Регулятор питания водой парогенератора Советский патент 1992 года по МПК F22D5/30 

tm Н И LL kp7- SP

Изобретение позволяет повысить точность регулирования питания водой парогенератора за счет селектирования регулирующих воздействий путем подключения через ключи 11 и 12 устройств 5 и 7 интегрирования и запаздывания, сумматоров 4 и 6 сигналов отклонения уровня в парогенераторе от заданного значения или рассогласования между сигналами от датчиков 2 и 3 расходов питательной воды и пара по командам от устройств 8 или 9 определения знака выходных сигналов сумматоров 4 или 6. 3 ил.

Яиюа/пелйная °.,

fofa .

Риг.1J

Л

Os 00 00 О

Оч

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно, к парогенераторам атомных и тепловых электрических станций.

Известен регулятор питания водой парогенератора, содержащий датчик уровня воды в парогенераторе, задатчик уровня воды в парогенераторе, датчик расхода пара, поступающего из парогенератора, датчик расхода питательной воды, поступающей в парогенератор, сумматор, определяющий рассогласование между выходными сигналами датчиков уровня, расхода воды, расхода пара и задатчика уровня, устройство для пропорционально-интегрального преобразования выходного сигнала сумматора, выходной сигнал которого управляет вентилем на трубопроводе питательной воды. Недостатком такого регулятора является то, что при резком изменении нагрузки первоначальный выбег уровня - динамическая ошибка практически не зависит от работы регулятора и определяется динамическими свойствами парогенератора, а именно, явлениями провала уровня воды при сбросе нагрузки и набухания уровня при увеличении нагрузки.

Известен регулятор питания водой парогенератора, содержащий датчик уровня воды в парогенераторе, датчик расхода питательной воды, поступающей в парогенератор, датчик расхода пара, поступающего из парогенератора, первый сумматор, определяющий рассогласование между выходным сигналом датчика уровня и уставкой уровня, устройство для операции интегрирования, на вход которого поступает сигнал первого сумматора, второй сумматор, определяющий рассогласование между выходными сигналами датчика расхода питательной воды, поступающей в парогенератор и датчика расхода пара, поступающего ;.;з парогенератора, устройство для компенсации опережения и запаздывания выходного сигнала второго сумматора, вход которого подключен к выходу второго сумматора, третий сумматор выходного сигнала компенсатора и уст ройство для операции интегрирования сигнала рассогласования по уровню воды, веитиль,который регулирует расход питательной воды на основе выходного сигнала третьего сумматора.

Недостатком такого регулятора является то, что при резком изменении нагрузки первоначальный выбег уровня - динамическая ошибка практически не зависит от работы регулятора и определяются динамическими свойствами парогенератора, а именно, явлениями провала уровня при сбросе нагрузки и набухания уровня при увеличении нагрузки.

Целью изобретения является повышение динамической точности регулирования уровня воды в парогенераторе за счет се- лектирования регулирующих воздействий.

Поставленная цель достигается тем, что

известный регулятор питания водой парогенератора, содержащий датчик уровня воды в парогенераторе, датчик расхода питательной воды, поступающей в парогенератор,

датчик расхода пара, поступающего из парогенератора, первый сумматор, определяющий рассогласование между выходным сигналом датчика уровня и уставкой уровня, устройство для операции интегрирования,

вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй сумматор, определяющий рассогласование между выходными сигналами датчика расхода питательной воды, поступающей в парогенератору датчика

расхода пара, поступающего из парогенератора, устройство для компенсации опережения и запаздывания выходного сигнала второго сумматора, вход которого подключен к выходу второго сумматора, третий сумматор выходных сигналов компенсатора и устройства для операции интегрирования сигнала рассогласования по уровню воды, вентиль, который регулирует расход питательной воды на основе выходного сигнала

третьего сумматора, снабжен дополнительно устройством для определения знака выходного сигнала первого сумматора, устройством для определения знака второго сумматора и логическим устройством с двумя ключами для селектирования регулирующих воздействий - входов третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом устройства для определения знака выходного сигнала первого сумматора, а

второй вход соединен с выходом устройства для определения знака выходного сигнала второго сумматора, первый выход которого управляет первым ключом, включенным между устройством для операции интегрирования и первым входом третьего сумматора, а второй выход которого управляет вторым ключом, включенным между устройством для компенсации опережения и запаздывания выходного сигнала второго

сумматора и вторым входом третьего сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора питания водой парогенератора; на фиг. 2 и 3 приведены процессы регулирования уровня воды в парогенераторе при увеличении нагрузки и сбросе нагрузки соответственно для аналога (кривая 1), прототипа (кривая 2) и заявляемого регулятора (кривая 3).

