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

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано при автоматизации турбин с отбором пара и является усовершенствованием известного способа регулирования по авт. св. № 1 108222.

Цель изобретения - повып1ение экономичности и надежности.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа для случая, когда клапан ре- г у;1ирования теплового потребления установлен на линии байпаса подогревателя; на фиг. 2 то же, когда клапан установлен на линии подвода пара к подогревателю из отбора турбины.

Паровая турбина состоит из цилиндра 1 высокого давления с предотборным отсеком 2 и цилиндра 3 низкого давления с генератором 4 и конденсатором 5 и имеет регулирующие сервомоторы 6 и 7 соответственно высокого и низкого давления, управляемые регулятором 8 частоты вращения ротора с задатчиком 9 и регулятором 10 давления пара в теплофикационном отборе 11 с задатчиком 12 через гидравлическую часть 13 регулирования турбины. Подогреватель 14 сетевой воды, снабжаемый паром геплофикационного отбора 11, имеет (фиг. 1) линию 1,5 байпаса подогревателя сетевой воды, на которой установлен клапан 16 ре- Iулирования теплового потребления с приводом 17 и конечным выключателем 18. Им- пу.чьсный регулятор 19 температуры воды на вы.ходе из подогревателя 14 с задатчиком 20 связан по вы.ходу 21 «Прибавить через переключающий контакт 22 конечно- | о выключателя 18 с входом 23 «Повысить задатчика 12 регулятора 10 давления и входом 24 «Закрыть привода 17 клапана 16, а по выходу 25 «Убавить через пе- реключак)111.ий контакт 26 релейного элемента 27с входом 28 «Понизить задатчика 12 рег улятора 10 давления и входом 29 «Открыть привода 17. Трехпозиционный ре1улятор 30 мощности предотборного отсека 2 связан по выходу 31 «Убавить с входом 23 «Повысить задатчика 12,по выходу 32 «Прибавить - с релейным элементом 27, а через раз.мыкающий контакт 33 конечного выключателя 18 и через импульса- тор 34 с регулируемой скважностью командных импульсов - с входом 28 «Понизить задатчика 12. К второму входу им- пульсатора 34 подк.чючен датчик 35 положения клапана 16.

При мощности предотборного отсека ниже предельной регулятор 30 мощности имеет сигнал на своем выходе 32 «Прибавить, а на выходе 31 «Убавить сигнал отсутствует; при мощности предотборного отсека выше предельной этот регулятор имеет сигнал на выходе 31 «Убавить, а на выходе 32 «Прибавить сигнал отсутствует; при мощности предотборного отсека, равной предельной, сигналы отсутствуют на обоих выходах.

5

При отсутствии сигнала на выходе 32 «Прибавить регулятора 30 мощности сигнал на выходе импульсатора 34 отсутствует независимо от величи ны сигнала датчика 35 г положения клапана 16 на втором входе импульсатора 34. При наличии сигнала на выходе 32 «Прибавить регулятора 30 мощности импульсатор 34 формирует на своем выходе последовательность командных импульсов со скважностью, зависящей от ве0 личины сигнала, поступающего от датчика 35 на второй вход импульсатора: сигнал от датчика 35 положения клапана 16, соответствующий наибольшему отклонению клапана 16 от положения максимального теплового потребления, вызывает наименьшую скважность следования импульсов на выходе импульсатора 34, а изменение сигнала датчика 35, вызываемое перемещением клапана 16 в сторону максимального теплового потребления, приводит к увеличению скваж0 ности на выходе имнульсатора 34, вплоть до наибольщего значения скважности при положении клапана 16, соответствующем максимальному тепловому потреблению (величины наибольщего и наименьшего значения скважности зависят от динамических параметров системы и определяются при наладке) .

Контакты 22 и 26 конечного выключателя 18 и релейного элемента 27 (фиг. 1 и 2) показаны в положении, соответствующем мощQ ности предотборного отсека 2, равной или больше предельной, и незакрытом клапане 16. Электрическая нагрузка турбины устанавливается воздействием на задатчик 9 регулятора 8 частоты вращения ротора, а тепловая нагрузка сетевого подогревателя 14 -5 воздействием на задатчик 20 регулятора 19 температуры. Схема для случая, когда клапан регулирования теплового потребления установлен на линии подвода пара к подогревателю (фиг. 2), отличается от указанной на фиг. 1 тем, что отсутствует ли0 ния 15 байнаса подогревателя сетевой воды, а клапан 16 регулирования теплового потребления с приводом 17 и конечным выключателем 18 установлен на линии подвода пара к подогревателю 14 из теплофикационного отбора 11. В этом случае выход 21 «Прибавить регулятора 19 температуры воды на выходе из сетевого подогревателя подключен через переключающий контакт 22 конечного выключателя 18 к входу 29 «Открыть привода 17 клапана 16, а выход

