Способ защиты теплофикационной турбоустановки и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации теплофикационных турбоустановок.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем максимальной загрузки части низкого давления турбины при работе.турбины на режиме с противодавлением в установке, содержащей конденсатор с контурами подогрева воды для теплосети с резервными насосами и основной контур циркуляционной воды.

На чертеже представлена схема системы для реализации способа защиты.

Система содержит регулятор 1 давления пара в конденсаторе и блок 2 сравнения, входы которых соединены с датчиком 3 давления и задатчиком 4 предельно допустимого значения давления пара в конденсаторе, регулятор 5 температуры-пара в выхлопном патрубке части низкого давления турбины (ЧНД) и блок 6 сравнения, входы которых соединены с датчиком 7 температуры и задатчиком 8 предельно допустимого значения температуры пара в выхлопном патрубке, регулятор 9 температуры воды для теплосети на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе и блок 10 сравнения, входы которых соединены с датчиком 11 температуры и задатчиком 12 предельно допустимого значения температуры воды для теплосети на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе. Выходы блоков б и 10 сравнения соединены с входом переключателя 13, установленного на линиях связи регуляторов 1, 5 и 9 с моторным задатчиком 14 сервомотора регулирующего органа ЧНД. Параллельными линиями связи выходы блоков сравнения 6 и 10, а также выход блока 2 сравнения соединены с тремя элементами И 15-17, срабатывающими при наличии на входе любого из них двух сигналов из трех и воздействующими на автомат 18 включения резерва (АВР) насосов воды для теплосети и через вторые два элемента И 19 и 20 - на регулятор 21 расхода пара на входе в турбину с сервомотором регулирующего органа и указателем 22 положения, автомат 23 включения (АВР) циркуляционных насосов и автомат 24 включения задвижек на напоре циркуляционных насосов и на сливе циркуляционной в.оды из конденсатора.

Для реализации необходимой последовательности выполнения операций воздействия на элементы 21, 23 и 24 могут использоваться как непосредственные, так и косвенные параметры, характеризующие окончание предыдущей и дающие сигнал к началу последующей операции. Вход реле 25 времени соединен с входом АВР 17 насосов воды для теплосети, а выход - с элементом И 19, соединенным через выключатель 26 с регулятором 21 расхода пара через турбину.

Указатель 22 положения сервомотора регулирующего органа на входе в турбину сое5

динен с входом элемента И 20, выход которого соединен с АВР 23 циркуляционных ча- сосов.

На линии между элементом И 20 и АВР 23 циркуляционных насосов и автоматом 24 включения задвижки на Циркводе установлено реле 27 времени, выдержка которого заг дается примерно равной постоянной времени датчика 7 температуры пара в выхлопном пат- рубке турбины.

Система работает следующим образом.

После перевода турбины на режим с противодавлением, т. е. после установки сервомотора регулирующего органа ЧНД на нижний упор, включение пропуска воды через контур подогрева воды для теплосети в кон денсаторе, отключение воды через контур циркуляционной воды в конденсаторе закрытием задвижек на напоре циркнасосов, на сливе воды из контура циркуляционной воды и отключения циркнасосов производят на0 гружение контура подогрева воды для теплосети открытием сервомотора регулирующего органа ЧНД, воздействуют на моторный задатчик 14 через переключатель 13 и регулятор 1 давления и пара в конденсаторе, являющийся ведущим в предлагаемой системе.

Нагружение контура подогрева воды для теплосети (встроенного пучка) производят до тех пор, .пока давление пара в конденсаторе не достигнет своего предельно допус0 тимого значения, после чего нагружение прекращают и система находится под контролем регулятора 1 давления. Если в процессе на- гружения или при изменении режима работы турбины или конденсатора (режим уменьшения расхода пара в ЧНД) предельно до5 пустимого значения достигнет прежде давления температура пара в выхлопном патрубке ЧНД, то сигнал датчика 7 сравнивается с сигналом задатчика 8 предельно допустимого значения температуры пара в выхлопном патрубке и происходит срабатывание блока 6 сравнения, который своим воздействием переключает переключатель 13.

При этом переключатель 13 производит отключение регулятора 1 давления и подключение регулятора 5 температуры пара

5 в выхлопном патрубке на вход моторного задатчика 14 сервомотора регулирующего органа ЧНД. Система переходит под контроль предусмотренного для этого случая регулятора 5 температуры пара в выхлопной части.

Если в процессе нагружения или при изменении режима работы турбины или конденсатора предельно допустимого значения достигает прежде давления температура воды на выходе из контура подогрева воды

5 для теплосети в конденсаторе, то сигнал датчика 11 сравнивается с сигналом задатчика 12 предельно допустимого значения температуры воды на выходе из контура подогрева воды для теплосети и происходит срабатывание блока 10 сравнения и соответственно переключателя 13, который отключает регулятор 1 давления и подключает на вход моторного задатчика 14 регулятор 9 температуры воды на выходе из контура подогрева воды для теплосети. Система переходит под контроль регулятора 9 температуры.

В случае, если при изменении режима работы турбины и конденсатора предельно допустимых значений достигают одновременно два ограничивающих параметра в любом сочетании, то один из элементов И 15, 16 или 17, срабатывающий при наличии на его входе двух из трех сигналов от блоков 2, 6 и 10 сравнения приводит к выполнению следующих операций. Включает без каких-либо дополнительных сигналов АВР 18 насосов воды для теплосети, чем достигается увеличение расхода воды через контур подогрева воды для теплосети сверх требуемого по режиму и соответственно снижение давления пара в конденсаторе, температуры пара в выхлопной части и температуры воды для теплосети. Одновременно с включением АВР 18 подается сигнал на вход реле 25 времени, на выходе которых появляется сигнал через время, за которое исчерпывается возможность снижения давления в конденсаторе за счет увеличения расхода воды для теплосети. Если при этом сохраняется сигнал от одного из элементов И 15, 16 или 17, то поступает команда на снижение задания регулятору 21 расхода пара на входе в турбину, в результате чего снижается давление и температура (при отсутствии перегрева пара в теплофикационных отборах) пара перед регулирующим органом ЧНД, что также снижает давление пара в конденсаторе, температуры воды на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе и температуру пара в выхлопном патрубке.

