Способ управления расходом пара через турбину,работающую в энергосистеме Советский патент 1984 года по МПК F01D17/26 

о

00

со

О5 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано гфи регулировании паровых турбин работающих в энергосистемах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления расходом пара через турбину, работающую в энергосистеме, путем изменения давления под главным поршнем и над дополнительным поршнем паромасляного сервомотора при изменении давления в управляющей линии системы регулирования с формированием изменения давления над дополнительным поршнем в сторон его увеличения при уменьшении расхо пара и в сторону его уменьшения п увеличении этого расхода в зависимо ти от давления под главньм поршнем 1 Недостатком известного способа следует считать пониженнуто надежность турбины и энергосистемы из-за недостаточно быстрого снилсения расхода пара через турбину. Целью способа являетсяповьшение надежности турбины п энергосистем путем ускоренного снижения расхода пара через турбину. Для достиже -гая поставленной цели согласно способу управления расходом пара через турбину, работающую в энергосистеме 5 путем изменения давления лод главным поршнем и над дополнительным поршнем паромасляного сервомотора при изменении давления в управляющей линии системы регулирования с формированием изменен давления над дополнительным поршнем в сторону его увеличения при уменьшении расхода пара и в сторону его уменьшения - при увеличении этого расхода в зависимости от давления под главныг4 поршнем э ние изменения давления над дополнительргым поршнем в сторону его увеличения ведут с большей скоростью и , чем скорость Uj изменения этого давления в сторону его уменьшения, причем отношение этих скоросте выбирают в пределах IT - На чертеже схематично изображен паромасляньй сервомотор, реализующий предлагаемый способ управления расходом рабочего тела через турбину,, Паромасляный сервомотор содержит связанные со штоком 1 главньш поршень 2 и дополнительный поршень 3 с прз/жнной 4, золотниковое устройство 5, которое подгслючено к напорной б и сливной 7 магистралям рабочей жидкости (масла) системы регулирования турбины, к управляющей линии 8 системы регулирования турбины л к полости 9 под главным поршнем 2 и к которому подсоединен рычаг 10 обратной связи по положению штока 1, Вспомогательный сервомотор 11 соединен с вспомогательным клапаном 12, которьш подключен к линии 13 свежего пара и к полости 14 над дополнительным поршнем 3. Золотниковое устройство 15 вспс хогательного сервомотора 11 подключено к сливной и напорной магистралям 16 и 17 масла, к полости 9 под главным поршнем 2 и к полости 18 над поршнем 19 вспомогательного сервомотора 11, причем на напорной магистрали 17 установлена шайба 20 малого сечения. Шток 1 связан через зубчатый сектор 21 с поворотной заслонкой 22; которая является регзлиру. органом части 23 низкого давления паровой Турбины. Паромасляный сервомотор работает сладуюпщм образом. При уменьшении управляющего давления (ip в управляющей линии 8 системь регулирования турбины золотниковое устройство 5 подключает к полости 9 под главным поршнем 2 в сливную магистраль 7 и тем самым уменьшает давление Р под этим зчоршнем 2, Если усилия пружины 4 недостаточноS чтобы преодолеть силу трения в цапфах поворотной заслонки 22., это давление R, падает настолько, что становится меньше давления Р на которое настроен вспомогательньй сервомотор 11 (т„е. при давлении Р., Hi-ше Р вспомогательный сервомотор 11 полностью закрыт и нет подвода пара к дополнительноьгу поршню 3) . При падении Р нилче Р золотниковое устройство 15 подключает к полости 18 над поршнем 19 сливную магистраль 16,, вследствие чегю нспомогатбочьный сервомотор 11 открывает 1с ;апан 12s в полость 14 над поршнем 3 подается свежий пар, усилие его давления Р добавляется к усилию пруяины 4 и перемещает шток , закрывая поворотную заслонку 22,. Одновременно из-за наличия рычага 10 обратной связи от штока 1 к золотниковому устройству 5 прикрываются рабочие окна этого устройства (не обозначены), через которые проке ходит слив масла из-под поршня. 