Способ регулирования давления пара в парогенераторе энергоблока Советский патент 1992 года по МПК F22B35/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к регулированию парогенераторов энергоблоков тепловых и атомных электростанций.

Целью изобретения является повышение точности регулирования и экономичности энергоблока.

На фиг. 1 приведена блок-схема реализации способа; на фиг. 2-6 приведены варианты выполнения операции определения процесса снижения давления после достижения им максимального значения; на фиг. 7 - вариант реализации операции логического преобразования входных сигналов давления в парогенераторе и его изменения

в сигнал задатчика регулятора; на фиг. 8 - процесс регулирования по давлению при сбросе нагрузки.

Парогенератор 1 (фиг. 1) вырабатывает пар, поступающий через клапаны 2 на турбину 3. На валу турбины 3 находится генератор 4, связанный с сетью 5 через выключатель 6. Отработанный в турбине 3 пар сбрасывают в конденсатор 7. Система автоматического регулирования (САР) 8 турбины 3 управляет клапанами 2 САР 9 быстродействующей редукционной охладительной установки (БРУ-К), воздействует через исполнительный механизм 10 на клапаны 11 БРУ-К. При открытии клапана 11 пар из паVI о ел о

со

регенератора 1 сбрасывают в конденсатор 7, предварительно охлаждая в пароохладителе 12.

САР-9 получает сигналы:

-по текущему давлению Р в парогене- раторе 1;

-задание по давлению Рзад в парогенераторе 1.

Операция 13 по определению превышения величиной сброса нагрузки заданного значения включает следующие подоперации:

14- вычисление изменения Л Ывыч мощности генератора N относительно первоначального значения М0, т.е. ДМВыч Мо-1М;

15 - задание изменения мощности Д Ызад в виде уставки;

16- сравнение мощностей Д МВыч и Д Ызад и определение условия ДМВыч Д Мзад.

Если в результате выполнения подопе- рации 16 получим, что ДМвыч , то возникает сигнал , в противном случае он не возникает ().

Операция 17 по формированию сигнала Vi, характеризующего процесс снижения давления после достижения им максимального значения, включается при наличии сигнала , возникающего при выполнении операции 13.

Операция 18 логического преобразова- ния входных сигналов Рзад.н. (начального) V, Vi вырабатывает задание (уставку) подавлению Рзад на вход регулятора 9 по следующему алгоритму. Если входной сигнал V равен нулю, то задание Рзад, поступающее на вход регулятора 9, равно начальному заданию Рзад.н., поступающему на операцию 18, т.е.

если , TO .н.

Если входной сигнал , то задание Рзад, поступающее на вход регулятора 9, устанавливается равным Рзад.д (динамическому), если сигнал Vi на выходе операции 17 равен 0, и устанавливается равным Рзад.к. (конечному), если сигнал Vi на выходе операции 17 больше нуля. В обобщенной форме алгоритм операции 18 можно представить в виде соотношения (1)

(Рзад.н; если Рзад.д; если и Рзад.к; если и

(1) 50

Диапазон изменения Рзад.д лежит в пределах 0 Рзад.д Рзад.н.

В частном случае задание по давлению может быть равно

Рзад ,

т.е. присваивается и запоминается равным текущему значению давления Р в момент возникновения сигнала при .

Диапазон изменения Рзад.к лежит в предел ах

Рзад.д. Рзад. к. Рзад.н.

Операция 17 имеет различный состав подопераций в зависимости от варианта, приведенного на фиг. 2-6. На фиг. 2 операция 17 включает подоперации:

19- счета времени At;

20- задания уставки по времени Д 13ад,

21- сравнения At и Дт.зад и определения условия (соотношения)

.зад

(2)

Операция 17, представленная на фиг. 2, выдает сигнал при выполнении условия (2), и включает подоперации:

22- определение и запоминание максимального давления;

23- определение условия, при котором разность между максимальным и текущим давлением больше или р авна заданному значению Д, т.е.

Рмакс-Р Д

(3)

Операция 17, представленная фиг. 3, выдает сигнал при выполнении условия (3).

На фиг. 4 операция 17 состоит из подопераций:

24 - определение условия, при котором разность между конечным заданным и текущим давлением меньше или равно заданному значению AI , т.е.

