Система регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором Советский патент 1988 года по МПК F22D5/26 

11

Изобретение относится к гелио- энергетике, может быть использовано в системах автоматизации солнечных электростанций и является усовершенствованием системы

по авт.св. № 1108285.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На чертеже представлена стрзтстур- ная схема предлагаемой системы регулирования питания.

Система содержит регулятор 1, выход которого подключен к регулирую

При этом, если расход пара от

парогенератора равен расходу пара к турбине, 5, сигналы от датчиков 7 и 8 равны, а от дифференциатора 9 - равен нулю„ Если расход пара от парогенератора меньше расхода пара к турбине 5, аккумулятор 4 разряжается, уменьшается давление пара,.измеряемое датчиком 10, выходной сигнал

которого в блоке 13 преобразуется в

I

сигнал, характеризующий изменение энтальпии воды в аккумуляторе 4, а в блоке 12 формируется сигнал, харак

Изобретение позволяет повысить точность.регулирования. Система содержит регулятор 1, регулирующий пи тательный клапан 2, барабан 3, теп- ,ловой аккумулятор 4, турбину 5, датчик 6 УРОВНЯ воды в барабане, датчик 7 расхода воды, датчик 8 нагрузки турбины, дифференциатор 9, датчики 10 и 11 давления пара и уровня воды в аккумуляторе 4, блок 12 умножения, блок 13 нелинейности. При изменениях теплового состояния аккумулятора 4 изменяется давление пара в нем и соответственно сигнал датчика 10, который преобразуется в блоке нелинейности в сигнал, характеризующий изменение энтальпии воды в аккумуляторе 4. На выходе блока 12 при этом формируется сигнал, характеризующий количество тепла в аккумуляторе, а на выходе дифференциатора - сигнал, характеризующий скорость изменения аккумулированного тепла, пропорциональный количеству пара, полученного от разряда аккуму ;лятора или расходуемого на его заряд. 1 ил. СО gri ь

щему питательному клапану 2, установ-15 теризующий количество аккумулирован- ленному на подводе воды к барабану ного тепла.

3, паровое пространство которого сое- Дифференциатор 9, воспринимая динено паропроводами с тепловым акку- уменьшающийся сигнал от блока 12,

формирует отрицательный сигнал рас- 20 хода пара в паропроводе аккумулятора

4, а сумма этого сигнала с сигналом

мулятором 4 и турбиной 5, а к входу подключены датчик 6 уровня воды в барабане 3, датчик 7 расхода воды, датчик 8 нагрузки турбины 5, дифференциатор 9, датчик 10 давления пара, вход дифференциатора 9 связан с датчиком 11 уровня воды в тепловом аккумуляторе 4 через блок 12 умножения, и блок 13 нелинейности, вход которого соединен с датчиком 10 давления пара, а выход - с блоком 12 умножения,

Система работает следующим образом.

При изменениях теплового состояния аккумулятора 4 изменяются давление пара в нем и соответственно сигнал датчика 10 давления, который преобразуется в блоке 13 нелинейности в сигнал, характеризующий изменение энтальпии воды в аккумуляторе 4, на выходе, блока 12 умножения при этом формируется сигнал, харак- теризуюпщй количество тепла в аккумуляторе 4, а на выходе дифференциатора 9 - сигнал, характеризующий скорЬст.ь изменения аккумулированного тепла, пропорциональный расходу пара, полученного от разряда аккумулятора или расходуемого на его заряд.;

При постоянной тепловой нагрузке парогенератора и постоянной нагрузке турбины 5 система стабилизирована, уровень в барабане 3 нормальный, сигнал от датчика 6 скомпенсирован статической настройкой регулятора 1, сигнал датчика 7 скомпенсирован суммой сигналов от датчика 8 и дифференциатора 9.

25

30

35

40

45

50

55

от датчика 7 полностью компенсируется положительным сигналом от датчи- ка 8..

Если давление в аккумуляторе существенно уменьшается при постоянной разности расходов пара на турбину и от парогенератора, скорость изменения давления, измеряемого датчиком 10, уменьшается. Сигнал дифференциатора 9 при этом остается постоянным в соответствии с постоянной скоростью уменьшения энтальпии воды при разряде аккумулятора постоянным расходом пара. Все остальные входные сигналы на регулятор 1 постоянны и он не изменяет подачу питательной воды и уровень Если расход пара от.парогенератора больше расхода пара к турбине, аккумулятор 4 заряжается, и давление пара, измеряемое датчиком 10, увеличивается, в блоке 13 нелинейности формируется сигнал увеличения энтальпии воды, сигнал блока 12 также увеличивается, а дифференциатор 9 формирует положительный сигнал расхода пара к аккумулятору 4 с учетом изменения соотношения скоростей изменения энтальпии и давления насьш|енного пара, что обеспечивает поддержание заданного значения уровня в барабане Зо

В случае уменьшения нагрузки турбины 5 уменьшается сигнал датчика 8 и увеличивается сигнал дифференциатора 9, а их сумма остается постоянной и сохраняется баланс сигналов

5

0

5

0

5

0

5

от датчика 7 полностью компенсируется положительным сигналом от датчи- , ка 8..

Если давление в аккумуляторе существенно уменьшается при постоянной разности расходов пара на турбину и от парогенератора, скорость изменения давления, измеряемого датчиком 10, уменьшается. Сигнал дифференциатора 9 при этом остается постоянным в соответствии с постоянной скоростью уменьшения энтальпии воды при разряде аккумулятора постоянным расходом пара. Все остальные входные сигналы на регулятор 1 постоянны и он не изменяет подачу питательной воды и уровень Если расход пара от.парогенератора больше расхода пара к турбине, аккумулятор 4 заряжается, и давление пара, измеряемое датчиком 10, увеличивается, в блоке 13 нелинейности формируется сигнал увеличения энтальпии воды, сигнал блока 12 также увеличивается, а дифференциатор 9 формирует положительный сигнал расхода пара к аккумулятору 4 с учетом изменения соотношения скоростей изменения энтальпии и давления насьш|енного пара, что обеспечивает поддержание заданного значения уровня в барабане Зо

В случае уменьшения нагрузки турбины 5 уменьшается сигнал датчика 8 и увеличивается сигнал дифференциатора 9, а их сумма остается постоянной и сохраняется баланс сигналов

на входе регулятора 1 и он не вступает в работу.

При увеличении солнечной радиации и сохранении постоянной нагрузки турбины 5 одновременно и на одинаковую величину возрастают расходы пара от парогенератора к аккумулятору 4, давление в последнем начинает увеличиваться и увеличивается сигнал дифференциатора 9 в соответствии с увеличением расхода пара к аккумулятору 4. Нарушается баланс сигналов на входе регулятора 1, КОТОРЫЙ формирует командные сигналы на клапан 2 в сторону его открытия до тех пор, пока расход воды, измеряемый датчиком 7, не увеличивается настолько, что увеличение сигнала этого датчика компенсирует возникший

небаланс. Это соответствует восстановлению равенства расходов воды, подаваемой в барабан 3, и пара, отбираемого из него. При уменьшении солнечной радиации процесс регулирования протекает аналогично, но в противоположном направлении.

Формула изобретения

Система регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором по

авТоСВо № 1108285, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она дополнительно содержит блок нелинейности, включенный между датчиком

давления и блоком умножения