Способ автоматизированного пуска энергоблока с двумя турбинами Советский патент 1985 года по МПК F01D19/02 

Изобретение относится к теплоэне гетике, а именно к управлению пуско выми режимами паровых турбин тепловых и атомных электростанций и авто матизации этих режимов. Цель изобретения - повышение надежности в работе турбин путем поддержания нагрузки в границах допустимых изменений. На фиг. 1 представлена упрощенна пусковая схема блокаJ на фиг. 2 принципиальная схема регулирования, реализующая предлагаемый способ на фиг. 3 - условный график пуска блока по предлагаемому способу; на фиг. 4 .- логическая схема функциони рования управляющего коммутирующего устройства, входящего в состав схемы, показанной на фиг. 2. Принципиальная упрощенная пусковая схема блока, (фиг. 1) содержи парогенератор 1 с коллектором 2 пара, из которого главными паропроводами 3 и 4 свежий пар подается в дв турбины 5 и 6 через их регулирующие клапаны 7 и 8. Из паропроводов 3 и перед регулирующими клапанами 7 и 8 выполнены отводы пара 9 и 10 на паросбросные байпасирующие устройства 11 и 12, по которым пар сбрасьтается в конденсаторы 13 и 14 трубин 5 6. Фактически каждая турбина может иметь несколько конденсаторов, паро проводы 3 и 4 и отводы 9 и 10 .пара могут быть вьшолнены в несколько ниток, байпасирующие устройства 11 и 12 могут состоять из нескольких параллельно включенных дроссельных устройств с пароприемными устройствами в конденсаторах. На коллекто ре 2 пара установлен датчик 15 регулируемого давления свежего пара. На турбинах 5 и 6 за регулирующими клапанами 7 и 8 (например в камерах паровпуска или регулирующей ступени) установлены датчики 16 и 17 давления пара, используемые в качестве датчиков нагрузки турбины. В качестве датчиков нагрузки могут использоваться и датчики мощности турбогенераторов. На турбинах 5 и 6 установлены также датчики 18 и 19 Tej-mepaтуры совместно с датчиками 16 и 17 давления, используемые для формирования значений нагрузки, предельно допустимых по термонапряженному состоянию турбин. 582 В состав принципиальной схемы пускового регулирования, реализующей предлагаемый способ (фиг. 2), входит регулятор 20 давления свежего пара, регуляторы 21 и 22 разворота и регуляторы 23 и 24 нагружения тур- бин 5 и 6. Регулятор паропроизводительности парогенератора 1 на схеме . не показан. Регулятор 20 поддерживает давление, измеряемое датчиком 15, воздействуя -через четырехпозиционный переключатель 25 на регулирующие клапаны 7 и 8 или байпасирующие устройства 11 и 12 турбин 5 и 6. Соответственно переключатель 25 может быть в положениях Я , , & и г . На регулирующие клапаны 7 и 8 каждой турбины могут воздействовать также ре- гуляторы 21 или 22 разворота ирегуляторы 23 или 24 нагружения. Регуляторы 23 и 24 нагружения подчинены устройствам 26 и 27 определения нагрузки турбин, предельно допустимой по их термонапряженному состоянию, к входам которых подключены датчики 16, 18 и 17, 19 соответственно. С помощью регулятора 23 или 24 нагружения на пускаемой турбине устанав-. ливается значение предельно допустимой нагрузки до вывода турбины на значение конечной заданной оператором нагрузки. Выходы устройств 26 и 27 определения допустимых нагрузок присоединены к 5 равлянацему устррйству 28, воздействующему на переключатель 25, а также на переключатели 29 и 30, отключакмще воздействия регуляторов 23 и 24 нагружения на клапаны 7 и 8. При введении в схему регулятора паропроизводительности парогенератора предусмотрено блокирование управляющим устройством 28 его воздействия на повьшение паропроизводительности (не показано). К входам управлякяцего устройства 28 подключены также датчики 16 и 17 давления за клапана ми 7 и 8 турбин 5 и 6, задатчики 31 и 32 минимальной нагрузки и задатчики 33 и 34 заданной конечной нагрузки. Управляющее устройство 28 может быть вьшолнено, например, в ввде электронной цифровой вычислительной маины или релейного устройства, составляющего часть рбщеблочной автоматизированной системы управления или быть автономным. Дополнительно к упавляющему устройству 28 подключены

31

концевые выключатели регулирующих клапанов 7 и 8 и байпасирующих устройств 11 и 12, а также выключатели генераторов Сне показаны) турбин 5 и 6 и др.

