом топлива по штатным законам регулирования, что позволяет повысить надежность работы турбомашинного агрегата в целом. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 789 805 C1

Способ возобновления подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, включающий подачу сигналов о величинах частоты вращения ротора силовой турбины (n), частоты вращения ротора газогенератора (nгг) и одного из параметров нагрузки, а также формирование сигнала на управление расходом топлива в камере сгорания, определение величины термодинамического параметра газогенератора, сравнение ее с соответствующим пороговым значением, а при одновременном поступлении сигнала о превышении величины параметра над его пороговым значением и сигнала о внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, подачу команды на отключение подачи топлива в камеру сгорания и на включение зажигания на заданный промежуток времени, далее сравнение величины nгг с соответствующим пороговым значением nггпорог и величины nс соответствующим пороговым значением nпорог, определение первой производной частоты вращения ротора силовой турбины по времени ст, сравнение ее величины с соответствующим пороговым значением стпорог, и определение величины приращения частоты вращения ротора Δnст после сброса нагрузки, далее, в случае, если n< nпорог; |ст| < стпорог, Δnст<0 и nгг> nггпорог, подачу сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания, отличающийся тем, что дополнительно для обеспечения перехода на подачу топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования при возобновлении подачи топлива при предотвращении отклонения параметров силовой турбины турбомашинного агрегата при внезапном полном или частичном сбросе нагрузки, для определения розжига камеры сгорания и начала увеличения подачи топлива в камеру сгорания определяют величину приращения температуры за турбиной ΔТт после подачи сигнала на включение подачи топлива в камеру сгорания, сравнивают ее с пороговым значением ΔТтпорог, также вычисляют первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают ее с пороговым значением ггпорог1 и при выполнении условий (ΔТт > ΔТтпорог) или (гг > ггпорог1) формируют признак розжига камеры сгорания и начинают увеличение подачи топлива в камеру сгорания с заранее определенным темпом dGt/dt, при этом первую производную частоты вращения ротора газогенератора по времени гг, сравнивают с пороговым значением ггпорог2 и при выполнении условий (гг > ггпорог2) выполняют переход на управление подачей топлива в камеру сгорания по штатным законам регулирования.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2789805C1

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОЙ ТУРБИНЫ ТУРБОМАШИННОГО АГРЕГАТА ПРИ ВНЕЗАПНОМ ПОЛНОМ ИЛИ ЧАСТИЧНОМ СБРОСЕ НАГРУЗКИ 2002
  • Акмалов О.Р.
  • Иванов В.А.
  • Тимкин Ю.И.
RU2225945C2
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ В ГАЗОВЫХ ТУРБИНАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Мирски Сол
  • Бэтсон Бретт У.
  • Староселски Наум
  • Нараянан Кришнан
RU2168044C2
GB 1591217 A, 17.06.1981
US 4314445 A, 09.02.1982
US 2968347 A, 17.01.1961
JP 2005337105 A, 08.12.2005
Устройство ограничения частоты вращения двигателя 1982
  • Аршава Анатолий Викторович
  • Орунов Геннадий Петрович
  • Пупырев Михаил Михайлович
  • Фридман Яков Израилевич
SU1016548A1

RU 2 789 805 C1

Авторы

Басаргин Шамиль Давидович

Лисовин Игорь Георгиевич

Полулях Антон Иванович

Ситников Александр Сергеевич

Даты

2023-02-10Публикация

2022-05-31Подача