Устройство для автоматического пуска турбины Советский патент 1977 года по МПК F01D19/02 

Изобретение относится к автоматизации паровых турбин тепловых и атомных электростанций.

1-1звестны устройства для автоматического пуска турбины, содержащие регулятор нагружения с датчиками температуры металла и нагрузки турбины, управляющие прогревом турбины при пуске по замкнутой схеме регулирования теплового состояния, где в качестве регулируемого параметра испо«тьзуются разности температур в металле турбины, лимитирующие скорость ее нагружения.

При точном поддержании этих разностей температур на предельно допустимом уровне реализуемый процесс пуска будет оптимален, Однако вследствие дифференцирующих свойств объекта регулирования такие устройства имеют определенную статическую погрещность регулирования. Кроме того, дополнительные отклонения от оптимального процесса неизбежно возникают из-за погрешностей измерения температуры вблизи обогреваемой поверхности и экстраполяции распределепия температур в контролируемых элементах конструкции турбины на обогреваемую поверхность. Недостатком подобных устройств является также сложность их наладки из-за переменных динамических свойств контура регулирования нагрузка-регулируемая разность температур.

Пзвестно также устройство для автоматического пуска паром р.омшгальпых параметров, содержащее регулятор нагружения с датчиками температуры металла и нагрузки турбины, сумматором и нелинейным преобразователем, реализующее кусочно-линейную зависимость нагрузки от текущей температуры металла турбины в характерной точке.

Это устройство является наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Однако изменение в процессе иуска разности температур пара п металла турбины и коэффициента теплоотдачи от пара к металлу учитывается весьма грубо дискретным изменением крутизиы статической характеристики регулятора нагруженпя с иомо1цью блока начальных нагрузок и корректора. В результате реализуемые ироцессы иуска могут заметно отличаться от оитимальных.

Целью изобретеипя является иовыщение точпости оптимизации процесса пуска.

Достигается это тем, что выход датчика нагрузки через нелинейный иреобразователь присоединен ко входу cyMNsaTopa вместе с датчиком темиературы металла, а выход сумматора через второй иелинейиый преобразователь присоедииеи к входу регулятора.

На фиг. I показана схема устройства для случая контроля температуры металла турбины в одной характерной точке; на фиг. 2 - то же, для случая исиользовання нескольких показателей температурного состояния турбины.

Устройство для автоматического пуска турбины 1 содержит (см. фиг. 1) регулятор 2 нагружеиия с датчиком 3 температуры металла и датчиком 4 нагрузки турбниы, сумматор 5, вход которого соедииен с 3 температуры металла и через нелинейный преобразователь 6 - с датчиком 4 нагрузки турбины, а выход - через второй нелинейный преобразователь 7 с регулятором 2 нагрун епия. Нагружение турбииы нрп пуске иаром постоянных параметров осуществляется регулятором 2, соединенным обратной связью с датчиком нагрузки, путем воздействия иа регулируюш.ие клапаны на подводе пара к турбине 1. В качестве датчика нагрузки может быть использован также датчик давления за регулирующими клапанами или в ироточиой части турбины. Преобразование сигнала от датчика 4 нагрузки в нелинейном нреобразователе 6 отражает нзменение условий теплоотдачи от пара к металлу в процессе пуска, а также изменение предельно допустимой величины ноказателя, лимитируюиаего скорость пуска, от режима работы турбины. Соединение входа нелинейного преобразователя 6 с датчиком 3 температуры .металла позволяет учесть завнснмость этой велнчииы также и от темиературы металла. В качестве датчика 3 температуры металла может бьггь использовано вычислительиое устройство, моделирующее прогрев элемента конструкщщ турбины, лимитирующего скорость пуска, например, ротора. Преобразование сигнала иа выходе сумматора 5 в нелииейном преобразователе

7 соответствует нелинейной зависимости изменения температуры пара в турбине от наг)узки.

Если скорость пуска турбины лимитируется более, чем одним показателем ее температурного состояния (фиг. 2), на турбине устанавливается два или более датчика 3, 8 и т. д. температуры металла в характерных точках, соединенных каждый со входом соответствующего сумматора 5, 9 и т. д. параллельно с выходом нелинейных преобразователей 6, 10 сигнала от датчика 4 нагрузки, а сигналы с выходом сумматоров 5, 9 и т. д. иосле нелинейного преобразования в преобразователях

7, 11 иодаются на блок 12 выделения минимума, выход которого соединен со входом регулятора 2.

Таким образом, данное устройство за счет неирерывиой коррекции характеристики регулятора нагружения обеспечивает повышенную точность оптимизации процесса пуска.

Устройство может быть использовано для автоматизации управления пере.менными режи.мами т)фбин преимущественно атомных

электростанций.

Формула изобретения

Устройство для автоматического пуска турбины, содержащее регулятор нагружения с датчиками температуры металла и нагрузки турбины, сумматором и нелинейным иреобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышеиия точности оптимизации процесса пуска, вы.ход датчика нагрузки через пелииейиый преобразователь присоединен ко входу сумматора вместе с датчиком температуры металла, а выход сумматора через второй нелинейный преобразователь присоедииси к входу регулятора.

Риг