Способ регулирования отбора пара из турбины Советский патент 1987 года по МПК F01D17/20 

25

Изобретение относится к теплонергетике и может быть использовано системах регулирования и защиты аровых турбин.

Цель изобретения повьшение на- 5 ежности.

На чертеже приведена схема реаизации предлагаемого способа.

На схеме показана паровая турбина 1 с трубопроводом 2 отбора пара из О урбины 1 к потребителю (не показан). рубопровод 2 отбора оснащен обратым 3 и регулируемым 4 клапанами с приводами 5 и 6. Привод 5 снабжен прт/кииой 7, усилие которой направле- но в сторону закрытия клапана. По линии 8 к приводам.5 и 6 подводится рабочая жидкость, причем к приводу 5 рабочая жидкость подводится через дроссельну 0 диафрагму 9. Слив рабо- 20 чей жндкос ги от приводов 5 и 6 осу- , 1|1,ес1 вляется по линиям 10 и 11 соот- п.етствешю. Привод 5 обратного клапана 3 асиащеп управляющим -блоком, состоящим из импульсного клапана 12, электромагиитпого привода 13, логи-. ческот о элемента Ш1И 14 и логического алеме 1та 15 ПАМЯТЬ и конечных вы- ключател1.й 16 и 17, входы которых связаны с.приводом 6 регулирующего клапана А, а выходы --.с входами S - и R элемента 15 ГШ ШТЬ.

Выход Q. элемента 15 ПАМЯТЬ через элемент ШШ 14 связан с входом электромагнитного привода 13 импульсного клапана 12„

Привод б регулирующего клапана 4 также оснащен управляющим блоком, состоящим из электромагнитного при- 40 вода 18, электрического сервомотора 19 и электронного регулирующего прибора 20, к входу которого подключены датчик 21 и задатчик 22 давления от- бираемого пара в трубопроводе 2 за 45 регулирующим клапаном 4, а выход прибора 20 подключен к входу электрического сервомотора 19. По линии 23 связи из схемы запдаты турбины на вход электромагнитного привода 18 и через 50 элемент ИЛИ 14 на вхсд электромагнитного привода 13 поступают защитные сигна;г1ы об отключен1ш электрической нагрузки турбины или о закрытии стопорных клапанов турбины,55

Регулирующий клапан 4 в полностью открытом положении создает в потоке отбираемого пара нерегулируемый перепад давлений, закрытие клапана 4 соз30

5

О 0

0 5 0 5

0

дает дополнительный регулируемый перепад, величина которого определяется положением регулирующего клапана и параметрами пара перед и за ним. Далее под регулируемым перепадом понимается перепад, соответствующий таким параметрам в рабочем диапазоне перед и за клапаном, при которых для фиксированного положения клапана перепад минимальный.

Минимальный перепад для фиксированного положения клапана обеспечивается при минимальном расходе отбираемого пара, предварительно определяется по разности показаний манометров, устанавливаемой на трубопроводе до и после регулирующего клапана. Обратный клапан 3 в открытрм положении также создает в потоке отбираемого пара некоторый перепад давлений,

В связи с тем, что конструктивно обратные клапаны с приводом рассчитываются на закрытие обратным потоком пара при отказе привода, усилие привода оказывается недостаточно для полного закрытия обратного клапана и возможно только создание дополнительного перепада давлений в потоке отбираемого пара. По мере закрытия обратного клапана под действием силы пружинного привода перепад, создаваемый обратньзм клапаном, возрастает, создавая усилие, ком пенсирующее силу пружинного привода. При определенном значении перепада действие этих сил уравновешивается и клапан останавливается в промежуточном положении. При открытом клапане 12 на линии 10 слива рабочей жидкости от привода 5 обратный клапан 3 создает дополнительный перепад давлений в потоке отбираемого пара, величина которого определяется усилием пружины 7 привода 5 клапана и давлением пара перед и за клапаном. Далее, под перепадом на обратном клапане понимается максимальное значение перепада из диапазона возможных значений.

I

Этот перепад на обратном клапане

определяется в процессе наладки системы экспериментально. Для этого . на время эксперимента устанавливают манометры до и после обратного клапана и при максимальной нагрузке турбины и максимальном потреблении пара потребителем снимают показания монометров и по разности показаний определяют значение перепада, являющееся максимальным из диапазона возможных значений. Уставка конечного выключателя 16 регулирующего клапана 4 выбирается таким образом, что на его выходе формируется сигнал, эквива- лентньй логической единице при положениях регулирзтощего клапана 4, соответствующих создаваемому клапаном 4 регулируемому перепаду, превьшающе- му перепад на обратном клапане 3, создаваемый включением его привода 5, На выходе конечного выключателя

17 регулирующего клапана 4 формирует-t5 воздействующий на электрический сервомотор 9 привода 6, открывающего регулирующий клапан 4 по команде при- бора 20.