Рзад.к-Р Д1

(4)

Операция 17, представленная на фиг. 4, выдает сигнал при выполнении условия (4).

На фиг. 5 операция 17 включает подоперации 19 ... 21, 24 и выдает сигнал при выполнении условий (5)

Дт ДГзад; Рзад.к-Р Д1(5)

На фиг. 6 операция 17 включает подоперации:

24- т.е. по соотношению (4)

25- дифференцирования по давлению

d P d t

26 - задания скорости снижения давления

dP dt

зад

27 - определение условия, при котором скорость снижения давления по абсолютной величине больше или равно заданию, т.е.

l

d P dt

1зад

28- определение условия снижения

давления, т.е. -т- 0, d t

29- логическая подоперация, срабатывающая при условии выполнения подоперации 27 и 28, т.е.

d P , d P , , d P n ,m

-оТ- -ат 33 и (6)

Операция 17 на фиг. 6 выдает сигнал при выполнении условий 4, 6 т.е. по условиям (7)

Гзад.к-rSA, - I Y зад , U ()

Способ может быть реализован на известных аналоговых, цифровых, микропроцессорных системах и программным способом в управляющих вычислительных машинах как отечественного, так и зарубежного производства.

Определение максимального давления, используемого в подоперации 22, может быть выполнено на основе методов определения максимума функций. Техническое выполнение САР-9 и операций и подопераций 13 ... 28: задания, слежения, выбора, включения, запоминания, присвоения, суммирования, -ПИ-регулирования, логического преобразования общеизвестны.

САР-8 турбины 1 является известной совокупностью блоков, выполняющих ряд стандартных функций и операций. Она выполнена на аналоговой, цифровой, микропроцессорной элементной базе 5, 6.

САР-9 БРУ-К выполнена на аналоговой, цифровой, микропроцессорной элементной базе 2, 4.

Подоперации 16, 21, 23, 24, 29, 30, 31 выполнены на элементах сравнения.

Подоперации 15, 20, 26 выполнены на элементах задания (задатчика).

Подоперация 14 выполнена на элементах выявления первичных сигналов (датчиках).

Операция 18 в качестве примера выполнена в виде:

-подоперации сравнения 31 (сравнение с нулевым сигналом), реализованной на

элементах сравнения;

-подоперации выбора 30, реализованной на устройстве типа шифратор-дешифратор (см. фиг. 7).

В качестве сигнала о превышении величиной сброса нагрузки заданного значения может быть кроме сигналов, применяемых в операции 13, сигналы о достижении скоростью и величиной снижения давления в тракте турбины заданного значения.

Сущность способа поясняется следующим примером.

При небольшом изменении мощности турбины (например, турбины мощностью 1000 МВт) и генератора 4, соответствующем

условиям ДЫВып АМзад и , САР-8 воздействует на клапан 2 так, чтобы регулируе- мый параметр (например, мощность) находился в заданных пределах.

Так как , то операция 18 в соответствии с уравнением (1) выдает на вход регулятора 9 задание по давлению, равное

.н.

Если давление в парогенераторе 1 достигнет уставки .н, то регулятор 9,

воздействуя через механизм 10 на клапан 11, обеспечивает регулирования по ПИ-за- кону.

При большом по величине изменении мощности энергоблока, например, при отключении генератора 4 от сети 5 с помощью выключателя 6, САР-8 воздействует на клапаны турбины 3 так, чтобы параметры регулирования поддерживались в заданных пределах. Одновременно сигнал АМВыч,

вырабатываемый подоперацией 14, превосходит сигнал АЫзад, вырабатываемый подоперацией 15, в результате чего подоперация 16 в составе операции 13 вырабатывает сигнал . Одновременно сигнал

воздействует на включение операции 17. Но при этом до достижения максимального давления операции 17 вырабатывает сигнал .

