Система регулирования отбора пара из турбины Советский патент 1984 года по МПК F01D17/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации турбоустановок с отбором пара на промышленные или теплофикационные нужды.

Известны системы регулирования отбора пара-из турбины, содержащие регулирующий клапан с приводом, датчик давления, установленный после предотборного отсека и подключенный через блок сравнения, имеющий задатчик, и реле к приводу р,егулирующего клапана 1.

Однако управление регулирующим кЛа паном, установленным в линии отбора, осуществляется лишь в некотором диапазон режимов, а основное регулирование параметров отборного пара производится исполнительными органами, установленными в проточной части турбины за предотборным отсеком, что вызывает потерю эконо мичности турбины из-за дросселирования пара. В этих системах не предусмотрена и защита предотборного отсека от повышенного перепада давлений.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система регулирования отбора пара из турбины, содержащая регулирующий клапан с приводом, обратный клапан, установленный в линии отбора, два датчика давления,установленные до и после предотборного отсека и подключенные через реле перепада и блок сравнения, имеющий задатчик, к приводу регулир .щего клапана. Система предусматривает защиту .предстборного отсека от перегрузки с расширением области рабочих режимов за счет увеличения допустимого перепада давления на этом отсеке при уменьщении расхода пара через отсек.

Недостатком известной системы следует считать пониженную надежность при .по становке регулирующего клапана в линию отбора, т-ак как в этом случае отказ от исполнительных органов в проточной части, турбины создает опасность разгона турбины в случае несрабатывания обратного кдапана на линии отбора.

Цель изобретения - повыщение надеж ности при постановке регулирующего клапана в линии отбора.

Для достижения поставленной цели сидтема регулирования отбора пара из турбины, содержащая регулирующий клапан с приводом, обратный клапан, установленные в линии отбора, два датчика давления,, установленные до и после предотборного отсека и подключенные через реле перепада давления и блок сравнения, имеющий задатчик, к приводу регулирующего клапана, содержит также третий датчик давления. устайовленньж в линии отбора за регулирующим к-лапаном и подключенный к блоку сравнения, и реле разности давлений, на вход которого подключены третий датпик

давления и датчик давления, установлен ый После предотборного отсека, а на вь1ход - привод регулирующего клапана. На чертеже показана схема предлагаемой системы.

Пар из турбины 1 после предотборного отсека 2 проточной части турбины направляется к потребителю по линии 3 отбора в магистраль 4, куда подключены также отборы пара из параллельно работающих тур0 бин. На линии 3 установлены обратный клапан 5, срабатывающий от обратного потока пара, и регулирующий клапан 6. Турбина 1 снабжена регулирующим органом 7 на входе пара в турбину, а после предотборного

отсека 2 регулирующие органы в проточной части турбины отсутствуют.

Для регулирующего клапана 6 предусмот реи привод, состоящий из электродвигателя 8 с самотормозящейся передачей 9 и пружины 10 с удерживающим электрома0 гнитом 11, подсоединенных к штоку 12 клапана через рычаг 3.

Управление электродвигателем 8 осуществляет блок 14 сравнения, на входы которого подсоединены датчик 15 давления в линии отбора за регулирующим клапаном 6 и задатчик 16. Реле 17 разности давлений формирует разность показаний датчика 15 давления и датчика 18 давления пара после предотборного отсека и подключено CEOHF/I выходом к удерживающему электромагниту

., 11 привода клапана. Реле 19 перепада давления измеряет перепад давления пара до предотборного отсека (датчик 20 давления) и после этого отсека (датчик 18) и подключено своим выходом к удерживающему электромагниту 11 привода клапана и к б-локу

5 4 сравнения.

,В нормальных режимдх работы отклонение давления, измеряемого датчиком 15 в линии 3 за клапаном 6 от значения., заданного задатчиком 16, приводит к по.я.аче блоком 14 сравнения сигнала на электродвигатель 8, который через .самотор.10зя.щуюся передачу 9 и рычаг 13 пёремеигает регулирующий клапан 6, так, чтобы, йзнгчп-гв количество отбираемого из турбины пара, устранить указанное отклонение. При этом

электромагнит 11 замкнут, удерживая пружину 10 в сжатом состоянии, а левый (на чертеже) конец рычага 13 - неподвиж1-ым. Опасность для надежной работы гурбиЩ) может возникнуть, во-первых, при обратном потоке пара в линии 3 отбора.