ся сигнал, эквивалентный логической единице при открытом положении клапана 4.

Элемент 15 ПАМЯТЬ имеет на своем выходе Q сигнал, эквивалентный логической единице при наличии на его входе S логической единицы, а на , входе R - логического нуля.

Элемент 15 имеет на выходе Q логический нуль при наличии логического нуля на входе S и логической единицы на входе R. При наличии на входах S и R логических нулей, на его выхода Q сохраняется сигнал предыдущего состояния его входов.

Способ реализуется следу1ощим образом.

При некотором номинальном значении тепловой нагрузки потребителя от jr турбины 1 по трубопроводу 2,через обратный 3 и регулирующий 4 клапаны отбирается пар. Текущее значение давления отбираемого пара за регулирующим клапаном 3, измеряемое датчиком 21 и заданное значение, .формируемое за- датчиком 22, равны. Регулирующий прибор 20 находится в состоянии баланса, а регулирзаощий клапан 4 - в некотором промежуточном положении, большем ус- 45 тавки его конечного выключателя 16, но меньшем уставки выключателя 17, Поэтому логическая единица с выхода выключателя 16 и логический нуль с выхода выключателя 17 ветственно на входы S и R элемента 15, определяя на его выходе Q наличие / сигнала, соответствующего логической единице. Такому сигналу, поступающему на вход электромагнитного привода 55 13 импульсного клапана 12, соответствует положение обратного клапана 3, определяемое усилием пружины 7 его привода 5, т,е, пружина 7 привода 5

20 При открытии регулирующего клапана 4 до положения, соответствующего уставке конечного выключателя 16, на его выходе и на. входе S элемента 15 ПАМЯТЬ появляется логический нуль,

25 однако на выходе Q элемента 15 сиг- - нал не изменяется, сохраняя значение, соответствующее предыдущему состоянию входных сигналов элемента 16, При дальнейшем открытии регулирующе30 го клапана 4, в случае его полного открытия, на выходе конечного выключателя 17 и на входе R элемента 15 появляется логическая единица, что вызывает появление логического нуля на выходе Q элемента 15 и закрытие импульсного клапана 12 электромагнитным приводом 13 по сигналу элемента 15. Усилие пружины 7 привода 5 обратного клапана 4 уравновешивается уси40 лием, развиваемым в приводе 5 рабочей жидкостью, вследствие чего снимается действие привода 5 клапана 3 в стороргу его закрытия. Перепад давлений в потоке отбираемого пара на клапане 3 скачкообразно уменьшается и за счет этого скачкообразно возрастает давление отбираемого пара за регулирующим клапаном 4, При этом тек ущее значение давления отбираемо- поступают COOT-50 го пара за регулирующим клапаном 4,

измеряемое датчиком 21, превьппает заданное, формируемое задатчиком 22. Баланс входных сигналов прибора 20 нарушается и с его вьпсода на электрический сервомотор 19 поступает команда в сторону закрытия регулирующего клапана 4 приводом 6. Регулирующий клапан 4 перемещается от открытого положения. При этом на вы

своим усилием оказывает воздействие на закрытие клапана 3,

Таким образом, в этом режиме пар, отбираемый потребителем из турбины 1, дросселируется до заданного значения давления пара регулирующим клапаном 4 и обратным клапаном 3.

При уменьшении текущего значения давления пара за регулирующим клапаном 4 или увеличении заданного значения этого давления, нарущается баланс- между сигналами от датчика 21 и за- датчика 22 на входе прибора 20, и на выходе прибора 20 появляется сигнал.

ш

15

20

25

51281685

оде конечного выключателя 17 появяется логический нуль, а на выходе ыключателя 16 логический нуль соханяется , на входы S и R элемента 15 ПАМЯТЬ поступают логические пули, определяя на его выходе Q состояние, соответствуюЕ ее предьщущем у состоянию его входов S и R, т.е. логичесий нуль.

