УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОЛ\АТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ БЛОКА КОТЕЛ—ТУРБИНА Советский патент 1974 года по МПК F01K7/24 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для регулирования энергоблоков с турбинами, имеющими сопловое парораспределение.

(Известны устройства для авто.матического регулирования блока котел-турбина, содержащие регулятор положения сервомотора регулирующих клапанов турбин с импульсной линией от датчика скорости и датчика мощности и регулятор производительности котла с датчиком давления нар а перед турбиной, датчиком давлеиия жидкости в импульсной линии и функциональным деобразозателем.

Однако с помощью таки.ч устройств нельзя оптимизировать по критерию экономичности соотношение давле.ния пара и положения регулирующих клапанов турбины на установившихся режимах.

Цель изобретения - оптимизация соотнощения давления пара и положения регулирующих клапанов.

Для достижения этого параллельно импульсной линии от датчика скорости и датчика мощности к сервомотору регулирующих клапанов подключена корректирующая цепь с датчиком давления лсидкости в импульсной линии, вторым функциональным иреобразователем и медленно действующим регулятором, а между датчиком давления жидкости в импульсной лииии и функциональным преобразователем регулятора пронзводнтельности включен медленно действующий корректор.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - кривая зависимости мощности и оптимально допустимого положения сервомотора (/), на фиг. 3 - кривая зависимости мощности и оптимально допустимого давления пара (Р), на фиг. 4 и

фиг. 5 - зависимости, показаплые на фиг. 2 и фиг. 3, но скорректированные.

Устройство для автомат г-1еского регул ровашш блока котел-турбина имеет канал регулирования скорости г;ли мощностн турбины, параллельную ему цепь коррекции положения сервомотора регулирующих клапанов и канал регулирования давления пара перед турбиной.

Ка11ал ретулировання скорости состоит iJ3

синхронизатора / и датчика 2 скорости, подключенных к золотнику 3 регулятора скорости. Последний связаН импульсной линией 4 с сервомотором 5, управляющим положением регулирующих клапанов 6 турбииы 7.

Цепь соррегщнн ноложсн1 я сервомотора 5 содержит датчик 8 давления жидкости п импульсной лпнии 4, функциональный преобразователь 9 (заданная нагрузка - оптимальное допустимое положение сервомотора),

медленно действующий регулятор 10 положеi-t,T-:j-,

, .-.

.4... «PP.- .,...-.. , . .- T«--,

НИЯ сервомотора и датчик 11 действительного положения сервомото,ра. Датчик 8 подключен ко входу преобразователя 9, а последний в качестве задатчика - к регулятору 10. В качестве обратной связи к регулятору 10 подклЕОчен датчик /У. Выход регулятора W соеди.неп с промежуточным золотником 12, который связан гидравлической системой с сервомотором 5.

:Капал регулирования давления пара перед турбиной состонт из корректора 13, функционального нреобразователя 14 (нагрузка - оптпмальггюе допустимое давление), датчика 15 давления пара перед турбипой и регулятора 16. Датчик 8 подключеп ко входу корректора 13, а выход последнего соединен со входом функционального нреобразователя 14. Преобразователь 14 в качестве задатчика подключен к регулятору 16. К другому входу регулятора 16 подсоединен датчик 15 давления пара перед турбиной. Регулятор 16 в качестве задатчика подключен к регулятору 17 производительности котла, которым может быть либо регулятор топлива, либо регулятор питания с воздействием на производительность питате.чьного насоса. Возможно построение схемы регулироваиия питапия с воздействием только на регулирующие питательные клапаны котла (не токазаны). Эффективность оптимизации при этом будет пониженной.

Узел регулирования мощности состонт нз датчика 18 мощности генератора 19, задатчика 20 и регулятора 21 мощности. Датчик J8 и задатчик 20 подключены ко входам регулятора 21, а выход последнего соединен с синхронизатором /.

Схема регулирования миннмального давления может быть использоваиа для сверхкрнтических блоков в том случае, когда недопустимо снижение давления в зоне максимальной теплоемкости (ЗМТ) 22 ниже критического. Примеиепие в данных условиях схемы регулирования минимального давления расщиряет зону допустимых давлений и повышает эффективность аптимизации. Это илл1о,ст ри|руют фиг. 2 ;и 3. Кривые а и а {,см. фиг. 2 и 3) даны для случая, когда допустимо любое снижение давления, кривые б и в- когда снижение давлення в З.МТ 1И1же критнческого недопусти.мо (причем кривая б дана при наличии схемы регулирования мипимал :.пого давления, в - без нее). Линии г и д ограничивают пределы допустимых давлений (г - максимальное донустимое давление, д - давление, обеспечивающее без схемы регулнроваиия минимального давлення сохранение сверхкритических нараметров в ЗМТ).