2 в сливную магистраль 7. При перемещении главного поршня 2вниз под действием силы пружины 4 и силы давления Р,., на поршень 3, давление Р под поршнем 2 повьш1ается и при достижении уровня Р золотниковое устройство 15 отключает от полости 18 над поршнем 19 сливнуто магистраль 16 и подключает напорную 17, в результате чего клапан 12 закрывается и уменьшается паровое усилие на поршне 3. Из-за этого снижается давление Р и процесс повто ряется с затухающими колебаниями до тех пор, пока поворотная заслонка 22 не установится в новом положении, соответствующем новому значению давления Р „р, и в котором рабочие окна в золотниковом устройстве 5 полностью перекрыты. Наличие шайбы 20 на напорной магистрали 17 масла, подключаемой к вспомогательному сервомотору 11, при соотношении площади окна полностью открытого окна золотникового устройства 15 к площади шайбы 20 F , равном (10-50) л существенно замедляет скорос ть закры тия этого сервомотора 11, в резуль тате чего давление пара Р- над порш} е 3не срабатывает резко, а уменьшается постепенно и держится во время всего переходного процесса, участвуя в закрытии поворотной заслонки 22, несмотря на то, что давление Р- уже вьш1е Р и клапан 12 закрывается. При увеличении давления линии 8, золотниковое устройство 5 подключает к полости 9 под главным поршнем 2 напорную магистраль 6, давление Р в этой полости повышается, действуя на поршень 3,усилие которого через шток 1 и зубчатый сектор 21 поворачивает поворотную засло ку 22 . При этом Р-, У- Р, вспомогательный клапан 12 закрыт и паромасляный сервомотор работает как обычный гидравлический сервомотор. Результаты испытаний показывают, .что при формирований давления над дополнительным поршнем с различными скоростями и и Uj в направлении увеличения и уменьшения этого давления, значение которых находятся U-, (10-50)при управиз соотношения лении расходом рабочего тела через турбину осуществляется более быстрое уменьшение этого расхода. Эффективность предлагаемого способа определяется тем, что аварийным средством обеспечения устойчивости энергосистем при возникновении в них значительных возмущений является частотная разгрузка, при которой внезапно на некоторое время отключается от энергосистемы часть потребителей,Частотная разгрузка крайне нежелательна, так как при этом возникает значительньй ущерб народному хозяйству из-за недоотпуска электроэнергии потребителю, в связи с его внезапным отключением. Для обеспечения надежной работы энергосистемы одним из условий предъявляемых к турбинам,работающим в этих системах, является иеобходимость изменения мощности турбины с максимально возможной скоростью при участии турбины в обеспечении устойчивости энергосистемы, в которую она включена, Изобретение позволяет лучше ответить указанному требованию, тем самым уменьшить вероятность срабатывания частотной разгрузки, отключающей потребителя. Одновременно увеличение скорости уменьшения расхода рабочего тела через турбину повышает ее надежность, так как уменьшается вероятность срабатывания системы защиты турбины от разгона ротора при резких сбросах нагрузки.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ .ПАРА ЧЕРЕЗ ТУРБИНУ, РАБОТАЮЩУЮ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ, путем изменения давления под главным порйнем и над дополнительным поршнем паромасляного сервомотора при изменении давления в управляющей линии системы регулирования с формированием изменения давления над дополнительным поршнем в сторону его увеличения при уменьшении расхода пара и в сторону его уменьшения - при увеличении этого расхода в зависимости от давления под главным поршнем, отличающийся т1м, что, с целью повышения надежности турбины и энергосистемы путем ускоренного снижения расхода пара через турбину, формирование изменения давления над дополнительным поршнем в сторону его увеличения ведут с большей скоростью i и чем скорость U изменения этого (Л давления в сторону его уменьшения, причем отношение этих скоростей выбирают в пределах - 10-50.