. При дальнейшем закрытии регулирущего клапана 4 по команде прибора 20 регулирующий клапан 4 достигает положения уставки конечного выключателя 16 и на его выходе и, соответственно, на входе S элемента 15 появляется логическая единица, вызывая появление логической единицы на выходе элемента 15, и тем самьм срабатывание электромагнитного привода 13 и откръггие импульсного клапана 12 на линии 10 слива рабочей жидкости из привода 5 обратного клапана 3, При этом обратный клапан 3 получает воздействие в сторону за- клапана, величина которого определяется усилием пружины 7 привода 5. За счет перепада давлений в отбираемом потоке пара, создаваемом на обратном клапане 3, давление пара за регулирующим клапаном 4 скачкообразно пон 1жается и принимает значение ниже заданного. На выходе прибора 20 появляется сигнал воздействия на электрический сервомотор 19, по которому регулирующи;й клапан 4 получает перемвЕ ение от привода 6 в сторону открытия. При этом на выходе конечного выключателя 16 логи- ческая .единица заменяется нулем. Однако на выходе элемента 15 сигнал не изменяется, сохраняясь соответствующим предыду цег-гу состоянию входных сигналов элемента. 15,

Таким образом, в нормальногу релда- ме эксплуатации поток отбираемого пара дросселируется до заданного значения давления одновременно в обратном 3 и регулирующем 4 клапанах. При увеличении тепловой нагрузки потребителя, что проявляется в понижении давления пара за клапаном 4 ниже заданного значения, для расширения диапазона регулирования дросселирование отбираемого пара осуществляют только в регулирующем клапане 4,

с н п п

п п кл

30

и в н 35 о п 40 п 45 в 50 р

55.

В случае отключения электрической нагрузки турбины 1 тзт закрытия стопорных клапанов турбины по линии 23

5

0

5

связи поступает сигнал на электрома г- нитный привод 18 и через элемент ЮШ 14 на электромагнитный привод, 13, Срабатывание электромагнитного привода 18 приводит к быстро1-гу и безусловному закрытию регулирзпощего клапана 4 приводом 6.

Срабатывание электромагнитного привода 13 импульсного клапана 12 приводит к воздействию привода 5 обратного клапана 3 в сторону закрытия клапана,

В предлагаемом способе обратный клапан отбора и его привод расхаживаются в процессе нормальной эксплуатации турбины в процессе нормапьной эксплуатации турбины, за счет чего увеличивается надежность обратного клапана, снижаются усилия, необходимые Д.ЛЯ перемещения регулирующего клапана благодаря уменьшению перепада давлений на нем дополнительным дросселированием потока отбираемого пара в обратном клапане, в результате че-- го увеличивается наде к}юсть регулирующего клапана, уменьшается шук от дросселирования пара в регу.тп-груюш.ем клапане.

30

о.рмула изобре

и я

Способ регулирования отбора пара из турбины путем воздействия на приводы обратного и регулирующего клапанов . установленных на трубопроводе 5 отбора, при подаче защитных сигналов па отключение отбора, воздействия- на привод регулируюп1его клапана при отклонении давления пара за этим клапаном от заданного значения и контроля 0 положения -регулирующего клапана, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, предварительно измеряют перепад давлений на обратном клапане, возникающий при 5 включении его привода в режиме максимального отбора пара, и находят положение регулирующего клапана, при котором перепад давлений на этом клапане в режиме минимального отбора пара 0 равен изме.ренному перепаду давлений на обратном клапане, и дополнительно воздейств уют на привод обратного клапана в сторону его закрытия гфи отклонении положения регулирующего клапана от предварительно найденного положения в сторону его закрьггия, а снимают это дополнительное воздействие при полном открытии регулируюЕте- го клапана.

5.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность. Регулирование производится воздействием на приводы обратного 3 и регулирующего 4 клапанов, установленных на трубопроводе 2 отбора пара из турбины. При увеличении тепловой нагрузки потребителя, что проявляется в понижении давления пара за кла-. паном 4 ниже заданного значения, дросселирование отбираемого пара осуществляется только в этом клапане. При включении привода 5 клапана 3 в режиме максимального отбора пара на последнем возникает перепад давлений, который измеряется. При венстве этого перепада перепаду давлений на клапане 4 в режиме минимального отбора пара находят некоторое положение клапана 4. При отклонении положения последнего от найденного в сторону .его закрытия воздействуют на привод 5 в сторону его закрытия При полном открытии клапана 4 это воздействие снимают. 1 ил. I (Л к: 00 а 00 сд