Способ регулирования парогазовой установки Советский патент 1987 года по МПК F01K23/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и, в частности, к способам регулирования парогазовых установок с котлом-утилизатором (КУ).

Целью изобретения является повьииепие экономичности.

На чертеже представлена схема установки для реализации предлагаемого способа.

Установка содержит компрессор 1, камеру 2 С1 0рания с топливным клапаном 3, газовую турбину, состоящую из части 4 высокого и части 5 низкого давлений, КУ 6, паровую турбину 7, конденсатор 8, барабан 9, электрогенератор 10, газоход 11 рециркуляции дымовых газов на вход компрессора 1 с клапаном 12 рециркуляции, сумматор 13 сигналов нагрузки по частоте вращения вала газовой турбины, сумматор 14 сигна- :iOB по температуре газа перед газовой турбиной, селекторы 15 и 16 минимума, инвертор 17, регулятор 18 расхода топлива и регу- .1ятор 19 рециркуляции.

Способ реализуют следующим образом.

Воздух, забираемый из атмосферы, сме- ишвается с потоком рециркулируемых газов, поступающих по газоходу 11 рециркуляции, и направляется на вход компрессора 1. Газовоздущная смесь сжимается в ком- прессоре 1 и поступает в камеру 2 сгорания. В камере 2 сгорания происходит сжигание нодаваемог о топлива и образующиеся продукты С1 орания поступают в газовую турбину, часть 4 высокого давления которой нриводит комирессор 1, а часть 5 низкого давления - электрогенератор 10. Пройдя газовую турбину, дымовые газы направляются в КУ 6, где вырабатываетея нар. Это пар совершает работу в паровой турбине 7.

Часть дымовых, газов из КУ по газоходу 1 1 рециркуляции возвращается на вход компрессора 1.

При наборе нагрузки (это означает, что п п. где п - заданное значение частоты вращения вала газовой турбины; п -- текущее значение частоты вращения вала газовой турбины) па выходе сумматора 13 си1-налов нагрузки будет положительный сигнал. Температура перед газовой турбиной находится в этот момент на своем номинальном значении. Следовательно, на вы ходе сумматора 14 сигналов по температуре перед газовой турбиной будет нулевой сигнал. На вход селектора 16 минимума поступают положительный сигнал от сумматора 13 сигналов пагрузки и нулевой сигнал от сумматора 14 сигналов по температуре перед газовой турбиной. На регулятор 18 расхода топ.чива проходит меньщий из этих двух сигналов, а именно нулевой. Таким образом, топливный клапан 3 в первый момент не меняет своего положения. В то же время сигнал с сумматора 13, направляемый на селектор 15 минимума, меняет знак на про

тивоположный в инверторе 17. На вход селектора 15 минимума приходят: нулевой сигнал от су.мматора 14 сигналов по температуре перед газовой турбиной и отрицательный сигнал от сумматора 13 сигналов нагрузки. К регулятору 19 рециркуляции приходит отрицательный сигнал по нагрузке, что приводит к уменьшению открытия клапана 12 рециркуляции до значения, обеспечивающего заданную на1 рузку. Сокращение расхода рециркулируемых газов приводит к снижению температуры перед компрессором и соответственно к снижению температуры перед газовой турбиной. Это, в свою очередь, приводит к появлению положительного сигнала

на выходе сумматора 14. Теперь к селектору 16 минимума подходят два положительных сигнала и меныпий из них проходит к регулятору 18 расхода топлива, увеличивая подачу топлива.

Таким образом, появ;1ение даже небольИ10ГО сигнала о снижении те.мпературы перед газовой турбиной приводит в это.м режиме к увеличению степени открытия топливного клапана 3 и соответственно расхода топлива в камере сгорания до значения, обесиечивающего поддержание заданной, например номинальной, температуры перед газовой турбиной.

Переходный процесс продолжается еще пекоторое время, воздействуя па топливный клапан 3 и клапан 12 рециркуляции и заканчиваетея ири новом значении нагрузки и заданной, например но.минальной, температуре перед | азовой турбиной.

При сбросе нагрузки ( п) отрицательный си1 нал с сумматора 13 сигналов нагрузки проходит через селектор 16 минимума на регулятор 18 расхода топлива, уменьшая открытие топливного клапана 3 до значения, обеспечивающего заданную нагрузку. При этом уменьшается температура неред газовой турбиной, что приводит к появлению иоложите, 1ьного сигнала на

су.мматоре 14. При этом на селектор 15 минимума приходят два положительных сигнала, меныпий из которых ироходит к регулятору 19 рециркуляции, увеличивая сте- пепь открытия клапана 12 рециркуляции.

В результате роста расхода рециркулируемых газов увеличивается температура на входе в компрессор 1 и, следовательно, возрастает температура перед газовой турби- пой. Этот процесс происходит до тех пор, пока температура перед газовой турбиной

не достигнет заданного, например номинального, значения.

Формула изобретения

Способ регулирования парогазовой уста- новки, имеющей котел-утилизатор и газоход рециркуляции дымовых газов на вход компрессора, путем увеличения расхода топлива в камеру сгорания при уменьщении расхода

2 1346827,

рециркулируемых газов в процессе наборакулируемых газов до момента начала спи/кенагрузки и уменьшения расхода тонлива приния температуры газа перед турбиной, после

увеличении расхода рециркулируемых га-чего одновременно увеличивают расход топ

зов в процессе снижения нагрузки и под-лива в камеру ci-орания, а ири снижении надержания температуры газа перед турби-5 грузки сначала уменьшают расход тонлива в

ной заданной величины, отличающийсякамеру сгорания до момента нача.ча снижотем, что, с целью повышения эко-ния температуры газа перед турбиноГ.

номичности, в процессе набора нагрузкипосле чего одиовременно увеличивают расход

сначала уменьшают расход рецир-рециркулируемых газов.

Изобретение позволяет повысить экономичность установки. При наборе нагрузки в начальный момент т-ра перед газовой турбиной находится на своем номинальном значении, следовательно, на выходе сумматора 14 будет нулевой сигнал, на выходе сумматора 13 сигналов нагрузки - положительJ5 ный сигнал. На регулятор 18 расхода топлива проходит сигнал от сумматора 14, и топливный клапан 3 в первый момент не меняет своего положения. Сигнал от сумматора 13 меняет знак в инверторе 17 и одновременно с сигналом от сумматора 14 поступает на вход селектора 15. К регулятору 19 рециркуляции приходит отрицательный сигнал по нагрузке, что вызывает уменьшение открывания клапана 12 рециркуляции до значения, обеспечивающего заданную нагрузку. Это приводит к снижению т-ры перед компрессором и соответственно к снижению т-ры перед газовой турбиной. В результате появляется положительный сигнал на выходе сумматора 14. Увеличивается подача топлива. При снижении нагрузки сначала уменьшают расход топлива в камеру сгорания до момента начала снижения т-ры газа перед турбиной, после чего одновременно увеличивают расход рециркулируемых газов. 1 ил. (Л со N Oi 00 bO