0 25 «Убавить этого регулятора подключен через переключающий контакт 26 релейного элемента 27 к входу 24 «Закрыть привода 17 . Па фиг. 2 контакты 22 конечного выключателя 18 показаны в положении, соответствующем закрытому или частично

5 открытому КуТапану 16.

Регулирование температуры сетевой воды по данному способу при установке клапана регулирования теплового потребления на

линии байпаса подогревателя (фиг. I) осуществляют следующим образом.

Если мощность предотборного отсека 2 ниже предельной и клапан 16 на линии байпаса подогревателя 14 закрыт, то релейный элемент 27 своим контактом 26 подключает выход 25 «Убавить регулятора 19 температуры к входу 28 «Понизить задатчика 12, а конечный выключатель 18 подключает выход 21 «Прибавить регулятора 19 температуры к входу 23 «Повысить задатчика 12 регулятора 10 давления в отборе.

Заданное значение температуры сетевой воды поддерживают изменением давления пара в отборе путем коррекции уставки регулятора 10 давления по сигналу регулятора 19 температуры, пропорциональному величине отклонения фактической температуры сетевой воды от заданной.

Если мощность предотборного отсека 2 сравняется с предельной при увеличении, например, расхода через часть высокого дав- ления турбины либо снижении давления в камере отбора, то сигнал на выходе 32 «Прибавить регулятора 30 мощности отсутствует и контакт 26 релейного элемента 27 переключает выход 25 «Убавить регулятора 19 температуры с входа 28 «Понизить задатчика 12 регулятора 10 на вход 29 «Открыть привода 17 клапана 16.

Если мощность предотборного отсека 2 превысит предельную, то по сигналу регулятора 30 мощности на его выходе 31 «Убавить, пропорциональному отклонению измеренной мощности от предельной корректируют уставку задатчика 12 регулятора 10 в сторону повыщения давления в отборе II.

Повышение давления в отборе 11 вызывает увеличение те.мпературы сетевой воды за подогревателем 14 и отклонение ее от заданного значе(ия. По сигналу регулятора 19 температуры на его выходе 25 «Убавить, пропорциональному отклонению температуры сетевой воды от заданной, привод 17 открывает клапан 16 на линии 15 байпаса сетевого подогревателя 14, восстанавливая заданное задатчиком 20 значение температуры сетевой воды. В начальный момент открытия клапана 16 по положению его конечного выключателя 18 переключают выход 21 «Прибавить регулятора 19 с входа 23 «Повысить задатчика 12 к входу 24 «Закрыть привода 17, а выход 32 «Прибавить регулятора 30 мощности подключают к входу 28 «Понизт-ь задатчика 12.

Если причины, вызвавшие увеличение мощности предотборного отсека, устраняют (например, уменьшается нагрузка турбины) и мощность предотборного отсека становится меньше предельной, то по команде регулятора 30 мощности на его выходе 32 «Прибавить импульсным сигналом (со скважностью, пропорциональной степени открытия клапана 16), формируемым на выходе нмпульсатора 34 по сигналу датчика 35 поло

5

5

О

0

0

0

5

5

жения, корректируют уставку задатчика 12 регулятора 10 давления в отборе II в сторону понижения давления и переключают выход 25 «Убавить регулятора 19 температуры с входа 29 «Открыть привода 17 клапана 16 на вход 28 «Понизить задатчика 12. Понижение давления в отборе под действием регулятора 30 мощности вызывает уменьшение температуры сетевой воды за подогревателем и отклонение ее от заданной. Поэтому по сигналу регулятора 19 температуры на его выходе 21 «Прибавить, пропорциональному отклонению температуры сетевой воды от заданной, закрывают клапан 16. По мере закрытия клапана 16 по команде датчика 35 положения клапана 16 скважность управляющего сигнала на выходе импульсатора 34 увеличивается, при этом темп понижения давления в отборе уменьшается и, следовательно, скорость за- к)ытия клапана замедляется по мере приближения к закрытому положению.

