Система регулирования температуры пара за котлом при пуске энергоблока Советский патент 1983 года по МПК F22G5/12 

U

.

104 . Изобретение етносигся к теплоэнергетике , в частности к режимам пуска и оста новки блочных энергетических установок, в может быть использовано доя автоматизации управления ими. Известна система регулирования т«лпературад пара за котлом при пуске, энергоблока, содержащая задатчик и датчик TavoiepaTyf пара перед турбиной, подалю- ченные к регулятс рУ с клапаном, установ-р ленным на линии подачи воды в пароохладитель, я дополнительный датчик т««1пературы Cl 3« Недостатком известной системы являет ся то, что она не решает проблемы обеспечения надежности работы блока при малых расходах пара через тракт промпер рева, так как ве предот Ц)ашает пЫпадёиие влаги на стенках, трубопровода за парорхладитег лем. Целью изобретш{ия является повьпиение надежности работы энергоблока при пуске. Поставленная цель достигается тем, что сист« 1а регулирстания температуры пара за котлом пря цуск энергоблока, . содержащая задатчик и датчик темп ратуры пара перед турбиной, подключенные к регулятору с клапанам, установленным на линии подачи воды в лароохладигепь . и дополнительный датчик температуры, ДО: попнительно содержит селектор-выделитель ма бсимального сигнала .и-, посяе- . довательно соединенные датчик расхода пара, функциональный 1феофазователь и блок сравнения, при этом дополнительный, датчик температуры установлен перед 3 . пароохладителем и соединен с вторым блока сравнения, . селектор-выделитель установлен в линии связи задатчика и блока сравнения с регуляторе. На черт elite приведена структурная ехала системы для энергоблока.: Система включает котел с промежуточным пароперегревателе 1, цилиндр 2 среднего давления турбины (ЦСД)-, пароох ладитель З.установленный в трубопроводах 4 и 5 пЬдвода пара к турбине . На линиич 6 подвода в пароохладитель 3 устансовлен клапан 7, пер сегца клый приводом в. По ложение клапана 7 управляется регулятором 9, к одному из ВХОДСЯ6 под- 50 ключен датчик Ю температуры пара перед турёииой, измеряемой в трубопроводе 5за пароохладителем 3. К второму входу ретулятора 9 подключен сепектор-выдвпитепь 11 максимального сигнала, один вкод ко-5 торого соединен с выходом программнот о задатчика 12 температуры пара, а второй вход - с выходом блока 13 сравнениа17В свою очередь, один вход блока 13 сравнения соединен с дополнительным датчиком 14 температуры пара, установленным перед пароохладителем 3, а второй вход с датчикам 15 расхода пара. Между датчиком 15 и входом блока 13 сравненная установлен функциональный преобразователь 16. В качестве датчика 15 расхода пара через промежуточный пароперегреватель может быть использован, например, датчик давления пара за первой ступенью ЦСД. 2. Замер давления в проточной части турбины однозначно характеризует расход пара через турбину. Расход пара через турбину и расход пара через пароохладитель совпадают, поэтому замер давления в 1ФОТОЧНОЙ части, ослдествляёмый датчи.ком 15, может, быть использован для оценки текущей величины расхода пара через, пароохладитель. Функциональный преобразователь 16 реали; ет зависш ость между расходом пара через тракт прсадежуточного промперегрша и максимально допустимым сниженкем температуры пара ut в пароохлаштеле, при которсял не происходит выпадение влаги на участках трубопровода 5 за пароохладителем 3 при данном расходе пара. Эту зависимость опред тяют по ре зультатам экспериментальных исследований. Величина снижения температуры пара , в пароохладителе впрыскивающего типа определяется в оснсюном отношением расхода впрыскиваемой воды Q к расходу пара через пароохладитель. Кроме того, определенное влияние оказывает соотношение между теплотой парообразсфа- . та г и теплоемкоствлэ Ср .Однако дае последние величины и их отношение в диапазоне изменения параметров пара, характфных для промежуточных паропере:(ревагелей энергоблоков, практичес|ш од оаначио зависят от давления пара, кого ро.