Способ регулирования теплофикационной турбины Советский патент 1986 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации теилофикашонных турбин.

Цель изобретения - повышение надежное- ти турбины.

На чертеже показана структурная схема системы регулирования, реализующей данный способ.

Паровая турбина, состоящая из части 1 высокого давления с предотборным отсеком 2 и части 3 низкого давления с послеотбор- нымн отсеками 4, с генератором 5 и конденсатором 6, имеет регулирующие сервомоторы 7 и 8 соответственно высокого и низкого давления, управляемые регулятором 9 частоты вращения ротора с задатчиком 10 и регулятором 11 давления пара в теплофикационном отборе 12 с задатчиком 13 через гидравлическую часть 14 регулирования турбины. Подогреватель 15 сетевой воды, снабжаемый паром теплофикационного отбора 12, имеет линию 16 байпаса подогревателя сетевой водь(, на которой установлен клапан 17 регулирования теплового потребления с приводом 18 и конечным выключателем Г. Импульсный регулятор 20 температуры сетевой воды на выходе из линии 16 байпаса подогревателя 15 с задатчиком 21 связан по выходу 22 Прибавить через переключающий контакт 23 конечного выключателя 19 с входом 24 Повысить задатчика 13 регулятора 11 давления и с входом 25 Закрыть привода 18 клапана 17, а по выходу 26 Убавить чере переключающие контакты 27 и 28 релейных злементов 29 и 30 соответственно - с входом 31 Понизить задатчика 13 регулятора П давления и с входом 32 Открыть привода 18. Трехпозиционный регулятор 33 мощности предотборного отсека 2 связан по выходу 34 Убавить с входом 24 Повысить задатчика 13, а по выходу 35 Прибавить - с релейным .элементом 30 и через контакты 36 релейного элемента 29 и контакты 37 конечного выключателя 19 - с входом 31 Понизить задатчика 13. Им- пу.пьсный регулятор 38 объемного расхода пара через послеотборньш отсек 4 связан по выходу с интегратором 39 импульсов, который, в свою очередь, связан своим выходом с входом регулятора 20 температуры и релейным злементом 29. Регулятор 38 снабжен датчиком 40 объемного расхода пара.

При мощности предотборного отсека 2 ниже предельной регулятор 33 мощности имеет сигнал на своем выходе 35 Прибавить, а на выходе 34 Убавить сигнал отсутству20

25

J3223

ет; при мо)ц(гости цредотГюрного отсека выше предель}гой - имеет сигнал на выходе 34 Убавить, а на выходе 35 Прибавить сигнал отсутствует; при мощности предотбор- 5 1ЮГО отсека, рапной предельной, сигналы отсутствуют на обоих выходах.

Контакть 23 и 37 конечного выключателя 19 показаны в положении, соответ- ствуюгнем незакрытому клапану 17, кото- С1 рь)й не находится в положении м аксималь- 1ГОГО теплового потребления. Контакт 28 peлeЙF oгo элемента 30 показан в положении, соответствующем мощности предотбор- Fioro отсека 2, равной или больше предель- (5 ной, а контакты 27 и 36 релейного элемента 29 - в положении, при котором ин- те -раль)1ое изменение в сторону понижения от предельного значения объемного расхода пара мерез иослеотборный отсек равно нулю, т.е. в положении, соответствующем объемному расходу пара через послеотборный отсек 4 больше минимально i допустимого значения (сис нал на выходе интегратора 39 импульсов отсутствует).

.Электрическая нагрузка устанав- линается нозяействием на задатчик 10 регулятора 9 частоты вращения ротора, тепловая нагрузка сетевого подогревателя 15 - воздействием на залатчик 21 или воздействием на иятегратор 39.

( регулирования осуществляется следующим образом.

Сигнал, пропорииональный объемному расходу пара через послеотборный отсек 4, формируется с помощью датчика 40 как функция давлений пара за послеотборными ступенями турбины и перед одной из послеотбор- ных ступеней в измерительном блоке (не показан) регулятора 38 объемного расхода пара и преобразуется в последовательность регулирующих импз пьсов на выходах регулятора 38 (выходы Повысить и Понизить регулятора 36 ( показаны общей линией) . Если объемный расход пара через послеотборный отсек 4 меньще предельного значения, регулятор 38 объемного расхода формирует регулирующее воздействие по выходу Повысить, что вызывает появление возрастающего сигна;га, пропорционального тпегральпому изменению объемного расхода пара через послеотборный отсек, на выходе интегратора 39 импульсов. Если объемный расход пара через послеотборный отсек 4 равен предельному значению, ре- г улятор 38 находится в состоянии баланса, 55 и сигнал на выходе интег- тора 39 не изменяется.. Если объемный расход пара увеличивается и становится больше предельного значения, регулятор 38 формирует воздейст30

35

40

50

вне по выходу Понизить, что вызывает уменьшение и затем полное исчезновение сигнала на выходе интегратора 39.

Если мощность предотборного отсека 2 ниже предельной, клапан 17 на линии J6 байпаса подогревателя 15 закрыт и объем- ).ый расход пара через послеотборный отсек 4 выше предельного, то релейные элементы 29 и 30 своими контактами 27 и 28 подключают выход 26 Убавить регулятора 20 температуры к входу 31 Понизить задат- чика 13, - а конечный выключатель 19 подключает выход 22 Прибавить регулятора 20 температуры к входу 24 Повысить за датчика 13 регулятора 11 давления пара в отборе. Заданное значение температуры сете- вой воды поддерживают изменением давления пара в отборе путем коррекции, уставки регулятора 11 давления первым корректирующим сигналом, сформированным в регуляторе 20 температуры, пропорциональным отклонению температуры сетевой воды от заданного значения.