Схема регули|рова.иия минимального давления (см. фиг. 1) СОСТОИТ из датчИКа 23 из.меряющего давление за ЗМТ 22, задатчика 24 и регулятора 25. Выход последнего соединен с нсполнительпым механизмом (не ноказан), унравляющим регулирующим органом

424985

26, расположенным между ЗМТ 22 и нароперегревателем 27.

Для обеспечепия хорошей приемистости блока процессы регулировапия нагрузки и онтимизации разделены во времени. При измерении сигиала. приходящего на золотник 3 регулятора скорости, например, путем изменения частоты сети в первую очередь вступает в работу канал регулирования скорости, неремеп сающий сервомотор 5 и регулирующие клапаны 6 турбины 7. Регулятор 16 воссстанавливает давление свежего пара до прежнего уровня воздействием на регулятор 17 нроизводительиости котла.

Оптимизащно соотноще-ния ноложения клапанов 6 и давления осуществляют совместно регуляторы 10 и 16. Выходной сигнал схемы управления нагрузкой турбины, например сигнал с датчнка 8 давления жидкости в

импульсной 4, поступает на функциональные преобразователи 9 и 14 (на последний через корректор 13) для выработки нового задания ретулятора.м 10 и 16. Медленно действующий регулятор JO положения сервомотора 5 постепенно перемещает сервомотор 5 и регулирующие клапаны 6 в новое оптимальное положение. Регулятор 10 настроен таки.м образом, чтобы блок успел принять новую нагрузку за счет действия схемы управления нагрузкой турбииы. Регулятор 16 давления отрабатывает новую онтимальную установку, воздействуя на регулятор 17 производитеотьности котла. Изменение уставки регулятору 16 давления растянуто медленно

действующим корректором 13 на время, необходимое для установления новой нагрузкн. Настройки корректора 13 выбраны таким образом, чтобы обеснечить инвариантность нагрузки от действия регулятора 10.

,В целях обеепечения устойчивого регулирования во всем диапазоне нагрузок, в то.м числе при колебаниях нагрузки вблизи зиачений Л| и NZ (см. фиг. 4), функциональные преобразователи 9 и 14 осуществляют нреобразование в соответствии с кривыми е, ж, з (см. фиг. 4) и е , ж , з (см. . 5), которые в больщей части совнадают с графика.ми онтимального донустнмого ноложения сервомотора и оптимального допустимого давле;ния

(кравые а к а на фиг. 2 и 3). На тех участках, где кривые е, ж, з не совпадают с кривой а, эконо.мичность работы по ним мало отличается от оптимальной. Если нагрузка находится в пределах Лз jV Ла (фиг. 4 и

5), преобразователи 9 т 14 работают в соотBeTCTiEiHH с кривыми ж, ж соответственно. При снижении нагрузки до N4 нреобразователи переходят на работу по кривым вне и работают но ним нри изменениях нагрузки

от yv О до N NS.

Регулятор 21 мощности сравнивает величину заданной мощноети с действительной, измеряемой датчиком 18, и выдает сигнал на синхронизатор 1, воздействуя тем самым на

положение сервомотора 5 и иа регуляторы 10 и 16.

Схема регулирования минимального давления работает следуюищм образом. Пока давление пара за ЗМТ 22 выше минимальло допустимого, регулятор 25 действует на клапан 26 в сторону открытия и держит его полностью открытым, когда давление достигает уставки (минимально допустимого значения), регулятор вступает в активную работу, поддерживая постоянное давление.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования блока котел-турбина, содержащее регулятор положения сервомотора регулирующих клапанов турбины с импульсной лигшей

от датчика скорости и датчика мощности и регулятор производительности котла с датчико.м давления пара перед турбиной, датчиком лазлення жидкости в импульсной линии и функциональным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью оптимизации соотношения давления пара и положения регулирующих клапанов, параллельно импульсной лннии от датчика скорости и датчика мощност к сервомотору регулирующих клапанов подключена корректирующая цепь с датчиком давления жидкости в импульсной линии, вторым функциональным иреобразователесм и медленно действующим регулятором, а между датчиком давления жидкости в им пульсной линии и функциональным нреобразователем регулятора производительности включен медленно действующий корректор.

а

;

w

(/г.З