Устройство для автоматического управления пуском энергоблока Советский патент 1983 года по МПК F01D19/02 F01K13/02 

ND vj

4

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано нри автоматизации процессов управления на тепловых электростанциях.

Известны устройства для автоматического управления пуском энергоблока, содержащие программный задатчик и блок коммутации, подключенные к пусковому регулятору топлива, снабженному датчиками расхода топлива и регулирующим органом ij.

Эти устройства используют лишь косвенную информацию о тепловом состоянии оборудования энергоблока, что не обеспечивает достаточной надежности при пуске.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для автоматического управления пуском энергоблока, содержащее датчик температуры металла турбины, соединенный через функциональные преобразователи с блоком коммутации, выход которого подключен к программному задатчику, выполненному в виде узла ограничения и сумматора и подключенно.му своим выходом к пусковому регулятору топлива, снабженному датчиками расхода топлива и регулирующим органом 2.

Недостатком этого устройства является невысокая надежность.

Цель данного изобретения - повыщение надежности.

Для достижения поставленной цели в устройство для автоматического управления пуском энергоблока, содержащее датчик температуры металла турбины, соединенный через функциональные преобразователи с блоком коммутации, выход которого подключен к программному задатчику, выполненному в виде узла ограничения и сумматора и подключенному своим выходом к пусковому регулятору топлива, снабженному .ми расхода топлива и регулирующим органом, введен элемент памяти, который включен между датчиком температуры металла и функциональными преобразоЕ ателя.ми и связан с выходом блока коммутации, сумматор и узел ограничения включсрп, последовательно между выходом блока коммутации и входом пускового ре улятора топлива, а узел ограничения выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора и двух импульсных блоков, причем выход сумматора подк.,пючен к входа.м дифференциатора и первого импу;1ьс(К)го блока, которые соединены также с выходол б.лока коммутации, а выход второго импульсного блока подключен к входу первого импульсного блока и к входу пускового регулятора топлива.

На фиг, 1 1риведена блок-схема предла1аемого устройства; на фиг. 2 - функциональные зависимости, поясняющие работу устройства.

Датчик 1 температуры металла цилиндра среднего давления (ЦСД) турбины (фиг. 1) подключен к входу элемента 2 памяти, выход которого подсоединен к входу узла 3

формирования задающего сигнала. В состав этого узла входят функциональные преобразователи 4-6, а также блок 7 ручного задатчика. Выходы преобразователей 4-6 и блока 7 через блок 8 коммутации подключены к входу программного задатчика 9, выполненного в виде сумматора 10 и узла 11 ограничения. При этом вход программного задатчика 9 является входом сумматора 10, который своим выходом подключен к входу узла 11.

Узел 11 ограничения состоит из дифференциатора 12, первого импульсного блока 13, второго импульсного блока 14, и блока 15 внешней коммутации, через который выход блока 13 подключен к входу блока 14. К входу узла 11 подключены входы

0 дифференциатора 12 и блока 13, причем выход дифференциатора 12 также подключен (с обратным знаком) к входу блока 13. К входу блока 13 подключен также выход блока 14, являющийся выходом узла

5 11 и всего программного задатчика 9.

Выход программного задатчика 9 подключен к входу пускового регулятора 16 топлива, куда также подключены датчики 17-19 расхода топлива: расхода мазута, расхода газа и суммарного числа оборотов питателей твердого топлива (с коэффициентами усиления, соответствующими теплово.му эквиваленту каждого вида топлива). В зависимости от вида топлива, используемого на начальных стадиях растопки, некоторые из датчиков 17-19 могут

5 отсутствовать. Выход пускового регулятора 16 подключен к исполнительному механизму 20 регулирующего органа 21 растопочного топлива. Выход блока 8 коммутации связан также с входами элемента 2 памяти, дифференциатора 12, блока 13 и регулятора 16, а входом блока 8 являются команды оператора или логической системы управления. Вход блока 15 внещней коммутации связан с устройства.ми автоматического и дистанционного управления энер5 гоблока.

Устройство действует следующим образом.

