Устройство для автоматического пуска турбины Советский патент 1986 года по МПК F01D19/02 

«1

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано при автоматизации процесса пуска турбин и является усовершенствованием устройства по авт.ев, № 1186810,

Цель изобретения - повышение экономичности процесса пуска.

Па чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулирующий клапан 1 турбины 2, подключенный к регулятору 3 нагружения, датчик 4 температуры металла турбины 2, подключенный к аналоговому вычислительному блоку 5. Генератор 6 импульсов соединен с аналоговым вычислительным блоком 5 и через пересчетный блок 7 - с буферным регистром 8,снабженным управляющим входом 9 и информационным входом 10 и подключенньм к регулятору 3 на- г ружвния .Интегратор 11 управляющего воздействия, снабженный управляющим входом 12 и информационным входом 13, соединен с регулятором 3 и через регистр 14 сдвига - с информационным входом 15 блока 16 коммутации. Первый блок 17 деления подключен информационным входом 18 к бло5(у 16, информационным входом 19 - к интегратору 2,0 контролируемого параметра и выходом - к информационному входу 21 второго блока 22 деления, который соединен информационным входом 23 с задат- чиком 24 коэффициента условий и выходом - с первым масштабирующим блоком 25, подключенным также к аналоговому вычислительному блоку 5 и к буферному регистру 8. Дифференцирующий блок 26 соединен с управляййцими входами 27 и 28 блоков 16 и Г/. Датчик 4 подключен к информационному входу 29 интегратора 20 и к блоку 26. Пересчетный блок 7 соединен с управляющим входом 12 интегратора 11, управляющим входом 30 блока 16 и управляющим входом 31 интегратора 20. Второй масштабирующий блок 32 снабжен группой 33 входов, входом 34 и входом 35. Группа 33 входов блока 32 подключена к входу 36 устройства. Входы 34 и 35 блока 32 соединены соответственно с датчиком 4 и задатчиком 24. Выход блока 32 соединен с информационным входом 37 блока 38 запрета, управляющий вход 39 которого подключен к дифференцирующему блоку 26, а выход - к входу 40 регулятора 3 нагружения, вход 41 которого соединен с регистром 8.

162

Уст1зойство работает следующим образом.

В начальный период пуска температура металла турбины 2, измеряемая

датчиком 4, не изменяется. Продолжительность этого периода определяется инерционностью прогрева турбины и внешними условиями данного пуска (на- пример, температура окружащей среды, температура охлаждающей воды, параметры энергоносителя и т.д.). При этом на выходе дифференцирующего блока 26 формируется нулевой сигнал, запрещающий работу блоков 16 и 17, а интегратор 11 вычисляет интегральные значения управляющего воздействия формируемого регулятором 3. Эти значения с частотой, равной постоянной интегрирования и соответствующей выбранной частоте задания управляющих воздействий, определяемой частотой генератора 6 и коэффициентом пересчета блока 7, записываются в регистр 14 сдвига.

Одновременно нулевой сигнал дифференцирующего блока 26, являющийся разрешающим для блока 38 запрета, поступает на управляющий вход 39 блока 38. При этом сигнал, соответствующий

коэффициенту коррекции и начальной фазе пуска, формируемый вторым масштабирующим блоком 32 и поступающий на информационный вход 37 блока 38, проходит на вход 40 регулятора 3,формирующего сигналы управления темпом пуска. Блок 32 формирует сигнал коэффициента коррекции как соотношение численных значений условий пуска (например, температуры охлаждающей

среды, температуры охлаждающей воды, параметры энергоносителя и т.д.), при которых определена пусковая характеристика турбины, являющаяся заданием регулятора 3, поступающих на

вход 35 блока 32, и фактических значений тех же параметров, измеренных датчиками, подключенными к группе 33 входов блока 32 с входа 36 данного устройства. Начальная фаза пуска, соответствующая состоянию турбины к моменту начала пуска, определяется блоком 32 как разность значений температуры металла турбины, поступающих на вход 34 блока 32, и значения темпе1эатуры окружающей среды, измеренной датчиком, подключенным к одному Из входов группы 33 входов блока 32.

312

Таким образом, значения управляю - щих воздействий, формируемые регулятором .3, в начальный период пуска корректируются блоком 32 через блок 38 в соответствии с внешними уело- ВИЯМИ, в которых начинается пуск турбины, и ее предпусковым состоянием.

При изменении начальной температуры металла турбины 2, измеряемой датчиком 4, сигнал на выходе блока 26 становится не равным нулю, разрешая работу блоков 16 и 17 и запирая блок 38. В соответствии с количеством шагов управления, отсчитанных блоком 16 к моменту начала изменения температуры металла турбины 2 и определяющих фактическое запаздывание измене- ,ния температуры металла турбины 2 относительно управляющего воздейст- ВИЯ, блок 16 подключает к информа- ционному входу первого блока 17 деления соответствующие разряды регистра 14 сдвига, в которых хранится численное интегральное значение управляющего воздействия, вызвавшего первое изменение температуры металла турбины 2. В блоке 17 происходит деление интегрального значения управляющего воздействия на соответствующее значение изменения температуры, формируемое интегратором 20. Результат деления (коэффициент условий пуска) во втором блоке 22 деления делится на заданное задатчиком 24 значение,, характеризз щее условия пуска, при которых определена зависимость между

Редактор О. Головач

Составитель А. Калашников

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3074/33Тираж 500Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

з

10 5 0

5

0

5

16-4.

измеряемой датчиком 4 температурой металла турбины 2 и вычисляемыми аналоговым вычислительным блоком 5 значениями термического напряжения. Результат вычисления в блоке 22 поступает в блок 25, масштабирующий значения термического напряжения, вычисляемые блоком 5 в соответствии с фактическими условиями пуска.

При прогреве турбины 2 напряжение в металле изменяется по сложному закону в зависимости от температуры металла, измеряемой датчиком 4. Блок 5 осуществляет решение дифференциального уравнения, описывакщего зависимость между температурой металла и возникающим термическим напряжением, в машинном масштабе времени. Интервалы машинного времени задаются генератором 6 с частотой, определяемой коэффициентом пересчета блока 7, результат вычисления блоком 5 термического напряжения записывается в буферный регистр 8, выход которого соединен с регулятором 3. В последнем по разности заданного предельно допустимого значения термического напряжения и соответствующего данному шагу пуска расчетному значению формируется управляющий сигнал, задающий темп пуска турбины.

Процесс пуска и цикл работы устройства завершаются при достижении рабочим параметром турбины заданного значения, фиксируемого датчиком нагрузки (не показан).