Сигналы , воздействует на операцию 18, которая в соответствии с соотношением (1) вырабатывает уставку .д, меньшую чем. Рзад.н. Тогда на регулятор 9 поступает регулирующий сигнал (Рзад-Р), под воздействием которого механизм 10 открывает клапан 11. Это приводит к сбросу пара из парогенератора 1 в конденсатор 7 через пароохладитель 12. При выполнении операции 17 с различными подоперациями 19 ... 28, приведенными на фиг. 2 ... 6, по определению процесса снижения давления после заброса выдается сигнал , воздействующий на операцию 18, которая устанавливает .к. в соответствии с соотношением (1).

При выполнении операции 18 с подоперациями 31, 30 по определении величины

Рэад (СМ. фИГ. 7), выбирают .к. ИЛИ .д ИЛИ .н В СООТВСТСТВИИ С

соотношением (1).

Вышеуказанное определение процесса снижения давления после заброса нагрузки по различным вариантам, приведенным на фиг. 2 ... 7, позволяет определить момент увеличения уставки (до величины .к. после ее временного снижения до величины .д.) в зависимости от изменения основного регулирующего параметра - давления в парогенераторе сразу же после достижения им максимального значения, а не при достижении величины задатчика по давлению (как в прототипе).

Предложенный способ приводит к более точному регулированию давления в парогенераторе, давления на уровне большем или меньшем требуемого, что приводит, в конечном итоге, к сокращению времени простоя энергоблока.

Уменьшение времени нахождения давления на уровне, меньшем требуемого, приводит к уменьшению сброса пара из парогенератора в конденсатор турбины, что также косвенно приводит к уменьшению времени простоя энергоблока и, в конечном итоге, к повышению его экономичности.

Формула изобретения 1. Способ регулирования давления пара в парогенераторе энергоблока путем измерения давления пара в парогенераторе, мощности турбогенератора и открытия клапанов быстродействующей редукционно- охладительной установки при повышении давления пара в парогенераторе до первого заданного предельного значения и снижении мощности турбогенератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и экономичности работы энергоблока, определяют величину снижения мощности, сравнивают ее с заданным значением и при превышении величины снижения мощности заданного значения уменьшают первое заданное предельное значение давления, а по истечении заданного интервала времени, отсчитываемого от момента превышения величины сброса нагрузки турбогенератора заданного значению, снова увеличивают заданное значение давления до значения меньше первого и больше второго.

2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что вводят третье заданное значение давления в парогенераторе при достижении разностью между максимальным давлением и текущим давлением в парогенераторе

заданного значения.

3.Способ по пл. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что вводят третье заданное значение давления в парогенераторе при достижении разностью между последним и

текущим значением заданного давления.

4.Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что вводят третье заданное значение давления в парогенераторе с заданным запаздыванием относительно момента превышения сброса нагрузки турбогенератора заданного значения.

5.Способ по пп, 1-3, отличающий- с я тем, что вводят третье заданное значение давления в парогенераторе при превышении скорости снижения давления заданного значения.

Г

ч

я

1

/5

Nto4

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить экономичность работы энергоблока за счет сокращения времени простоя путем повышения точности регулирования давления в парогенераторе открытием клапанов быстродействующей ре- дукционно-охладительной установки при повышении давления до первого заданного значения и поддержания второго по величине меньше первого заданного значения давления с момента сброса нагрузки больше заданного значения, а по истечении заданного интервала времени после этого момента - поддержания третьего заданного значения давления больше второго и меньше первого заданного значений, поддерживают третье заданное значение давление также и в случаях, если разность текущего давления в парогенераторе и максимального допустимого давления достигнет заданного значения или разность между текущим значением давления и третьим заданным значением достигнет заданной величины, или после истечения заданного интервала времени от момента сброса нагрузки до заданного значения, или при превышении скорости снижения давления заданного значения, 4 з.п.ф-лы, 8 ил. (Л

ф/ П

N

Я Рзад

I8

К;

Ik

IS

Ч

I

0---Ч5

Фиг.1

Фиг 2

0игЗ

(buz.l

13

Фнг.5

а/г.5

п

(DU8.7

Рзадк Рэадн

°эадд --/

Временный интервал недопустимого увеличения уставки

v

Примерный момент увилечения уставки

Фиг. 8

Рмам-р

Рзадк-Р$ 1

г(время)

Временный интервал увилечения уставки

Примерные моменты увеличения уставки

Примерный момент увеличений уставки