Система регулирования мощности паровой турбины Советский патент 1978 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании паровых турбин, работающих в составе энергоблоков и участвующих в противоаварийном регулировании частоты и обменной мощности.

Известны системы регулирования мощности паровой турбины, содержащие регулятор частоты вращения и регулятор мощности с задатчиком, подключенные к сервомоторам регулирующих клапанов турбины, сервомоторы клапанов на регенеративных отборах, датчики вырабатываемой мощности и давления пара в промежуточном перегревателе 1. При возникновении рассогласования между необходимой и вырабатываемой мощностью клапаны на регенеративных отборах временно уменьщают расход пара на регенерацию, что позволяет достаточно быстро увеличить мощность турбины. Эти системы не устраняют возможности ложного отключения регенерации.

Известна также система регулирования мощности паровой турбины, содержащая регулятор частоты вращения и регулятор мощности с задатчиком, подключенные к сервомоторам регулирующих клапанов турбины, запоминающий элемент, выход которого подключен к сервомоторам клапанов

на регенеративных отборах, и датчики давления пара в регулирующей ступени турбины и в горячей нитке промежуточного перегревателя 2. В этой системе ко входам

запоминающего элемента через логические элементы подключены датчики отклонения положения регулирующих клапанов и скорости перемещения этих клапанов. При наличии достаточного запаса открытия регулирующих клапанов известная система обеспечивает увеличение мощности турбины за счет ограничения регенерации в необходимых случаях. Эта система является ближайщей к данной по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком системы следует считать трудность повыщения приемистости при работе на скользящих параметрах. Если при

этом регулирующие клапаны турбины почти полностью открыты, сигнал по отклонению положения клапанов отсутствует, и система не вырабатывает требземого воздействия.

Цель изобретения - новьиленне приемистости при работе иа скользящих параметрах.

Для достижения этого в систему дополнительно введены два блока сравнения, первые входы которых соедииены соответственko с датчиком давления иара в регулирующей ступени и с датчиком давления в горячей нитке промежуточного перегревателя, второй вход каждого из блоков соединен с задатчиком регулятора мощности, а выход каждого из блоков подключен ко входу запоминающего элемента.

На чертеже показана предлагаемая система.

Система устаиавливается на энергоблоке с котлом и турбиной, включающей часть 1 высокого давления, промежуточный перегреватель 2, часть 3 среднего давления и регенеративные подогреватели 4. Система содержит регулятор 5 частоты вращения и регулятор мощности, состоящий из задатчика 6, блока 7 сравнения и датчика 8 активной мощности. Выходы регуляторов соединены с сервомоторами регулирующих клапанов 9 части высокого давления. Запоминающий элемент 10 своим входом соединеи с блоками 11 и 12 сравнения, входы каждого из которых соединены с задатчиком 6 мощности и соответственно с датчиком 13 давления пара в регулирующей ступени и датчиком 14 давления пара в горячей нитке промежуточного перегревателя 2. Выход запоминающего элемента 10 подключен к входам двухпозиционных севромоторов клапанов 15 на регенеративных отборах.

В статике клапаны 15 перед подогревателями 4 открыты полностью. Клапаны 9, управляемые импульсами от регулятора 5 и датчика мощности, занимают положение, близкое к верхнему упору, т. е. отсутствует запас по открытию. Это связано с особенностями работы энергоблока на скользящих параметрах. В статике сигнал А от задатчнка 6 и сигнал Б от датчика 13 уравновещены, сигнал В от блока И сравнения отсутствует. Поэтому после элемента 10 отсутствует сигнал Г, что соответствует открытию клапанов 15.

В динамике нри аварийной ситуации в энергосистеме, когда необходимо быстро увеличить мощность блока, сигнал А от задатчика 6 нревысит значение сигнала Б от датчика 13 и поэтому появится сигнал В и соответственно сигнал Г на отключение регенерации с помощью клапанов 15. Сигнал В от блока И на элемент 10 может подаваться через нелинейный элемент с зоной нечувствительности. Тогда регенерация будет отключаться не нри всяких набросах мощности, а только при определенных, больших заданного значения.

Отключение регенерации клапанами 15 вызовет увеличение мощности и давления пара в промежуточном перегревателе 2. Возможно, что при этом сигнал В станет равным нулю, так как увеличится значение сигнала Б от датчика 13. Однако одно только исчезновение сигнала В не должно приводить к возврату клапанов 15 в первоначальное открытое положение. Этого и не допускает запоминающий элемент 10. Если бы при исчезновении сигнала В клапаны 15

возвращались в исходное положение, это приводило бы к колебанию мощности. Регенерация должна быть отключена до тех нор, пока котел не отработает задание. Показателем того, что котел отработал

задание, служит сигнал Д после блока 12. Если сигналы Е и Д зфавновешены и соответственно Д 0, то это значит, что задание котлом выполнено и отпала надобность держать регенерацию отключенной.

В динамике и в статике сигнал Д практически не зависит от отключения регенерации, что нодтверждается расчетами и экспериментами. Сигнал Д зависит только от соотнощения между расходом нара от котла на турбину и заданием по мощности. В статике, когда котел отработает задание, давление пара в регулирующей ступени будет соответствовать заданному значению мощности, и сигнал Д станет равным нулю.

С помощью элемента 10 при сигнале Д, равном нулю, будет снят сигнал Г, что вызовет открытие клапанов 15.

Таким образом, данная система обеспечивает повыщенне приемистости турбины временным отключением регенерации при работе на скользящих параметрах с полностью открытыми регулирующими клананами.

Формула изобретения

Система регулирования мощности паровой турбины, содержащая регулятор частоты вращения и регулятор мощности с задатчиком, подключенные к сервомоторам регулирующих клапанов турбины, запоминающий элемент, выход которого подключен к сервомоторам клапанов на регенеративных отборах, и датчики давления пара

в регулирующей ступени турбины и в горячей нитке промежуточного перегревателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения приемистости при работе на скользящих параметрах, в систему дополнительно введены два блока сравнения, первые входы которых соединены соответственно с датчиком давления пара в регулирующей ступени и с датчиком давления в горячей нитке промежуточного нерегревателя, второй вход каждого из блоков соединен с задатчиком регулятора мощности, а выход каждого из блоков подключен ко входу запоминающего элемента.

Источники информации,

принятые во внимание нрн экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 439621, кл. F 01К 7/24, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 560995, кл. F 01К 7/24, 1975.