На фиг. 3 показан условный график пуска блока во времени: изменение паропроизводительности Q парогенерирующей установки, частоты вращения И и нагрузкиN 1 первой турбины, расхода пара Q, через байпасирующее сбросное- устройство первой турбины, частоты вращения Ij и нагрузки М второй турбины, расхода пара G через байпасирующее сбросное устройство второй турбины (в данном пуске не используется, ). На графике пунк. тиром нанесены также линии изменения значений нагрузок, предельно допустимых по термонапряженному состоянию турбини и NT° и определяемых их текущим термонапряженным состоянием. Обозначения первая и вторая турбина даны условно и определяюТ:Ся последовательностью включения турбин в ходе данного пуска блока. На графиках нанесены также линии заданных констант конечной на„ „ , мн грузки первой, и второй турбин N. и

N1.° , нижних границ регулировочного диапазона ,N л В процессе пуска эти величины могут изменяться оператором с помощью соответствующих задатчиков. На верхнем графике обозначены также значения паропроизводительности в начале и конце пуска Q °иО °. Буквами русского алфавита на шкале времени графика фиг. 3 обозначены основные события пуска.

Часть логической структурной схемы функционирования управляющего устройства 28, соответствующая пуску блока с первой пускаемой турбиной 5, приведена на фиг. 4. Схема симметрично дополняется применительно к условиям пуска блока с первой пускаемой турбиной 6. В качесгве входных используются следующие сигналы: 35 выбрана в качестве первой пускаемой турбина 5; 36 - регулятор 20 давления подключен к байпасирующему устройству 11, 37 - клапаны байпасирующего устройства 11 закрыты 38 - регулятор 20 давления подключен к регулирующим клапанам 7 турбины 5; 39 - генератор турбины 6 включен в - нагрузка тур999584

бины 5, определяемая по сигналу датчика 16, не менее допустимого значения на выходе устрогства 26; 41 - превышение сигнала на выходе 5 устройства 26 над нагрузкой турбины 5 по сигналу датчика 16 больше заданной величины, 42 - нагрузка турбины 5 не более заданной конечной нагрузки на выходе задатчика 33j

0 43 - превьшение нагрузки турбины 5 над уровнем минимальной на выходе задатчика 33 больше заданной величины, 44 - нагрузка турбины 6 по сигналу датчика 17 не менее конечной нагрузки на выходе задатчика 34; 45 нагрузка турбины 5 по сигналу датчика 16 не менее минимальной нагрузки на вьпсоде задатчика 32J 46 - регулятор 20 давления подключен к регулирующим клапанам 8 турбины 6.

Выходными сигналами устройства 28 являются команды: 47 - перевод переключателя 25 в положение 3 , 48 перевод переключателя 25 в положение

5 q ; 49 - воздействие на переключатель 30 (отключение воздействия регулятора . 24 на клапаны 8 турбины 6); 50 - воздействие на переключатель 39 (подключение воздействия); 51 - перевод

0 переключателя 25 в положение У ; 52 и 53 - воздействие на переключатель 29 (отключение и подключение воздействий регулятора 23 на клапаны 7 турбины 5).

Пуск согласно предлагаемому способу, происходит следукмцим образом.

Перед началом собственно пуска турбин парогенератор вьшодится на уровень начальной паропроизводительHot Ц

0 ности ц . Оператор задает последовательность пуска турбин, в дальнейшем условно первой считается турбина 5, второй - турбина 6. В соответствии с заданием, управляющее устройство 28 устанавливает переключатель 25 в положение ь подключая регулятор 20 давления к байпасирующему устройству 11 первой турбины 5. В момент времени А оператором или автоматизи0 рованнрй системой управления осуществляется подача пара в первую турбину, повьшзение ее частоты вра- щения, в момент времени S - включение в сеть генератора первой турбины