лВ,рвою o ejpenb, ргфеделяегся его pacxt дом. Таким образом, с достаточной для инженерной практики точностью можно счиraib, чго величина снижения температуры пара в пароохладителе является функцией отиошения расходов впрьюкиваемой водЫ| Л расхода ... ч -. . nn f(. Допустимая величина снижения температуры пара 4t|, оперделяется максимальной величиной огаошения G g / G при которой еще не наблюдается выпадение влаги на трубопровода 5 за пароохладителем 3. Эта величина, как пока3 V10 эывают исследования, является, в свою очередь, функцией расхода пара G „„ . При нормально функционируюишх форсунках распыла воды, установленных в пароохладителе,ьыладение Ёлаги можёг лкадаться прежде всего, на гибе грубо-, провода 5 эа пароохладителем 3. Это будет иметь место в том случае, когда длина участка .f, , на котором заканчивйются процессы испарения вспрьгскиваемой влаги,, превьппает расстояние Ц ,5 от Места установки форсунок пароотрхади-теля до ближайшего гиба. Величина L, является постоянной, так как зависит только от принятой компоновки трубопрово- дов и пароохладителя. Длина участка U , зависит от массовой скорости пара и доли впрыскиваемой -.воды, величи на увеличивается при у меньшеНИИ и при увеличении Gg /&„„ . Однако величина массовой скбрости р„ш„ практически ФДНОЗНЕЧНО определяется расходом пара, а доля вспрыскиваемой воды Gg/Gpjf, -требуемым снкжениол температуры пара tnn. Предельная вели чина снижения температуры пара 4t „„ ссютветствует ситуации, когда L, f, U рц5 , и она однозначно определяется расходом пара С,,, . По мере увели чение расхода пара Ь „ массовая скорость пара несколько возрастает, что обуславливает некоторое увеличение доЫ1усттал(йго снижения температуры , йрн увепичении расхода пара. Это определяет способ провевеиия эксперименга по определению зависимосГи ЛЬ (Gf,y, ). Для этой цели устанавливают датчики тоипературы (термопары) на стенках трубопровода 5 в районе ближайшего за пароохладителем гиба, в первую очередь по внешнему рааиусу гиба. Определение величины tp, производят в процессе пуска энергоблока,, начиная с малых расходов пара.-Для это ., го при зафиксированном расходе пара G | измеряемом датчиком 15, постепенно увеличивают расход воды Сц , подаваемой через клапан 7, и одновременно регистрируют показания датчиков Ю и 14 температуры пеара я датчиков темпера туры гиба трубопровода 5, Начало выпадения влаги HQ гибе трубопровода определяют по режому снижению темп атуры стенки гиба до температуры насыщения, соответствующей давлению пара. При наступлении этого момента расход вйрыскиваеллой воды постепенно уменьшают до тех пор,пока температура стенки гиба не восстановится. Фиксируют ги 174 разность температур пара, замеряемых датчиками 14 и Ю в этот момент. Это буцет искомая t jj , оответствукмцая расходу пара Затем расход пара увеличивают До величины и всю процедуру повторяют пя определения величины Ai, и т. д; Полученную в результате эксперимента пг °(пп) реализуют зависимость 4t с помошью Функционального преобразователя 16. Регулирование температуры вторично перегретого пара при пусках с использова--; аяем прецлагаемой системы происходит следующим образом, На программньй зацатчик 12 поступа сигнал-задание по величине температуры пара Ьрр, за промперегревателем, которая зависит от гекушегс теплового состояния ЦСД. Формирование этого сигиа производится автоматически, если аацатчик 12 подклю1чен к регулятору теплового состояния ЦСД или другой автоматической системе. В противном . чае зацатчиком 12 упреет оператор е„ока. Сигнал-задание по вел1гчине темот задат-чика 12 пературы пара t поступает на вход селектора-выаелителя максимального сигнала. На второй вход селектора II поступает сигнал,. р;пределяемый разностью температур пара tn йеред пароохладителем и предельно аопустимого снижения , ;температуры . пара 3tf,n ® пароохладителе; этот сигнал определяет минимально