При закрытом клапане 16 по соответствующему положению его конечного выключателя 18 отключают выход импульсатора 34 от входа 28 «Понизить задатчика 12 и переключают выход 21 «Прибавить регулятора 19 с входа 24 «Закрыть привода 17 клапана 16 на вход 23 «Повысить задатчика 12 регулятора 10.

Дальнейшую компенсацию отклонений температуры сетевой воды от заданной продолжают коррекцией уставки регулятору 10 давления в отборе I1 сигналами регулятора 19 температуры, пропорциональными этому отклонению, подавая их на в.ходы задатчика 12 регулятора 10 давления,

Рег у. жрование температуры сетевой волы в системе с клапаном регулирования теплового потребления, установленным на лн- нии подвода пара к подогревателю, принципиально не отличается от регулирования в системе с клапаном на линии байпаса подогревателя и происходит следующим образом (фиг. 2).

Ес.чи мощность предотборного отсека 2 ниже предельной и клапан 16 на линии подвода пара к подогревателю 14 открыт, то релейный эле.мент 27 свои.м контактом 26 подключает выход 25 «Убавить регулятора 19 те.мпературы к входу 28 «Понизить за- датчнка 12, а конечный выключатель 18 (тод- ключает выход 21 «Прибавить регулятора 19 температуры к входу 23 «Повысить задатчика 12 регулятора 10 давления в отборе. Заданное значение температуры сетевой воды поддерживают коррекцией уставки регулятора 10 давления по сигналу регулятора 19 те.мпературы.

Если мощность предотборного отсека 2 сравняется с предельной или превышает ее, сигнал на выходе 32 «Прибавить регулятора 30 мощности отсутствует н контакт 26 релейного элемента 27 переключает выход 25 «Убавить регулятора 19 температуры с

входа 28 «Понизить задатчика 12 регулятора 10 на вход 24 «Закрыть привода 17 клапана 16. Если мощность предотборного отсека 2 превышает предельную, то по сигналу регулятора 30 мощности на его выходе 31 «Убавить,пропорциональному отклонению измеренной мощности от предельной, корректируют уставку задатчика 12 регулятора 10 в сторону повышения давления в отборе 11. Повышение давления в отборе 11 вызывает увеличение температуры сетевой воды за подогревателем 14 и отклонение ее от заданного значения. По сигналу регулятора 19 температуры на его выходе 25 «Убавить закрывают клапан 16 на линии подвода пара к подогревателю 14, восстанавливая заданное значение температуры сетевой воды. В начальный момент закрытия клапана 16 по положению его конечного выключателя 18 переключают выход 21 «Прибавить регулятора 19 с входа 23 «Повысить задатчика 12 к входу 29 «Открыть привода 17, а выход 32 «Прибавить регулятора 30 мощности подключают к входу 28 «Понизить задатчика 12.

Если причины, вызвавшие увеличение мощности предотборного отсека, устраняют и эта мощность становится меньше предельной, то по команде регулятора 30 мощности на его выходе 32 «Прибавить импульсным сигналом ( со скважностью, пропорциональной степени закрытия клапана 16), формируемым на выходе импульсато- ра 34 по сигналу датчика 35 положения.

корректируют уставку задатчика 12 регулятора 10 давления в отборе 11 в сторону понижения давления и переключают выход 25 «Убавить регулятора 19 температуры с входа 24 «Закрыть привода 17 на вход 28 «Понизить задатчика 12. Понижение давления в отборе под действием регулятора 30 мощности вызывает уменьшение температуры сетевой воды за подогревателем и отклонение ее от заданной. Поэтому по сигналу регулятора 19 температуры на его выходе 21 «Прибавить открывают клапан 16. По мере открытия клапана 16 по команде датчика 35 положения клапана 16 скважность управляющего сигнала на выхо- де импульсатора 34 увеличивается, при этом скорость, с которой открывается клапан 16, уменьшается по .мере приближения его положения к полностью открытому. При открытом клапане 16 по соответствующему положению его конечного выключателя 18 отключают выход импульсатора 34 от входа 28 «Понизить задатчика 12 и переключают выход 21 «Прибавить регулятора 19 с входа 29 «Открыть привода 17 клапана 16 на вход 23 «Повысить задатчика 12 регулятора 10.

Дальнейшую компенсацию отклонений температуры сетевой воды от заданной продолжают коррекцией уставки регулятора 10 давления в отборе 1 1 сигналами регулятора 19 температуры, подавая их на вход задатчика 12.

Составитель А. Калашников

Редактор Л. ПовханТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 4384/25Тираж 500Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4