Устройство для управления мощностью турбоагрегата Советский патент 1987 года по МПК F01D19/02 

задатчики 15 и 16 допустимой разности т-р металла, датчики 19 и 20 активной мощности и т-ры пара за сепаратором-перегревателем 10, задатчик 21 предельной мощности, блок 22 защиты, датчики 23, 24 т-р металла на наружной и внутренней поверхностях, задатчик 2-3 допустимой разности т-р, выходной блок 26. В состав вычислителей 13 и 18 входят сумматоры 27-30, эле- менты 31-35 сравнения, переключатели 36-39, квадратор 40, триггер 41, элемент ИЛИ 42, компараторы 4А-47, элемент И-ИЛИ 48, реле 49 времени, комИзобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано при управлении паротурбинными агрегатами и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1132032.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг.1 показана схема устройства для управления мощностью турбоагрегата; на фиг.2 - схема формирователя заданной мощности и блока контроля работоспособности

Устройство для управления мощностью .турбоагрегата содерхшт формиро- ватель 1 уставки по мощности и фор-- мироватепь 2 уставки по скоростинабора мощности, подключенные выходами к интегратору 3, а входами - к пульту 4 управления, регулятор 5 мощности, электрогидравлический исполнительный блок 6, регулирующий клапан 7, цилиндры 8 и 9 турбоагрегата, сепаратор- пароперегреватель 10 и генератор 11.

Формирователь 12 заданной мощности выполнен в виде первого вычислителя 13 величины ограничения мощности по температуре металла, вход которого подключен к датчику 14 температуры металла в характерной точкеj к задат- чикам 15 и 16 допустимой разности температур металла и к выходу блока 17 контроля работоспособности, в виде второго вычислителя 18 величины ограничения Мощности По влажности пара, вход которого подключен к датчику 19

мутатор 50 и задатчик 51 эталонов. Наличие неисправности в любой из частей устр-ва, подвергающихся проверке, приводит к разрушению последовательной цепи срабатывания коммутатора 50. Не производится установка схемы в исходное состояние, что приводит к срабатыванию реле 49 и формированию сигнала неисправности элементом И-ИЛИ 48. С выхода последнего сигнал поступает на элемент ИЛИ 42, прекращая набор мощности. Сигнал неисправности поступает на пульт 4 управления. 2 ил.

5

0

5

0

5

активной мощности, датчику 20 температуры пара за сепаратором-перегревателем 10, задатчику 21 предельной мощности и к выходу блока 17 контроля работоспособности, в виде блока 22 защиты, вход которого подключен к датчикам 23 и 24 температур металла на наружной и внутренней поверхностях, к задатчику 25 допустимой раз- ности температур и к выходу блока 17 контроля работоспособности. Выходы вьтислителей 13 и 18, блока 22 защи ты, датчика 19 активной мощности, блока 17 подключены через выходной блок 26 к входу формирователя 2 уставки по скорости набора мснцности. . Выходы вычислителей 13 и 18 подключены также к блоку 17.

Формирователь 12 заданной мощностч и блок 17 контроля работоспособности включают в себя первьш вычислитель 13 с датчиком 14 температуры металла и задатчиками 15 и 16 допустимой разности температур, второй вычислитель 18 с датчиком 19 активной мощности, датчиком 20 температуры пара за сепаратором-пароперегревателем 10j зада тчиком 21 предельной мощности, блок 22 защиты с датчиками 23 и 24 температур металла на наружной и внутренней поверхностях и задатчиком 25 допустимой разности температур, выходной блок 26.

В состав вычислителей 13.и 18 и блока 22 защиты входят сумматоры 27- 30, элементы 31-35 сравнения, переключатели 36-39, квадратор 40, триггер 41, логический элемент ИЖ 42, .| Блок 43 управления подключен к вычислителю 13 и к блоку 22 защиты (к входящим в ИХ состав переключателям 5 38 и 39).

Первый, второй, третий и четвертый компараторы 44-47, логический элемент И-ИЛИ 48, реле 49 времени, коммутатор 50 и задатчик 51 эталонов, сое- 0 диненный входом с выходом коммутатора 50, подключенным также к пулвту 4 управления, -образуют блок 17 контроля работоспособности. Выход задат- чика 51 эталонов является выходом 5 всего блока 17 и подключен к переключателю 39 блока- 22 защиты, к пере- кл рчателю 38 первого вычислителя 13 и к переключателю 36 второго вычислителя 18.-Выход задатчика 51 эталонов 20 соединен с входами компараторов 44- 47, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами 52-55 логического элемента И-ИЛИ 48. Пятый вход 56 эле- мента 48 соединен с триггером 41 блока 22 защиты..Реле 49 времени связано с шестым входом 57 элемента 48 и входом коммутатора 50. Первый выход 58 элемента 48 является выходом бло- 0 ка 17 и связан с логическим элементом ИЛИ 42 выходного блока 26. Второй и третий выходы 59 и 60 элемента 48 подключены соответственно к коммутатору 50 и к реле 49 времени. Входы 35 компараторов 44 и 45, 46 и 47 подключены соответственно к выходам вычислителей 13 и 18.

Устройство работает следующим образом.

.1

При нагружении турбины первый вычислитель 13 вычисляет .величину допустимой мощности N fм по формуле

N, d,( ut) + 4t) +С/3

где t - температура металла поверхности фланца горизонтального разъема наружного-корпуса цилиндра в зоне паровпуска t - расчетная Допустимая разность температур по ширине- фланца наружного корпуса цилиндра;eL,dy,d - эмпирические коэффициенты.

Если измеренная активная мощность генератора 11 больше чем величина N-j, то элемент 35 сравнения выходного блока 26, сравнив эти два значения мощности, формирут сигнал.

