Система регулирования паровой турбины Советский патент 1984 года по МПК F01D17/26 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для рсгу.илрования паровых турбин, вк.яючаю1дая турбины с отбором пара.

Известна система регулирования наровых турбин, содержащая главный сервомотор регулирующих клапанов с отсечным золотником, снабженным дросселем и импульсной камерой, подключенной к блоку золотников регулятора скорости, и сервомотор стопорного клапана с iropinncM и промежуточным золотником, снабженным импульсной камерой 1.

Однако данная система, особепно при установке их на турбинах с отбором пара, не обеспечивает достаточно падежного ограничения динамического повыи1епия частоты вран1ения ротора.

Наиболее близкой к изобретепию является систе.ма регулирования паровой турбины, содержащая главный сервомотор регулирующих клапанов с отсечным золотником, снабженны.м дросселем и импульсной камерой, подключенной к блоку золотников регулятора скорости, сервомотор стопорного клапана с порщпем и промежуточным золотником, снабженны.м импульсной камерой, золотник закрытия стопорного клапана, соединенный своим входом с дросселе.м отсечного золотника, а выходом -- с импу,льсной камерой нро.межуточного золотника, и золотник взведения стопорного клапана |2.

Однако известная систе.ма характеризуется пониженной надежностью регулирования.

Цель изобретения - повышение надежности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в систему регулирова}1ия паровой турбины, содержащую главный сервомотор регулирующих клапанов с отсечным зо.лотпиком, снабженным дросселем и импульсной ка.мерой, подключенной к блоку зо-лотпиков регулятора скорости, сервомотор стопорного к папана с поршнем и про.чожуточны.м золотНИКОМ, снабженны.м импульсной камерой, золотник закрытия стопс;рпого к,ланана, соединенный своим в.ходо.м с дросее.лем отсечного золотника, а выходом - с импу,льсной ка.мерой нро.межуточ {ого золотника, и золотник взведения стопорного клапана, введен золотник закрытия регулируюп1их клапанов, вход которого вместе с входом золотника взведения подключен к камере под порщнем серво.мотора стопорного клапана, а выход - к блоку золотников регулятора скорости, а золотник взведения включен в линию соединения выхода золотника закрытия стопорного клапана с и.мпульсной камерой промежуточного золотника.

Блок золотников регулятора скорости снабжен дополнительным дросселем, а импульсная камера отсечного золотника главного сервомотора дополнительно подключена к этому блоку через указанный лЧроссел,.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы регулирования.

(.истема содержит блок 1 золотников ре1улятора скорости, отсечной золотник 2 главно1-о сервомотора 3 регулирующих клапанов, сервомотор 4 стопорного клапана с промежуточным золотнико.м 5 и блок 6 поса.1ки и взведения, в состав которого входят золотник 7 закрытия стопорного клапана, золотник 8 взведения стопорного клапана и золотник 9 закрытия регулирующих клапанов. Отсечной золотник 2 снабжен дросселем 10, соединенным с входом золотника 7. Блок 1 золотников регулятора скорости снабжен рабочими дросселями 1 1 и 12 и дополнительным дросселем 13, к которому подключена импульсная камера 14 отсечного золотника 2, соединенная также с дросселем 11 блока 1. Камера 15 под порнп1ем 16 сервомотора 4 стопорного клапана подключена к входа.м золотника 8 взведения и золотника 9 закрытия регулирующих клапанов. Импульсная камера 17 промежуточного золотника 5 соединена с выходом зо/ютника 7 закрытия стопорного клапана линией 18, в которую включен золотник 8 взведения. Настроечный дроссель 19 предназ.начен д;1я задания уровня срабатывания золотника 8.

Золотники 7-9 выполнены дифферен1и альными. Камера 20 золотника 7 соединена с дросселем 10. При наличии сервомотора к,лаг1анов регулирования отбора дроссель И) может параллельно воздействовать и .ча него, поскольку камера 20 золотника 7 в)П10.1нена безрасходной. Камеры 21 и 22 золотников 8 и 9 соединены с камерой 15 под Hopnnie.M И16. В ка.меры 23 и 24 золотников 7 и 9 подводится напорное .масло. В ка.меру 25 золотника 8 напорное .масло подводится через настроечный дроссель 19, устанавливаюпшй уровень давления в ней таким, чтобы золотник 8 мог пере.мещаться на верхний упор при давлении в камере 21, соответствующем положению поршня 16 на нижнем упоре. Диаметры золотников 7-9 подобраны так, что при открытых регулиРУЮП1ИХ и стопорном клапанах они находятся на нижних упорах.

