Устройство для контроля за прогревом ротора турбины Советский патент 1983 года по МПК F01D19/02 

4-0

- -L-ff

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что,блок вычисления характерной температуры выполнен в виде параллельно соединенных инерционных звеньев первого порядка и усилителей, а блок вычисления характерной разности температур выполнен в виде сумматора.

входы которого соединены с выходами переключателя и блока вычисления характерной температуры.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тличающее.ся тем, что по крайней мере на выходе одного из датчиков установлен.функциональный преобразователь.

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ПРОГРЕВОМ РОТОРА ТУРБИНЫ, преимущественно турбины атомной электро-г - станции, содержащее блоки вычисленияхарактерной температуры и характер- |Ной разности температур по радиусу ротора и подсоеяинеийые к блокам . ^ Датчики параметро^в прогрева ротора, например давления пара и температуры металла корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит переключатель, установленный в цепях подсоединения датчиков к блокам вычисления и снабженный командным блоком и бло- ^ . ком сравнения, подключенным к датчикам.

Изобретение относится к теплоэнергетике, контролю и управлению переменными режимами работы тур- бин, преимущественно атомных электростанций, и может использоватьсядля автоматизации управления этими режимами.

Для современных паровых турбин большой мощности тепловых и атомных электростанций одним из основных факторов, лимитирующих скорость переменных режимов, в том числе пусков и глубоких изменений нагрузки при участии турбины в регулировании мощности энергосистем, являются температурные напряжения в роторах. Трудность организации непосредственных измерений в роторах заставляет применять косвенные способы контроля за их прогревом с помощью методов физического и математического моделирования.

Известно устройство для контроля за прогревом ротора турбины, выполненное на базе аналоговой вычислительной техники, с помощью которого определяется характерная температура металла и разность температур по радиусу ротора, характеризующая его термонапряженное состояние, а именно: разность температуры поверхности и характерной температуры металла ротора. В известном устройстве входным сигналом является сигнал по измеряемой температуре металла корпуса турбины вблизи обогреваемой поверхности.

Известно устройство для контроля за прогревом ротора турбины, содержащее блоки вычисления характерной температуры и характерной разности температур по радиусу ротора и подсоединенные к блокам датчики параметров прогрева ротора, например давления и температуры металла корпуса.

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

Недостаток известного устройства - невысокая точность контроля

за прогревом из-за низкой точности , задания начальных условий прогрева по сигналам, измеряемым датчиками параметров прогрева.

Цель изобретения - повышение точности контроля за прогревом ротора. Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит переклю 1атель, установленный в цепях подсоединения датчиков

0 к блокам вычисления и снабженный командным блоком и блоком сравнения, подключенным к датчикам. При этом блок вычисления характерной температуры может быть выполнен в

5 виде параллельно соединенных инерционных звеньев первого порядка и усилителей, а блок вычисления характерной р азности температур выполнен в виде сумматора, входы которого соединены с выходами переключателя и блока вычисления характерной температуры. Кроме того, по крайней мере на выходе одного из датчиков целесообразно установить функциональный преобразователь.

5 Для турбины влс1жного пара в качестве условий прогрева ротора, омываемого влажным паром, с высокой степенью точности могут быть приня. ты граничные условия первого рода,

0 т.е. температура поверхности ротора может быть принята равной температуре насыщения, однозначно опре.деляемой давлением влажного пара.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для турбины, работающей на влажном паре, например турбины атомной электростанции.

Устройство -содержит блоки 1 и 2 0 вычисления характерной температуры и характерной разности температур по радиусу ротора, датчики параметров прогрева ротора, а именно: датчик 3 давления пара и датчик 4 j температуры металла корпуса, соединенные с входами блоков 1 и 2 вычисления через переключатель 5, снабженный командным блоком б и блоком . 7 сравнения, подкл|оченным к датчикам 3 и 4. При этом блок 1 вычисления характерной температуры состоит из включенных параллельно инерционных звеньев 8 первого порядка и усилителей 9, а блок 2 вычисления характерной разности температур выполнен в виде сумматора 10, соединенного с выходами блока 1 и переключателя 5. На выходе датчика 3 давления пара установлен функциональный преобразователь 11. Блок 1 вычисления характерной температуры содержит также сумматор 12 сигналов от инерционных звеньев 8 и усилителей 9. Выходы блоков 1 и 2 вычисления выведены на показывающие приборы 13 и (или) автоматизированную систему контроля и упраления «урбиной (на чертеже не показана) .

Устройство работает следующим образом.

Если сигнал на выходе функционального преобразователя 11 ниже определенной величины, характерной для данной турбины, и температура металла корпуса, измеряемая датчиком 4, выше температуры насыщения, то командный блок 6 по сигналу блока 7 сравнения подключает к входам блоков 1 и 2 вычислений датчик 4 температуры металла. Это соответству ет условиям прогр а ротора турбины перегретым паром или отсутствию подачи пара в турбину, при этом температура металла поверхности ротора принимается равной температуре мет

0 талла корпуса.

В противном случае (при омывании ротора насыщенным паром) командный блок б по сигналу блока 7 сравнения подключает к блокам 1 и 2 вычисления выход функционального преобра5зователя 11 сигнала от датчика 3 давления пара. При этом температура поверхности ротора принимается равной температуре насыщения пара при соответствующем давлении.

0

Предлагаемое устройство повышает маневренность и надежность турбин, обеспечивает реализацию оптимальных режимов их эксплуатации при переменных режимах в соответствии

5 с требованием энергосистем.