Регулятор питания водой парогенератора содержит датчик уровня воды в парогенераторе 1. датчик расхода питательной воды, поступающей в парогенератор 2, датчик расхода пара, поступающего из пароге- нератора 3, первый сумматор 4. определяющий рассогласование между выходным сигналом датчика уровня и уставкой уровня, устройство для операции интегрирования 5, вход которого подключен к выходу первого сумматора 4, второй сумматор 6, определяющий рассогласование между выходными сигналами датчика расхода питательной воды, поступающей в парогенератор и датчика расхода пара, поступающего из парогенератора,устройство 7 для компенсации опережения и запаздывания второго сумматора, вход которого подключен к выходу второго сумматора б, устройство 8 для определения знака выходного сигнала первого сумматора 4. устройство 9 дтя определения знака выходного .сигнала второго сумматора 6, логического устройства 10 с двумя ключами к1 и к2 для селектирования регулирующих воздействий - входов третьего сумматора 11 выходных сигналов компенсатора 7 и устройства для операции интегрирования 5, первый вход которого соединен с выходом устройства 8 для определения знака выходного сигнала первого сумматора 4, а второй вход соединен с выходом устройства 9 для определения знака выходного сигнала второго сумматора 6, первый выход которого управляет первым ключом к1, включенным между устройством для операции интегрирования 5 и первым входом третьего сумматора 11, а второй выход которого управляет вторым ключом к2, включенным между устройством 7 для компенсации опережения и запаздывания выходного сигнала второго сумматора 6 и вторым входом третьего сумматора 11 вентиль 12, который регулирует расход питательной воды на основе выходного сигнала третьего сумматора

Регулятор питания водой парогенератора работает следующим образом.

Первый сумматор 4 определяет сигнал рассогласования Л L, между сигналом датчика уровня воды в парогенераторе 1-LW и установкой Lwo. т.е. AL Lw-Lwo.

Второй сумматор 6 определяет сигнал рассогласования между сигналом датчика расхода питательной воды 2 - Ew и сигналом датчика расхода пара 3-Es. т.е. AE EW-ES.

Устройство 5 преобразует сигнал рассогласования AL в регулирующее воздействие у1 по пропорционально-интегральной

зависимости, т.е. ( AL+1/Ti / A L dt), где Ki и Ti - параметры устройства 5; t - время.

Устройство 7 преобразует сигнал рассог- ласования А Е в регулирующее воздействие У2 по пропорционально-интегрально-дифференциальной зависимости, т.е.

10

(Д Е+1 /Т2 / A Edt+T3d AtE ) ),

1, если AL 0;

где К2, Т2 и Тз - параметры устройства 7.

Устройство 8 определяет знак сигнала рассогласования Д L и имеет выходной сигнал QI, который определяется следующим образом:

Q, j

(.0, если .

Устройство 9 определяет знак сигнала рассогласования АЕ и имеет выходной сигнал Q2, который определяется следующим образом:

Г 1. если А Е Ј0; 02 V Јо, если .

Логическое устройство 10 с ключами Ki и К2 осуществляет селектирование регулирующих воздействий yi и уг, причем:

Q3 Qi+th; Q4 5i+Q2; f замкнут, если

Ki j

( разомкнут, если / замкнут, если К2 ) Ј разомкнут, если .

Третий сумматор 11 осуществляет суммирование регулирующих воздействий, т.е. Уо У1+У2, и управляет вентилем 12, который регулирует расход питательной воды.

На фиг, 2 показаны процессы изменения уровня воды в парогенераторе при увеличении нагрузки.

Кривая 1 соответствует трехимпульсно- му регулятору питания 1. кривая 2 регулятору питательной воды парогенератора 2, а кривая 3 получена дг- регулятора, составляющего предмет изобретения. На фиг, 3 показаны соответствующие кривые для сброса нагрузки. Кривые переходных процессов получены путем моделирований на аналоговой вычислительной машине. Кривые 3, показывают существенное увеличение

динамической точности, так, первоначальный выбег при увеличении нагрузки уменьшается на 20%. а при сбросе нагрузки уменьшается в 2 раза, что позволяет судить о положительном эффекте изобретения.

Формула изобретения Регулятор питания водой парогенератора, содержащий датчик и задатчик уровня воды в парогенераторе, подключенные к входам первого сумматора, датчики расходов питательной воды и пара, подключенные к входам второго сумматора, интегратор, к входу которого подключен выход первого сумматора, компенсатор, к входу которого подключен выход второго сумматора, третий сумматор, выход которого подключен к вентилю, установленному на трубопроводе подачи питательной воды к

/W

tw9

-40

-08

Фиг. 2

парогенератору, отличающийся тем, что, с целью повышения динамический точности регулирования, регулятор снабжен дополнительными блоками определения

знака выходного сигнала первого и второго сумматоров, соединенными своими входами соответственно с входами первого и второго сумматоров, логическое устройство с двумя ключами, своим входом подключенное к выходам блоков определения знака, а входы третьего сумматора подключены через ключи логического устройства к выходам интегратора и компенсатора.

AfM

WO

-40

-80

-пю

фиг.З .