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

Изобретение относится к теплонергетике и может быть использовао при-регулировании паровых турбин.

Цель изобретения - повьшение экоомичности турбины.

На фиг.1 приведена принципиаль- ая схема системы регулирования, релизующей предлагаемьй способ, на иг.2 - конструкция сервомотора кла- айа дополнительной коробки; на иг.З - сечение А-А на фиг. 2, на иг.4 - диаграмма открытия клапанов.

Система регулирования реализующая предлагаемьй способ содержит (фиг.1) регулятор 1 с выходным управляющим сигналом у и четыре сервомотора 2-5, управляемых этим сигналом, причем три сервомотора 2-А управляют клапанами подачи пара в три одинаковьш основные сопловые коробки, а четвер- тьй сервомотор 5 - клапаном подачи пара в дополнительную сопловую коробку, имеющзто сопл в два раза меньше, чем в основной. Сервомоторы 2-4 клапанов каждой основной сопловой коробки имеют механизм изменения открытия сервомотора, а сервомотор 5 - механизм одновременного изменения начала открытия сервомото- РЭ по управляющему сигналу у и передаточного отношения между ходом сервомотора и управляющим сигналом у. В этом механизме (фиг. 2 и 3) управляющий сигнал у (управляющее давление) воздействует на отсечный золотник 6, находящийся под воздействием золотниковой пружины 7 и управляющий подводом масла под поршень 8 сервомотора 5, который находится под воздействием пружины 9 и связан .стоком 10 со штоком клапана 11. Обратная Связь на отсечньй золотник осуще т- вляется буксой 12, связанной с поршнем 8 с помощью рычагов 13 и кулачка 14, вращающегося вокруг оси 15..

С помощью дистанционного привода 16, закрепленного на оси 17, можно с помощью зубчатой передачи 18 вращать кулачок 14 относительно оси 17 при неизменном Iположении поршня 8 сервомотора 5. Благодаря этому обеспечивается возможность работы сервомотора 5 на разных участках профильной пойерхности кулачка 14, чем и дбеспечивается необходимое изменение как начала открытия сервомотора 5 по управляющему сигналу у, так и вели;ЧИНЫ

dH h

производной открытия клапа

на по этому сигналу.

Предлагаемый способ регулирования реализуется следующим образом.

В процессе нагружения (фиг.4), начиная с значения у сигнала, полностью открывается с помощью сервомотора 2, имеющего ход Hj , клапан первой основной сопловой коробки. Затем при значении у управляющего сигнала, когда должно происходить открытие клапана второй основной СОПЛОВОЙ коробки (с ПОМОЩЬЮ сервомо- тора 3, имеющего ход Н.), воздействием на механизм сервомотора 3 и 5 задерживают открытие второго клапана до значения у управляющего сигнала (соответствзтощего полному открытию с помощью сервомотора 5 с ходом HU клапана дополнительной сопловой коробки) и вместо него сервомотором 5 открывают клапан дополнительной сопловой коробки с производ- dHu

,ной

)

- Ь, (у), изменяют тем самым

расход пара в дополнительную сопловую коробку, обеспечивая в процессе открытия дополнительной сопловой коробки до ее полного открытия при значении у сигнала (при котором начинает открьшаться задержанной по началу открытия клапан второй основной сопловой коробки) постоянство 1

величины -5- изменения расхода G (у)

пара через турбину при изменении управляющего сигнала.

При дальнейшем изменении управляющего сигнала и достижении им.значения у, при котором через вторую основную сопловую коробку проходит расход пара в количестве, соответствующем примерно половине разницы в пройу| кной способности основной и дополнительной сопловых коробок, воздействием на механизм сервомоторов 3 и 5 осуществляют перестройку их характеристик так, чтобы начало открытия второго клапана соответствовало значению у управляющего сигнала, а клапан дополнительной сопловой коробки оказался бы закрытым.

При этом происходит увеличение расхода пара через турбину, а если это не требуется, уменьшают управля- ющий сигнал для обеспечения пропуска

заданного расхода пара. При дальнейшем увеличении управляющего сигнала у происходит дальнейшее открытие клапана второй сопловой коробки, а при значении у , управляющего сигнала, при котором должно было происходить открытие клапана третьей основной сопловой коробки, задерживают открытие этого клапана при изменении управляющего сигнала до значения у . Вместо этого клапана при значении у- сигнала вторично при помощи сервомотора 5 с ходом Н открывают клапан дополнительной сопловой коробки, но с производной

Ь (у), обеспечивающей постоянаст

величины -т-- в процессе откры i

тин этого клапана в данной области изменения сигнала у от у, до у.

Далее указанным образой осуществляют переход на открытие клапана третьей основной сопловой коробки. После его полного открытия при значении у управляняцего сигнала начинают вновь открьшать клапан дополнительной коробки, но уже с производной4 - .

ляющего сигнала у от У4 до у в зоне открытия клапаном дополнительной

Ь(у) при изменении управ

сопловой коробки.

Таким образом, при работе одновременно со смещением начала открытия клапана дополнительной сопловой коробки по управляющему сигналу нзменя- dH

ЮТ величинут.е. передаточное

Ь

отношение между ходом клапана допол- нительной сопловой коробки и управляющим сигналом у таким образом, чтобы расход (у) через дополнительньш клапан менялся по закону:

GjUy) G,(y) - 2:С„;(у)

AGr

при

V

где а - заданная постоянная величина для всех режимов работы;

21 Ggj (у) - сумма расходов через основные сопловые коробки. При регулировании мощности и частоты вращения паровой турбины соглас- но предлагаемому способу экономичные режимы обеспечиваются не только в точках, соответствующих управляющему сигналу у , у, у, у (что имеет место при обычном сопловом регулировании), но и в дополнительных точках Уу, УЗ (соответсвующих полному открытию клапана четвертой дополнительной сопловой коробки), причем на промежуточных режимах происходит соответствующее (частичное от значений экономичности в указанных точках) повьше- ние экономичности.

Во всем диапазоне работы турбины обеспечивается постоянство т/j , т.е. постоянство статизма системы регулирования частоты вращения паровой турбины.

Если по условиям работы лопаточного аппарата турбины не допускается работа с одной сопловой коробкой, то в этом случае при реализации способа обычного соплового регулирования осуществляют параллельное открытие клапанов первой и второй основных сопловых коробок. В предлагаемом способе при у у начинают открывать одновременно клапаны первой -основной и дополнительной сопловых коробок, задерживая открытие клапана второй сопловой коробки и обеспечивая по

dC стоянство ., а в этом режиме наS

грузок. После полного открытия клапана дополнительной сопловой коробки осуществляют указанным способом открытие клапана второй сопловой коробки и последующую перестройку характеристик сервомоторов 3 и 5. При открытии задержанного клапана (в зоне от у, до у или от у до у ) возможно небольшое уменйшение величит.е. небольшое увеличение

do, ны-3-t-,

& статизма. При разгружении порядок

50 открытия клапанов аналогичен.

Cfiu§

17

16

15

1if

12

Ипрадпянлцее дабление

Напорное дишиив

Ф1Сг.2

74Х

А -А

Hi

1 н

-i, J73 .

Уг „ , Sfs ,. , uaoaojTXMfuiaif eaefftfjf.i/ фиг. ft-

Составитель A.Калашников Редактор С.Лисина Техред И.Попович

аказ 4893/28 Тираж 500Подписное

ВНШПИ 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

фив.Э

/г

I I

I/

У

2

-i/Г ч

//

А

, J73 .

1

„ , Sfs uaoaojTXMfuiaif eaefftfjf.i/

Корректор А.Зимокосов