0 Из магистрали 4, куда подсоединен не только тепловой потребитель, но и отборы из параллельно работающих турбин, пар может двигаться в проточную часть турбины 1, например, при закрытии 410 какой-либо причине регулирующего органа 7 на входе па

Э ра в трбину. Поскольку, как показывает практика, перекрытие линии 3 отбора об ратным клапаном 5 может оказаться неэф фективным (из-за неплотного закрытия и.ш

отказа клапана 5), возникает угроза раз гона турбины паром, поступающим из линии 3 в проточную часть, где нет регулирующих органов после отсека 2.

Для предотвращения указанной аварийной ситуации реле 17 разности давлений при положительном значении разности сигнала датчика 15 давлеиия и давления пара после предотборного отсека (сигнал датчика 18) подает сигнал на срабатывание электромагнита 11, который в этом случае освобождает пружину 10. В результате регулирующий клапан 6 закрывается под действием силы пружины 10, и линия 3 отбора принудительно перекрывается, независимо от работы блока 14 сравнения и электродвигателя 8.

Вторая опасная ситуация для надежной работы турбины I может возникнуть при недопустимом с точки зрения прочности ступеней увеличения перепада давлений пара до и после предотборного отсека 2.Причиной такого увеличения мо.жет быть, например, внезапное отключение одной из параллельно работающих турбин и, как .ледствие, значительное снижение давления в магистрали 4. Чтобы предотвратить лту опасность, реле 19 перепада давления, 4)Н1ролирующее перепад давления до и госле отсека 2, формирует ограничивающий :нгнал, который при превышении определенioro уровня с помощью блока 14 сравнения .i электродвигателя 8 приводит к уменьшению открытия регулирующего клапана 6, ограничению расхода отбираемого по линии 3 пара и снижению перепада давлений до и после отсека 2. Если же действия через блок 4 сравнения оказывается недостаточно, и перепад давления продолжает возрастать, реле 19 подает сигнал на удерживающий электромагнит 11. Это приводит, аналогично описанному выще, к полному закрытию регулирующего клапана 6 усилием пружины 10.

По условиям прочности ступеней предотборного отсека 2 предельный уровень перепада давления можно увеличивать по мере снижения расхода пара через этот отсек, тем самым можно заметно расширить днапазон допустимой работы установки. В качестве меры снижения расхода пара через отсек целесообразно выбрать уменьшение давления пара до этого отсека, которое примерно пропорционально изменению расхода пара. Коррекцию предельного уровня при изменении расхода пара можно выполнить введением различных коэффицнентов пропорциональности для сигналов от датчиков 18 и 20, подаваемых на реле 19. Коэффициент пропорциональности для сигнала от датчика 20 (давление пара до предотборного отсека) должен быть меньше, чем коэффициент пропорциональности для сигнала от датчика 18 давление пара после отсека). .Тогда снижение давления пара до отсеКа при нзмененином перепаде давления на отсеке приводит к уменьшению результирующего сигнала, характеризующего этот перепад, и, следовательно, к увеличению запаса между этим сигналом и постоянной

уставкой реле 19. Поэтому при сниженном расходе пара и, соответственно, сниженном давлении пара до отсека реле 19 сработает |при большей величине собственно перепа да давления.

Таким образом,достигается изменение рредельного уровня ограничивагощего сигнала по перепаду давления без использования дополнительных устройств. Разность коэффициентов пропорциональности для сигналов датчиков 18 и 20 должна быть в первом приближении пропорциона ьна допустимой степени увеличения предельного перепада на отсек по мере уменьнени расхода пара через этот отсек.

Предлагаемая система обеспечивает TieadnacHoe регулирование отбора пара из турбины за счет дросселирования только пара, направляемого к тепловому потребителю. Тем самым исключается дросселирбвание пара, поступающего в проточную часть турбины за предотборным отсеком, и существенно повышается экономичность

турбины. Указанные выше признаки повыщают надежность турбины, уменьшая как возможность разгона Турбины обратным потоком пара нз линии отбора, так и нарушение прочности предотборного отсека.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЮТБОРА ПАРА ИЗ ТУРБИНЫ, содержащая регулирующий клапан с приводом, обратный клапаи, установленные в линии отбора, два датчика давления, установленные до и после предотборного отсека н подключенные через реле перепада давления и блок сравнения, имеющий задатчик, к приводу регулирующего клапана, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности при постановке регулирующего клапана в линии отбора, она содержит третий датчик давления, установленный в линии отбора за регулирующим клапаном и подключенный к блоку сравнения, и реле разности давлений, на вход которого подключены третий датчик давления и датчик давления, установленный после предотборного отсека, а на выход . привод регулирующего клапана. iffffftHO i mypfu