Система регулирования энергоустановки с пароводяным аккумулятором Советский патент 1992 года по МПК F01K3/02 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при автоматизации энергоустановок с пароводяным аккумулятором, например, при автоматизации солнечных электростанций.

Известна система регулирования солнечной электростанции с пароводяным аккумулятором, включающая в себя регулятор уровня в конденсаторе, регулятор уровня в деаэраторе, регулятор давления в деаэраторе и регулятор давления редукционной установки. В известной системе регулятор уровня в конденсаторе управляет отводом конденсата в деаэратор,клапан регулятора уровня в деаэраторе установлен на линии подачи химочищенной воды в конденсатор, клапан регулятора давления в деаэраторе - на линии

подвода пара из отбора турбины. Клапан редукционной установки установлен на линии сброса острого пара в конденсатор и редукционная установка предназначена для прогрева паропровода острого пара во время пуска солнечного парогенератора. В этой системе достаточно высокое качество регулирования обеспечивается при балансе нагрузок парогенератора и турбины, когда расход конденсата, поступающего из конденсатора турбины в деаэратор, примерно равен расходу питательной воды, забираемой из деаэратора, и давление пара в отборе турбины пропорционально этим расходам.

Недостатком известной системы регулирования солнечной электростанции с пароводяным аккумулятором является снижение качества регулирования

VJ

vt 00 СА М N3

в режимах заряда и разряда пароводяного аккумулятора, когда существенно нарушается баланс нагрузок пароге - нератора и турбины. В режиме заряда пароводяного аккумулятора, когда турбина остановлена г весь пар от солнеч ного парогенератора конденсируется в аккумуляторе и конденсат в деаэратор не поступает:. ,В этом режиме расход воды из деаэратора на питание солнечного парогенератора может быть выполнен только химочищенной водой, а так как производительность химводоочист- ки всегда меньше производительности парогенератора, уровень в деаэраторе снижается. При этом снижается также и давление в деаэраторе, потому что при остановленной турбине не поступает пар из отбора турбины на деаэрацию вводимой химочищенной воды. Снижение уровня в деаэраторе снижает надежность работы питательного насоса. Снижение давления ухудшает деаэрацию воды, что снижает надежность работы парогенератора. Таким образом известная система регулирования в режиме заряда аккумулятора снижением качества регулирования снижает надежность работы оборудования. В режиме разряда пароводяного аккумулятора парогенератор остановлен, а турбина находится в работе Весь подведенный к турбине пар конденсируется и конденсат этого пара поступает в де- аэратор, а расход воды на питание . парогенератора отсутствует.Уровень в деаэраторе повышается и после заполнения деаэратора оказывается вы-- нужденным отвод конденсата в дренаж, что наносит экономический ущерб, так как потери конденсата увеличивают затраты на водоподготовку. Таким образом известная система регулирования в режиме разряда аккумулятора снижением качества регулирования снижает экономичность работы энергоустановки.

Целью изобретения является повышение качества регулирования в режимах заряда и разряда пароводяного аккумулятора.

Цель достигается тем что в систему регулирования энергоустановки с пароводяным аккумулятором, включающую в себя регулятор уровня в конденсаторе, регулятор уровня в деаэраторе, регулятор давления в деаэраторе и регулятор давления редун

ционной установки, введен бак оперативного запаса конденсата с регуляторов уровня, клапан которого устаг новлен на линии подвода химочищен-

0 ной воды, клапан редукционной установки установлен на линии подачи пара из пароводяного аккумулятора в коллектор собственных нужд, клапан

регулятора уровня в конденсаторе установлен на линии отвода конденсата в бак оперативного запаса конденсата, клапан регулятора уровня в деаэраторе установлен на линии подачи воды

R из бака оперативного запаса конденсата в деаэратор, клапан регулятора давления в деаэраторе установлен на линии подачи пара из коллектора собственных нужд в деаэратор, к регуля0 Т°РУ УРОВНЯ в баке оперативного запаса конденсата подключены датчик уровня в пароводяном аккумуляторе и датчик уровня в баке оперативного запаса конденсата. Включение в систе5 му оборудованного регулятором уровня бака оперативного запаса конденсата обеспечивает возможность поддержания постоянного количества теплоносителя в тепловой схеме энергоусо тановки, что повышает качество регулирования уровня в деаэраторе, предотвращает упуск уровня в деаэраторе в режимах заряда пароводяного аккумулятора и не допускает потерь кон денсата со сбросом в дренаж в режимах разряда аккумулятора. Схема подачи в деаэ ратор греющего пара из аккумулятора через редукционную установку и через паровой коллектор

0 собственных нужд повышает качество регулирования давления в деаэраторе, что способствует улучшению деаэрации воды.

Авторам не известны технические

5 решения, имеющие признаки заявляе- мого изобретения, или признаки, сходные с заявляемыми.

Техническая сущность и принцип действия предложенной системы регу- лирования энергоустановки с паро°и водяным аккумулятором поясняются

чертежом, на котором изображена схема системы.

Парогенератор 1 паропроводом заряда соединен с пароводяным аккумуля55 тором 2, который паропроводом разряда соединен с турбиной 3, к которой подключен конденсатор А. Деаэратор 5 через трубопровод с питательным

насосом связан с парогенератором 1. Система включает в себя регулятор 6 уровня в конденсаторе, регулятор 7 уровня в деаэраторе, регулятор 8 давления в деаэраторе и регулятор 9 давления редукционной установки. Система содержит также паровой коллектор 10 собственных нужд и бак 11 оперативного запаса конденсата с регулятором 12 уровня, к которому подключены датчик 13 уровня в пароводяном аккумуляторе и датчик 14 уровня в баке оперативного запаса конденсата.