После того, как давление перед ЧНД турбины и расход пара через турбину доходят до заданных значений, от указателя 22 положения сервомотора регулирующего органа расхода пара на входе в турбину подается сигнал на вход элемента И 20 и на отключение регулятора расхода пара на входе в турбину.

Если при этом сохраняется сигнал от одного из элементов И 15, 16 или 17, то подается команда через реле 27 времени на включение АВР 23 цнркнасосов и автомат 24 включения задвижек на напоре циркнасосов и сливе воды из контура циркуляционной воды конденсатора, т. е. турбина, переводится на режим с охлаждением конденсатора цирк- водой через контур циркуляционной воды. Для устойчивости переключений в блоках 2, 6 и 10 сравнения предусматривается настройка зон нечувствительности и возврата. Таким образом при любых ситуациях исключается повыщение ограничивающих параметров сверх уровня опасного для лопаток последних ступеней ЧНД и трубок пучков конденсатора.

Формула изобретения

. Способ защиты теплофикационной тур- боустановки, включающий контроль температуры пара в выхлопном патрубке турбины и изменение расхода пара через часть низкого давления турбины при превышении контролируемого параметра предельно допустимого значения, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и экономичности при максимальной загрузке турбины в установке, содержащей конденсатор с контуром подогрева воды для теплосети с резервными насосами и основной контур циркуляционной воды, дополнительно контролируют давление пара в конденсаторе и температуру воды для теплосети, расход пара через часть низкого давления турбины изменяют при пре- выщении предельно допустимого значения любым из трех упомянутых параметров, а при одновременном достижении предельно допустимых значений двумя из упомянутых трех параметров увеличивают и расход воды для теплосети путем включения резервных насосов, после выдержки заданного интервала вре.мени при сохранении предельно допустимых значений этих параметров - снижают расход воды на входе в турбину, после повторной выдержки заданного интервала времени при сохранении предельно допустимых значений у этих параметров увеличивают расход воды через крнтур циркуляционной воды.

2. Устройство для защиты теплофикационной турбоустановки, содержащее датчик, задатчик и регулятор расхода пара на входе в турбину с сервомотором регулирующего органа и указателем, датчик, задатчик и регулятор температуры пара в выхлопном патрубке, датчик, задатчик и регулятор давления пара в конденсаторе, датчик, задатчик и регулятор температуры воды на выходе контура подогрева воды для теплосети, встроенного в конденсатор, сервомотор регулирую- щего органа части низкого давления турбины с моторным задатчиком, автоматы включения резервных насосов контура подогрева воды для теплосети и циркуляционной воды, автоматы включения задвижек на напоре циркуляционных насосов и сливе циркуляционной воды из конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно дополнительно содержит три блока сравнения, пять элементов И и переключатель, входы которого соединены с выходами регуляторов температуры и давления пара в конденсаторе и температуры воды на выходе контура подогрева воды для теплосети, выход переключателя соединен с моторным за

датчиком сервомотора, регулирующего органа части низкого давления, управляющие входы переключателя соединены с выходами двух блоков сравнения, входы которых .соединены соответственно с датчиками и задат- чиками температуры пара в конденсаторе и воды в контуре подогрева воды для теплосети, входы третьего блока сравнения соединены с датчиком и задатчиком давления пара в конденсаторе, выходы всех трех блоков сравнения попарно соединены со входами первых трех элементов И, выходы которых объединены и соединены с автоматом включения рез,ерв,ных насосов контура подогре

ва воды для теплосети, входом первого реле времени и входами четвертого и пятого элементов И, выход первого реле времени соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом регулятора расхода пара на входе в турбину, указатель положения сервомотора регулирующего органа регулятора расхода пара на входе в турбину соединен с вторым входом пятого элемента И, а егр выход через второе реле времени - с автоматами включения циркуляционных насосов и задвижек на напоре циркуляционных насосов и сливе циркуляционной воды из конденсатора.

Изобретение касается испытаний тур- бомашин, преимущественно дисков турбины газотурбинных двигателей при малоцикловом нагружении, и может быть использовано при доводке и установлении ресурса дисков и роторов двигателя. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Зашита турбины производится контролем т-ры пара в выхлопном патрубке и изменением рас.хо- да пара через часть низкого давления при превышении контролируемого параметра предельно допустимого значения. В установке, содержащей конденсатор с контуром подогрева воды для теплосети с резервными насосами, и основной контур циркуляционной воды, контролируются давление пара в конденсаторе и т-ра воды для теплосети. При определенных значениях всех параметров увеличивают расход подпиточной воды через встроенный пучок конденсатора, снижают давление перед частью низкого давления турбины, увеличивают расход воды. Для реализации этих операций устройство содержит датчик 3, задатчик 4 и регулятор 1 расхода пара на входе в турбину, датчик 7, задатчик 8 и регулятор 5 т-ры пара в выхлопном патрубке подогрева воды, автомат включения задвижек на напоре циркуляционных насосов и сливе циркуляционной воды из конденсаторов, блоки сравнения, элементы И и переключатель, подключенный входом к регуляторам. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. i (Л ГС 00 о оо