Система работает следующим образом.

При значительном отклонении от равновесного положения отсечного золотника 2, что происходит при сбросе нагрузки, через дросеель 10 открывается слив из камеры 20 золотника 7, который под действием напорП01Ч.) масла пере.мещается на верхний упор, сообщая камеру 23 с камерой 26 и через золотник 8, открывая слив из камеры 27, связанной с импульсной камерой 17 промежуточного золотника 5. Сервомотор 4 перемен1аетея вниз и закрывает стопорный клапан. Перемегцение серво.мотора 4 и главного сервомотора 3 регулирующих клапанов происходит одновременно. Но поскольку время перемещения сервомотора 4 на закрытие обычно меньше времени главного сервомотора 3, стопорный клапан закрывается несколько раньше регулируюш,их клапанов. Закрываясь, стопорный клапан дросселирует пар, протекающий через него, давление пара и его работоспособность перед регулирующими клапанами уменьшаются, уменьшается и динамический заброс частоты вращения ротора. Стопорный клапан должен открываться раньше регулирующих клапанов. Это осуществляется золотником 8 взведения и золотником 9 закрытия регулирующих клапанов. При закрытии сервомотора 4 давление под поршнем 16 падает, золотники 8 и 9 перемещаются на верхние упоры. Золотник 9 своим пояском открывает слив из камеры 28, связанной с золотниками 1 регулятора скорости. При этом главный сервомотор 3 удерживается на нижнем упоре дросселем 11 блока 1 золотников регулятора скорости. Золотник 8 своим пояском перекрывает окно 29, соединяющее камеру 17 с камерой 27 золотника 7. Если частота вращения ротора в этот момент превыщает номинальную несколько более, чем на величину неравномерности сиетемы регулирования и составляет, например 106% от номинальной и выше, то дроссель 12 открыт, и взведение сервомотора 4 не происходит. Сервомотор 4 взводится при уменьшении частоты вращения ротора до 106% от номинальной. При перемещении золотника 8 на верхний упор камера 25 соединяется с камерой 26, давление в камере 25 становится равным напорному, и золотник 8 удерживается в верхнем положении при любом значеНИИ давления под поршнем 16 сервомотора 4. При полностью открытом сервомоторе 4 давление под его порщнем возрастает до напорного, золотник 9 перемещается на нижний упор, слив из камеры 26 закрывается, обеспечивается возможность oTKpi iTiiv главного сервомотора 3 регулятором скорости через золотник блока 1. После возвращения отсечного золотника 2 в равновесное положение слив через дроссель 10 закрывается, золотник 7 перемещается на нижний упор, перекрывая слив из камеры 27 и прекращает подачу напорного масла в камеру 26. Давление в камере 25 падает, золотник 8 перемещается на нижний упор, обеспечивая возможность закрытии сервомотора 4. Выполнив дополнительный дроссель 13 в блоке 1 золотников регулятора скорости и подбирая время открытия сервомотора 4 и главного сервомотора 3, можно осуществить очередность их открытия выбором разных частот вращения вступления в работу дросселей 12 и 13. Предлагаемая система позволяет дополнительно уменьщить динамический заброс частоты вращения при сбросах нагрузки, что повышает надежность работы турбины, понизить настройку автомата безопасности, что уменьшает затраты на производство деталей турбины и генератора, позволяет при имеющихся конструкциях турбины и генератора осуществлять их перевод на наиболее экономичные режимы работы, например, на работу конденсационных турбин в режим противодавления с ликвидацией лопаточного аппарата части низкого давления.

1. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержашая главный сервомотор регулируюш,их клапанов с отсечным золотником, снабженным .дросселем и импульсной камерой, подключенной к блоку золотников регулятора скорости, сервомотор стопорного клапана с поршнем и промежуточным золотником, снабженным импульсной камерой, золотник закрытия стопорного клапана, соединенный своим tS 15 / входом с дросселем отсечного золоТника, а выходом - с импульсной камерой промежуточного золотника, и золотник взведения стопорного клапана, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности регулирования, в систему введен золотник закрытия регулируюш,их клапанов, вход которого вместе с входом золотника взведения подключен к камере под поршнем сервомотора стопорного клапана, а выход - к блоку золотников регулятора скорости, а золотник взведения включен в линию соединения выхода золотника закрытия стопорного клапана с импульсной камерой промежуточного золотника. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок золотников регулятора скорости снабжен дополнительным дросселем, а импульсная камера отсечного золотника главного сервомотора дополнительно подключена к этому блоку через указанный дроссель.