Система работает следующим образом„

В режимах заряда аккумулятора 2 пар от парогенератора 1 конденсируется в аккумуляторе, турбина 3 не работает, в конденсаторе 4 не образуется конденсат. В деаэратор 5 вода поступает из бака 11 оперативного запаса конденсата через регулирующий клапан регулятора 7 поддерживающего постоянное положение уровня в деаэраторе. По мере заряда аккумулятора 2 уровень воды в нем увеличивается, а уровень воды в баке 11 уменьшается. При этом сигнал датчика 13 увеличивается, сигнал датчика 14 уменьшается, а сумма этих сигналов сохраняется постоянной, соответствующей нормальной вели™ чине оперативного запаса конденсата. Регулятор 12 не меняет положения своего клапана, открытие этого клапана обеспечивает расход химочищенной воды, равный сумме фактических утечек теплоносителя. Если по какой-либо /. причине сумма утечек теплоносителя увеличивается, уровень в баке 11 станет уменьшаться быстрее, чем увеличивается уровень в аккумуляторе 2, сумма сигналов датчиков 13 и 14 станет отрицательной, регулятор 12 приоткроет свой регулирующий клапан, увеличивая подвод химочищенной воды. Это замедлит снижение уровня в баке

11,в связи с чем сумма сигналов датчиков 13 и 14 придет к величине, соответствующей балансу регулятора

12,который прекратит подачу команд на открытие своего регулирующего клапана. Если по какой-либо причине утечки теплоносителя уменьшатся,, уровень в баке 11 и сигнал датчика

14 будут уменьшаться медленнее, чем увеличивается уровень в аккумуляторе 2 и сигнал датчика 13. В этом случае регулятор 12 воспримет поло

10

15

20

25

жительный небаланс сигналов, сформирует команду на прикрытие своего регулирующего клапана и этим уменьшит расход химочищенной воды, что ускоряет снижение уровня в баке 11 и способствует восстановлению баланса на входе регулятора 12, Регулятор 9 давления пара в коллекторе 10 собственных нужд работает во всех режимах, требующих расхода пара на собственные нужды. Регулятор 7 уровня в деаэраторе и регулятор 8 давления в деаэраторе работают в режиме заряда аккумулятора, когда из деаэратора 5- подается питательная вода в парогенератор 1, убыль воды восполняется подводом конденсата из бака 11 че- рез клапан регулятора 7, а деаэрация обеспечивается подводом пара в головку деаэратора 5 из коллектора 10 через клапан регулятора 8.

В режимах разряда аккумулятора парогенератор 1 остановлен, пар от аккумулятора 2 поступает на турбину 3, а затем конденсируется в конденсаторе 4. Регулятор 6, поддерживая заданный уровень в конденсаторе, управляет регулирующим клапаном, установленным на линии отвода конденсата в бак 11 оперативного запаса конденсата. Регулятор 12 поддерживает постоянное количество теплоносителя в тепловой схеме, устраняя отклонения суммы сигналов датчиков 13 и 14.

При работе энергоустановки с постоянными параметрами пара баланс нагрузки парогенератора 1 и турбины 3 сохраняется постоянным. В таком ре- 40 жиме расход конденсата из конденсатора 4 в бак 11 примерно равен расходу из бака 11 в деаэратор 5, в связи с чем уровень в баке 11 сохраняется практически постоянным. Посто- 45 янным остается также и уровень в ак кумуляторе 2, так как заряд аккумулятора не меняется. Регулятор 12 поддерживает постоянное количество теплоносителя в тепловой схеме, уст- gQ раняя отклонение уровня в баке 11 при изменениях суммарных утечек теплоносителя. В этом режиме и в заявляемой системе, и в прототипе обеспечивается достаточно высокое каче- сс ство регулирования. В отличие от прототипа, в заявляемой системе в режимах заряда и разряда аккумулятора повышено качество регулирования уровня в деаэраторе за счет ввода

30

35

7

в тепловую схему бака оперативного запаса конденсата с регулятором уров1 ня и повышено качество регулирования давления в деаэраторе подачей в де- аэратор греющего пара из аккумулятора через редукционную установку и через паровой коллектор собственных нужд.

Повышение качества регулирования способствует повышению надежности и экономичности работы энергоустановки

Формула изобретения

Система регулирования энергоустановки с пароводяным аккумулятором, содержащая регулятор уровня в конденсаторе, регулятор уровня в деаэраторе, регулятор давления в деаэраторе и регулятор давления редукционной устаноЁки, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования энергоустановки, имеющей коллектор собст - венных нужд и бак оперативного запа

10

783228

са конденсата, она содержит регулятор уровня последнего с датчиком, клапан которого установлен на линии подвода к баку химочищенной воды и датчик уровня в пароводяном аккумуляторе, клапан регулятора редукционной установки установлен на подачи пара из пароводяного аккумулятора в коллектор собственных нужд, клапан регулятора уровня в конденсаторе установлен на линии отвода конденсата в бак оперативного запаса конденсата, клапан регулятора уровня в деаэраторе установлен на линии подачи воды из бака оперативного запаса конденсата в деаэратор, клапан регулятора давления в деаэраторе установлен на линии подачи пара из коллектора собственных нужд в деаэратор, причем к регулятору уровня в баке оперативного запаса конденсата подключен датчик уровня воды в пароводяном аккумуляторе и датчик уровня в 25 баке оперативного запаса конденсата.

15

20

Использование: теплоэнергетика при автоматизации энергоустановок с пароводяным аккумулятором, -например при автоматизации солнечных электростанций. Сущность изобретения: система содержит регулятор 12 уровня бака оперативного запаса конденсата. К регулятору 12 подключен датчик 13 уровня в пароводяном аккумуляторе и датчик Ik уровня в баке оперативного запаса конденсата. 1 ил.