который через логический элемент ИЛИ 42 поступает на вход формирователя 2 уставки по скорости набора мощности и делает его выходной сигнал равным нулю, прекращая этим набор мощности турбиной до изменения температурных условий и появления N{i, 7 N,,.

При разгружении турбины аналогично действуют ограничения в соответствии с разгрузочным вариантом формулы (1)

с,ь„-лО - c/j( + .(2)

Второй вычислитель 18 величины ограничения мощности по влажности пара по вкoднo fy сигналу поступающему через переключатель 38 от датчика 20 температуры пара за сепаратором-пароперегревателем 10, реализует на выходе сумматора 27 сигнал

- , (3) температура пара за сепа0 5 00 50

5

ратором-пароперегревателем; - мощность, допустимая по

влажности пара; эмпирические коэффициенты.

Элемент 31 сравнения при мощности, большей некоторой заранее выбранной величины, формирует управляющий сигнал для переключателя 37 на пропускание на выход вычислителя 18 сигнала N j (при мощности, меньшей выбранной величины, на выход проходит сигнал, равный этой величине). В выходном блоке 26 элемент 34 сравнивает мощность N/25, с мощностью Nf, и при N-pg формирует сигнал, который через логический элемент ИЛИ 42 поступает на вход формирователя 2 уставки по скорости набора мощности и формирует выходной сигнал, равный нулю, вследствие чего прекращается набор мощности до увеличения температуры пара за сепаратором-перегревателем 10. В блоке 22 защиты при нагружении турбины сумматор 30 вычисляет разность температур на внутренней t р и наружной поверхностях

вНУГр

- Кар ВЦЧН

(4)

и если значение ut д больше заданной задатчиком 25 величины dt , то элемент 32 сравнения формирует сигнал на взвод триггера 41 и на логический элемент ИЛИ 42 выходног-о

блока 26 поступает сигнал, прекращающий набор мощности. д При поступлении автоматической команды (циклической) или команды оператора с пульта 4 управления запускается в работу блок 17, обеспечивающий проверку вычислителей 13, 18 и блока 22 защиты с помощью тестирования вычисления и срабатывания бло- ка 22 защиты на эталонных величинах.

По команде запускается . реле 49 времени.По сигналу реле 49 времени с помощью коммутатора 50 обеспечивается подключение эталонных значе-

8HVTP .р. задатчика 51 эталонов на переключатель 39, обеспечивающий при этом отключение сигналов датчиков 23 и 24. Разность эта

вызы-

лонных значений t и t цр вает при правильном функционировании блока 22 защиты срабатывание этого блока.

По сигналу блока 22 защиты логический элемент И-ИЛИ 48 формирует сигнал, вызывающий коммутацию новых значений t и t , значение разности которых приводит к бтпуска- нию блока 22 защиты.

При правильной работе блока 22 за щиты логический элемент И-ИЛИ 48 обеспечивает через переключатель 38 и коммутатор 50 подключение эталонного значения с задатчика 51 к входам сумматора 28. Выход вычислителя 13 контролируется с помощью компараторов 44, 45, где производится сравнение выхода вычислителя 13 с эталон ными значениями, формируемыми задат- чиком 51. Если вычисленное по этало- ну t значение допустимой мощности укладывается в заданный интервал логический элемент И-РШИ 48 формирует сигнал, свидетельствующий о правильной работе вычислителя 13. По указанному сигналу через переключатель 36 и коммутатор 50 осуществляется подача эталонного значения с задатчика 51 к входу сумматора 27. Вычисленное значение допустимой с учетом влажности мощности контролируется компараторами 46, 47.

Если вычисленное по эталону t значение мощности укладывается в заданный интервал, логический элемент И-ИЛИ 48 формирует сигнал, приводящий к установке коммутатора 50 и реле 49 времени в исходное состояние в котором осуществляется работа с входными сигналами от датчиков.

Наличие неисправности в любой из частей устройства, подвергающихся проверке, приводит к разрушений последовательной цепи срабатывания коммутатора 50. При этом не производитс установка схемы в исходное состояние что приводит к срабатыванию реле 49 времени и формированию сигнала неисправности логическим элементом И-ШШ 48. С выхода элемента 48 сигнал неисправности поступает на логический элемент ИЛИ 42 выходного блока 26, прекращая набор мощности. Сигнал неисправности поступает также на индикацию на пульт 4 управления.

Таким o6pa3OMj устройство обеспечивает обнаружение и индикацию неисправности и исключает формирование и выдачу ложных команд на изменение мощности, что повьшает надежность работы турбины.

Формула изобретения

Устройство для управления мощностью турбоагрегата по авт., св. № 1132032, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены четыре компаратора, логический элемент И- ИЛИ, релевремени, коммутатор и за- датчик эталонов, причем выходы этого задатчика подсоединены к входам блока защиты, первого и второго вычислителей и компараторов, входб первого и второго компараторов соединены также с вькодом первого вычислителя, а входы третьего и четвертого компараторов - с выходом второго вычислителя, входы логического элемента И-ИЛИ подсоединены к выходам компараторов, реле времени и блока защиты а выходы - к входам выходного блока, реле времени и компаратора, связанного также своим входом с вькодом реле времени, а выходом - с входом задатчика эталонов.

Редактор М.Бандура

Составитель А.Калашников

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 6127/33 Тираж 482Подписное

ВНИИПИ Государственноговкомитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Мо.сква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиа.}

Изобретение позволяет повысить надежность работы устр-ва. Формирователь заданной мощности и блока 17 контроля работоспособности включают в себя вычислители 13, 18 величины ограничения мощности по т-ре металла в характерной точке, датчик 14 т-ры. сл со ел со 4 ОО 00 J фие2