5 и начало ее нагружения. В процессе разворота регулятор 21 воздействует на клапаны 7. В процессе нагружения воздействие нарегулирующие клапаны 7 осуществляется регулятором 23 нагружения, отслеживающим изменение значения предельно допустимой нагру ки, формируемое устройством 26. Увеличение расхода пара через первую- ту бину 5 при неизменной .паропроизводительности парогенератора приводит к прикрытию байпасирующего устройства 11, регулирующего давление пара. В момент времени 6 клапаны байпасирующего устройства 11 закрьтаются, и управляющее устройство 28 переключателем 25 переводит регулирование дав ления на регулирующие клапаны 7 первой турбины 5;. В момент времени Г осуществляется подача пара во вторую турбину 6 и ее разворот путем воздействия регулятора 22 на клапаны 8. Регулятор 22 разворота автоматически отключается при достижении номинальной частоты вращения. С момента времени D после включения в сеть генератора второй турбины 6 регулятор 24 нагружения, воздействуя на клапаны 8, увеличивает расход пара на турбину 6, отсле живая значение предельно допустимой нагрузки, формируемое устройством 27. Увеличение расхода пара через турбину 6 приводит к снижению нагрузки на турбине 5. В момент времени Е начинается уве личение паропроизводительности парогенератора 1. Вторая трубина 6 нагру жается в соответствии с изменением предельно допустимой нагрузки, одновременно в силу прогрева первой турбины повьшается значение и ее предельно допустимой нагрузки. Избыток пара от парогенератора воспринимается первой турбиной 5, работающей в режиме регулирования давления . Вследствие резкого увеличения паропроизводительности парогенератора в момент времени Ж значение текущей нагрузки турбины 5 достигает предельно допустимого значения , в этот момент по сигналу датчика 16 и устройства 26 управлянщее устройство 28 блокирует повьшение паропроизводительности парогенератора и, если это не достигает цели, с некоторой заданной вьщержкой времени переводит переключатель 25 в положение Ъ , переводя регулирование давления на байпасирующее.-устройство 11. Последующее увеличение нагрузки второй турбины 6 при заблокированном повышении паропроизводительности приводит к прикрытию байпасирующего устройства 11, а прогрев турбины 5 - к росту предельно допустимого значения нагрузки, формируемого устройством 26. При превьш1ении сигнала на выходе устройства 26 над значением сигнала датчика 16, соответствующего текущей нагрузке, на величину, больше заданной Af/ , управляющее устройство 28 в момент времени 3 повторно переводит переключатель 25 в положение О . Поскольку паропроизводительность парогенератора остается неизменной, нагружение второй турбины 6 приводит к разгружению первой турбины 5, регулирующей давление пара. В момент времени И нагрузка турбины 5 достигает уровня минимальной нагрузки, заданной с помощью задатчика 33, и управляющее устройство 28, воздействуя на переключатель 30, отключает воздействие регулятора 24 на клапаны 8 второй турбины 6, пока вследствие увеличения паропроизводительности в момент времени {( нагрузка первой турбины 5 не станет больше заданной на величину 4N . В момент времени Л нагрузка второй турбины достигает заданной оператором посредством задатчика 34 конечной нагрузки. Если при этом конечная нагрузка еще не достигнута первой турбиной, управляющее устройство 28, воздействуя на переключатель 25, переводит его в положение о , переключая регулирование давления на вторую турбину, затем, воздействуя на переключатели 29 и 30, отключает воздействие регулятора 24 на клапаны 8 и повторно подключает воздействие ре-. гулятора 23 на клапаны 7. В момент времени М нагрузка первой турбины достигает заданного оператором посредством задатчика 33 конечного значения, и управлянщее устройство 28 воздействует на переключатель 29.

9 J 4

f 4- Ы «

1. СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПУСКА ЭНЕРГОБЛОКА С ДВУМЯ ТУРБИНАМИ, снабженными байпасирующими их паросбросными устройствами, путем увеличения паропроизводитель.ности парогенератора, последовательно разворота, синхронизации и нагрзгжения первой турбины воздействием на ее регулирующие клапаны с одновременным регулированием давления свежего пара перед турбинами паросбросным устройством первой турбины, причем после закрытия последнего регулируют давление пара регулирующими клапанами этой турбины, затем осуществляют разворот, синхронизацию и нагружение второй турбины и определение предельно допустимых значений нагрузки турбин по их термонапряженному состоянию, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности турбин в работе путем поддержания нагрузки турбин в границах допустимых изменений, при снижении нагрузки первой турбины во время осуществления разворота, синхронизации или нагружении второй турбины до заданной нижней границы нагрузки отключают воздействие на регулирующие клапаны второй турбины до момента превышения разности текущей нагрузки первой турбины и нижней границы больше заданной величины, а при повьшении нагрузки этой турбины до с предельно допустимого или заданного конечного значения блокируют увели(Л чение паропроизводительности парогенератора до момента повьпиения разности предельно допустимого или заданного конечного значения нагрузки и текущей нагрузки больше заданной величины. 2. Способ по п. 1, отличаюсо со со сд щийся тем, что при повьшении нагрузки первой турбины до предельно допустимого или заданного конечного значения дополнительно с заданной задержкой времени переводят регулиро00 вание давления на байпасирукмдее устройство этой турбины и производят обратное переключение одновременно со снятием блокировки на увеличение паропроизводительности парогенератора.

ЛУ

.i

51

Ж

.

,«1

л

. :..

«.,--