допустимую по условиям выпадения влаги на стенках трубопроводов температуру пара за пароохладигелзми t jj„ t, - А i „„ при данном расходе пара и данной темпера УР пара перец пароохладителями tj,p . Если величина температуры пара tnn соответствующая сигналу-заданию от задатчмка 12, выше минимально допусти,4oй , цри данных условиях, то селектор 11 пропускает сигнал-от задатчика -- ii2 на вход регулятора Q, который отрабатывает команду на изменение температуры, /воздействуя-. через привод 8 и на клапан 7, изме гающий расход воцы, подаваемый в пароохладитель 3. Датчик 10 температ -ры пара вьшолняет при этом роль датчика обратной связи. Система отрабатывает сигнал-задание по величине температуры пара i , поступающий ог задатчика 12 во всех случаях. когда эта температура при данных условиях превышает минимально допустимую величину i рр . Если величина температуры пара tp , определяемая задатчиком, окажется ниже микималько цопустимой величины i / то селектор 11 iqionycKaeT на вхоц рет улятора 9 сигнал, пропорциональный t я система р упнрования температуры пара переклю чается.на праоержакие минимально цо nycTRMoft температуры t 1ФН которо яе выпаоает влага иэ потока на сте хн 1рубопр6враа при аанных расхоое -пара температурке переп пароохлацитенем. В tUEOiic режиме система работает 00 тех пор, пока не изменятся условия, О1фе(|е1Ш1ошие возможность изменения етого режхма. Например, увеличение наГ рувки турбины вьёьюает увеличение piKXoaa пара через промежуточный п«фо перегреватель, что прявопят к увеличевпо аопустимого снижения температуры в пароохлааитепе. В резуль П «vnn ТАТе величина t „„ снижается, а величая температуры пара t опреаеляе мая ааоатчиком 12, превышает ее. В .ом случае система.. пе| ёКл1 чаегея на ifбП держание перео турбиной температуры пара, задаваемой зацатчиком 12, Таким образом, преолагаодая сяствма обеспечивает регулнрование температуры niipa за промежуточньм пароперегревателем котла в соответствии с заданием во всех режимах, когда требуемый дл гаЛ цели расход воды, впрыскиваемо В пароохладитель, меньше допустимого расхода - того расхода, при котором во можно выпадение влаги на горячих стенках .пЦропровода, и, следовательно, снижение температуры в пароохладителе, необходимое для отработки сигнала - задания по величине температуры пара inn , формируемого эадатчиком 12, меньше соогвегствуюшего максимально допустимо го снижения температуры пара. В тех режимах, когда необходимое для этого снижейие температуры пара превысцг допустимую величину, что определяет превышение расхода воды, при котором начинается выпадание влаги, система ограничивает величину снижения температуры пара и, следовательно, величнну расхода впрыскиваемой воды предельно допустимЫ1 величиной. Наконец, Когда по тем или иным причинам расход впрыскиваемой в пароохладитель воды превысит допусти1 4ую величину, система снижает этот расход воды до уровня, соответствующего допустимой величине. Во всех рассмотренных режимах система регул1фования температуры парл повышает и надежность работы блока, так как либо предотврешает выпадение влаги на горячих стенках паропроводов, либо изменяет температуру пара так104 образом, что выпадение влаги прекращается.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА ЗА КОТЛОМ ПРИ ПУСКЕ ЭНЕРГОБЛОКА, содержащая эадатчик и датчик температуры пара перед турбиной, подключенные к регулятору с клапаном, установленным на линии подачи воды в пароохладитель, и дополнительный датчик температуры, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы энергоблока при пуске, система содержит селект } выделитель максимального сигнала и последовательно соединенные датчик расхода пара, функциональный преобразователь и блок сравнения, при этсм дополнительный датчик температуры установлен перед пароохладителем и соединен с вторьм входом блока сравнения, а селектор-выде- литель установлен в линии связи задатчика и блока сравнения с регулятором.