При поступлении на блок 8 коммутации от логической системы управления или от 0 оператора команды на включение устройства этот блок включает элемент 2 памяти, который запоминает по показанию датчика 1 исходное значение температуры металла в зоне паровпуска ПСД турбины и подает соответствующий сигнал на входы преобразователей 4-6 узла 3. Этот сигнал преобразуется в преобразователях, соответственно зависимостям 22-24, (фнг. 2), связывающим температуру Тщ.д металла

и расход топлива на разных этапах пуска. Благодаря этому выходной сигнал каждого из преобразователей 4-6 соответствует требуемому изменению расхода топлива при пуске из данного теплового состояния турбины при переходе соответственно от этапа горячей отмывки к этапу стартового расхода (преобразователь 4, зависимость 22), затем к этапу первой подфорсировки (преобразователь 5, зависимость 23) и наконец к этапу второй подфорсировки (преобразователь б, зависимость 24).

Одновременно блок 8 коммутации подключает блок 7 ручного задатчика, сигнал которого соответствует расходу топлива на этапе горячей отмывки, к входу сумматора 10, включает пусковой регулятор 16 топлива, а также устанавливает требуемые значения параметров настройки дифференциатора 12 и блока 13 узла ограничения, на вход которого поступает сигнал от сумматора 10. Этот сигнал отслеживается импульсным блоком 14 -- блоком импульсного интегрирования в темпе, определяемом параметрами настройки дифференциатора 12 и блока 13 - блока импульсного регулирования. Таким образом, задание пусковому регулятору 16 топлива в нужном темпе и требуемого конечного значения поступает от импульсного блока 14. Дифференциатор 12, подавая на вход блока 13 исчезающий сигнал с обратным знаком, улучшает динамические свойства узла 11 ограничения как следящей системы.

При поступлении на блок 8 коммутации сигнала на установление стартового расхода топлива (от логической системы управления или оператора) этот блок подключает к сумматору 10 преобразователь 4, характеристика которого соответствует требуемому изменению расхода топлива при переходе от этапа горячей отмывки к этапу стартового расхода. Кроме того, блок 8 устанавливает соответствующие значения параметров настройки дифференциатора 12 и блока 13, которые обеспечивают отслеживание блоком 14 нового сигнала, и, следовательно, установление стартового расхода топлива пусковым регулятором 16, действующего на регулирующий орган 21 в требуемом темпе.

Аналогичным образом, при поступлении соответствующих команд на блок 8 коммутации, устройство производит первую и вторую подфорсировки подачи топлива благодаря подключению выходов соответственно преобразователей 5 и 6. Эти команды могут поступать от логической системы управления при наличии определенных технологических условий. Указанные команды могут быть также дублированы оператором.

После взятия турбогенератором начальной нагрузки технологические функции данного устройства заканчиваются. Однако его элемент - импульсный блок 14, отключаемый блоком 15 внешней коммутации от блока 13, продолжает действовать в качестве задатчика пускового регулятора топлива по внещним командам.

Предлагаемое устройство позволяет реализовать определяемую при наладке энергоблока оптимальную по условиям прогрева металла программу изменения подачи топлива в пусковом режиме из любого исходного теплового состояния оборудования. Это преимущество усиливается благодаря

наличию узла ограничения, обеспечивающего увеличение подачи топлива на каждой ступени с оптимальной скоростью по условиям прогрева металла толстостенных элементов турбины и паропроводов. Прогрев этих элементов с оптимальной скоростью приводит к уменьщению в них термических напряжений, а следовательно, к повыщению надежности и увеличению срока службы турбины, паропроводов и парогенератора, удлинению периода .между ремонтами и увеличению за счет этого годовой выработки электроэнергии.

I

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ ЭНЕРГОБЛОКА, содержащее датчик температуры металла турбины, соединенный че-, рез функциональные преобразователи с блоком коммутации, выход которого подключен к программному задатчику, выполненному в виде узла ограничения и сумматора и подключенному своим вы)одом к пусковому регулятору топлива, снабженному датчиками расхода топлива и регулирующим органом, отличающееся тем,, что, с целью повышения надежности, в устройство введен элемент памяти, который включен между датчиком температуры металла и функциональными преобразователями и связан с выходом блока коммутации, сумматор и узел ограничения вкл1О чены последовательно между выходом блока коммутации и входом пускового регулятора топлива, а узел ограничения выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора и двух импульсных блоков, причем выход сумматора подключен к входам дифференциатора и первого импульсного блока, которые соединены также с выходом блока коммутации, а выход SS второго импульсного блока подключен к вхосл ду первого импульсного блока и к входу пускового регулятора топлива.

I

Фг/г

200 2W 280 JSff 4ffO ffC

(Dt/e. 2