Если моцщость предотборного отсека 2 сравняется с предельной при увеличении, например, расхода через часть высокого давления турбины либо при снижении давления в камере отбора, то сигнал на выходе 35 Прибавить регулятора 33 мощности отсутствует, и контакт 28 релейного элемента 30 переключает выход 26 Убавит регулятора 20 температуры с входа 31 Понизить задатчик 13 регулятора 11 на вход 32 Открыть, привода 18 клапана 17

Если мощность предотборного отсека 2 превысит предельную, то по второму корректирующему сигналу, сформированному в регуляторе 33 мощности на ei o выходе 34 Убавить, пропорционально мощности предотборного отсека корректируют через задатчик 13 уставку регулятора 11 в сторону повышения давления в отборе 12. Повышение давления в отборе 12 вызывает увеличение температуры сетевой воды за подогревателем 15 и отклонение ее от заданого значения.

По сигналу регулятора 20 температуры на его выходе 26 Убавить, пропорциональному отклонению температуры сетевой воды от заданного значения, привод 18 открывает клапан 17 на линии 16 байпаса сетевого подогревателя 15, восстанавливая заданное задатчиком 21 значение температуры сетевой воды. В начальный момент открытия клапана 17 по положению его конечного выключателя 19 переключают выход 22 Прибавить регулятора 20 с входа 24 Повысить задатчика 13 к входу 25 Закрыть клапана 17, а выход 35 При1.5223

бавить регулятора 33 мощности, при наличии дополнительного сигнала релейного эле мента 29 об отсутствии коррекции заданного значения температуры сетевой воды, под5 ключают к в входу 31 Понизить задатчика 13.

Если причины, вызвавшие увел тчение мощности предотборного отсека, будут устранены, например уменьшится нагрузка

10 турбины и мощность предотборного отсека станет меньше предельной, то по сигналу регулятора 33 мощности на его выходе 35 Прибавить корректируют через задатчик 13 уставку регулятора 11 давления в отбо)5 ре 12 в сторону понижения давления и переключают выход 26 Убавить регулятора 20 температуры с входа 32 Открыть привода 18 клапана 17 на вход 31 Понизить задатчика 13. Понижение давления в отборе

2„ под действием регулятора 33 мощности вызывает уменьи1ение температуры сетевой воды за подогревателем и отклонение ее от заданного значения. Поэтому по сигналу регулятора 20 температуры на его выходе 22 Прибавить, пропорциональному отклонению температуры сетевой воды от заданного значения, закрывают клапан 17. При закрытом клапане 17 по соответствующему положению его конечного выключателя 19 отключают выход 35. Прибавить perj-лятора 33 мощности от входа 31 Понизить задатчика 13 и переключают выход 22 Прибавить регулятора 20 температуры с входа 25 Закрыть привода 18 клапана 17 на вход 24 Повысить задатчика 13 регуля35 тора 11.

Дальнейщую компенсацию отклонений температуры сетевой воды от заданного значе- Н1Ш продолжают коррекцией уставки регулятора 11 давления в отборе 12 сигналами

О регулятора 20 температуры, пропорциональными этому отклонению, подавая их на входы задатчика 13 регулятора И давления.

Указанные режимы функционирования системы регулирования предполагают наличие объемного расхода пара через послеотборный отсек 4, превышающего минимально допусти- . Если объемный расход пара через послеотборный отсек 4 станет ниже предельного при уменьшении, например, расхода пара через часть высокого давления турбины либо при ухудшении вакуума в конденсаторе 6, то с выхода интегратора 39 на вход регулятора 20 температуры поступает интегральный сигнал, пропорциональный отклонению 55 объемного расхода пара через послеотборный отсек, корректирующий заданное значение температуры сетевой воды в сторону ул еныления. Однодременно при появлении

30

45

50

этого ит тегршгьного сишапа релейный -j. ieMcu 29 контактом 27 переключает выход 26 Убавить perj..flr(ipa 20 температуры к входу 32 Открыть привода 18 клапана 17 В результате уменьшения задания регулятору 20 на его выходе 26 Убавить формируется сИ1нал, ,1Й приводит к открытию клапана 17, вызывающему уменьшение расхода нара из отбора J2 я подогреватель 15 н увеличение объемного расхода пара через н.)слеотборньгй отсек 4. При устранении причин, вызвавших уменьшение объемною расхода пара, интег-ральный си1- нал, поступающий с выхода интегратора 39 на вход регулятора 20, уменьшается. При этом на выходе 22 Прибавить регулятора 20 появляется сигна.11, вызывающий закрытие клапана 17. .Пля предотвращения коррекции уставки регулятора давления в сторону уменъигения давления в отборе 12, ВР.ШОЛНЯ- емой в тех случаях, когда мощность пред- отборного отсека 2 меньше предельной и клапан 7 не закрыт, цепь, по которой полняется эта коррекция, разрывается (б. юкнруется) контактом 36 релейного элемента 29.

При исчезновении интегрального сигнала на выходе интегратора 39 контакты 27 и 36 релейного элемента 29 возвращаются в исходное состояние. Интегральный сигнал на выходе регулятора 20 температуры также отсутствует, и система возврашаетсЯ; в указанный режим функционирования.

Таким образом, при значениях объемного расхода пара через нослеотборный отсек 4 больших ч ем минимально допустимое

система работает в режиме стабилизации заданного значения температуры сетевой воды и ограничения мощности предотборного отсека 2 с адаптацией по критерию экономич- носги. При умены 1ении объемного расхода

пара через послеотборный отсек 4 до минимального значения система работает в режиме стабилизации минимального допустимого объемного расхода пара через послеотборный отсек 4 и одностороннего ограничения мош- ности предотборного отсека 2.

P-J i-jf

Подписное

Филиал Ш1П Патент. г.Ужгород, ул.Проектная.