Устройство для определения допустимых изменений нагрузки турбины Советский патент 1979 года по МПК F01D19/02 

1

Изобретение относится к теплоэнер- Гетике, а именно к контролю и управлению переменными режимами работы паровых турбин тепловых и атомных электростанций и может быть использовано для автоматизации управления этими режимами.

Устройства для определения допустимых изменений нагрузки турбины при переменных режимах (пусках, остановах, регулировании мощности) могут использоваться как самостоятельно, в качестве прибора-советчика, так и Б составе устройств для автоматического управления пергеменными режимами, например, устройства для автоматического управления пусками.

Известно устройство для определения допустимых изменений нагрузки турбины, входящее в состав устройства для автоматического пуска турбины l. К его входу подключены датчики температур металла в характерьштх точках и нагрузки турбины, а выход устройства подклк чен к автоматическому регулятору нагрузки. Поскольку устройство предназна- чено для автоматизации управления только пусковыми режимами и при этом турбин преимущественно атомных электростанций, влажного пара относительно низкой температуры, предельно допустимое значениеразности температур, характеризующей термонапряженное состояние турбины и лимитирующей скорость пусковых режимов, принимается постоянным.

Наиболее близким к описываемому по используемым техническим решениям является устройство для определения допустимых изменений нагрузки (в составе устройства для автоматического регулирования параметров турбоустановки при пуске), содержащее блок формирования изменений нагрузки (в данном случае задат- чик скорости регулируемого параметра и. интегратор) с присоединенными к его входам датчиками температуры металла и нагрузки турбины и переключателем, снабженным логическим блоком, задатчик допустимого значения контролируе- мого параметра (в данном случае скорости изменения регулируемого парамет- ра), выход которого подсоединен через переключатель к входу блока формирования, задатчик нагрузки и датчик разност температур металла 2j. Йедостатком этой системы является невозможность ее использования для всережимного управления - при остановках, изменениях нагрузки в регулировочком диапазоне. Целью изобретения является расширение диапазона работы устройства. Для достижения этого в известном устройстве |2J датчики температуры металла и нагрузки турбины дополнительно присоединены к входам задатчика допустимого значения контролируемого параметра, выход которого дополнительно подсоединен вме,сте с датчиком нагрузки к входу логического блока, а задат чик нагрузки и датчик разности температур металла подключены к входам логического блока и блока формирования. Принципиальная схема устройства показана на чертеже, В состав устройств входят блок 1 формирования допустимых изменений нагрузки с подключенными к его входам датчиком 2 температуры металла турбины, датчиком 3 нагрузки турбины,переключателем 4, управляемым логическим блоком 5; задатчик 6 переменного предельно допустимого знач ния регулируемого параметра - характерной разности температур Металла турбины, выходы которого подключены к логическому блоку 5 и через переключатель 4 - к входу блока 1, задатчик наг рузки 7 и датч1пс 8 разности температур металла турбины. Задатчик 6 предел но допустимого значения разности темде ратур содержит функциональный преобразователь 9 сигналов от датчика 2 темпе ратуры металла и датчика параметров работы турбины (например, датчика 3 нагрузки), Значения предельно допустимых разностей температур при разных режимах при одинаковой температуре металла и параметрах работы турбины отличаются между собой по знаку и масштабному коэффициенту. Поэтомук выходу преобразователя 9 параллельно подсоединены преобразователи 10, 11, 12, 13, обеспечивающие определение предель но допустимых значений разности температур при различных режимах и подключенные к соответствующим клеммам переключателя 4. В частном случае, напрн ер; для турбин относительно низких пааметров пара, предельно допустимые начения разности температур для кажого режима могут быть величинами постояхгаыми, независящими от температуры металла и параметров работы турбины. Для автоматического определения режима работы турбины к входам логического блока 5 подключены датчик 3 нагрузки и датчик 8 разности температур металла, выходы задатчиков 6 и 7. Логический блок 5 воздействует на переключатель 4, с помощью которого к входу блока 1 формирования изменений нагрузки подключаются выходы преобразователей 1О, 11, 12, 13. Выходы блока 1 могут быть подключены к показывающему прибору 14 или автоматическому регулятору нагрузки 15. К входам блока 1 формирования допустимых изменений нагрузки, помимо задатчика 6 переменного предельно допустимого значения разности температур, подключены также задатчик 7 нагрузки, датчики нагрузки 3, температуры 2 и разности температур 8. В зависимости от структуры блока формирования допустимых изменений нагрузки часть входов может не использоваться 1ак, если блок формирования выполнен в виде регулятора разности температур, измеряемой датчиком 8, измерение температ/ры металла датчиком 2 для формирования допустимых изменений нагрузки не используется, а измерение нагрузки датчиком 3 служит при необходимости для подстройки динамических характеристик регулятора. Возможна также расчетная схема формирования допустимых изменений нагрузки по температуре металла в характерной тЪчке, измеряемой датчиком 2, без использования измерения разности температур датчиком 8 измерение нагрузки датчиком 3 используется при этом для задания статических характеристик - учета изменения условной теплоотдачи. Схема работает следующим образом. В качестве режимов, для которых предусматривается определение допустимых изменений нагрузки, рассматриваются следующие: увеличение и снижение нагрузки в пределах регулировочного диапазона; пуск или увеличение нагрузки на величину, большую диапазона регулирования мощности; 5 останов или снижение нагрузки на ве личину, большую диапазона {регулировани мощности. Соответственно этим режимам задат- чик переменного предельно допустимого значения разности температур 6 имеет четыре выхода {выходы преобразователей 10, 11, 12, 13). Для автоматического определения режима работы турбины в логическом блоке 5 проверяются следующие условия: условие А - N 6 N д условие Б - М / Np3 условие В «fu-b | f -tpa| где N - фактическая нагрузка, измеряемая датчиком 3, - заданная нагруз ка на выходе задатчика 7, л - фактическая разность температур, получаемая на выходе датчика 8, предельно допустимое значение разности температур при увеличении нагрузки в пределах регулировочного диапазона на выходе одного из преобразователей, например 13,Np9- нижняя граница регулировочного диапазона. Тогда логическая схема автоматического определения рехсима работы турбины может быть представлена следующим образом: (А) и (Б) и (В) - увеличение нагруз ки Б пределах регулировочного диапазона; (не А) и (Б) и (В) - снижение на: рузки в пределах регулировочного диапазона; (А) и ((не Б) или (Б) и (не В)) пуск турбины или увеличение нагрузки вне пределов регулировочного диапазона; (не А) и((не Б) или ((Б) и (не В)) останов турбины или снижение нагрузки вне пределов регулировочного диапазона. В соответствии с этим логический блок 5, воздействуя на переключатель 4 подсоединяет ко входу блока формирован допустимь1х изменений нагрузки 1 нужный выход задатчика 6. Если значения предельно допустимых разностей температур при пусках и остановках и при повышении и снижении нагрузки при про6ИХ равных условиях попарно равны межу собой по модулю и отл1гчаютсй по знау, то комплекс из преобразователей 10, 1, 12, 13 с общим входом и четырех- озиционного переключателя 4 может ыть заменен эквивалентным комплеком из включен1сых последовательно усиителя и инвертора и двух двухпозишюных переключателей, по команде логичесого устройства включающих или шунтиующих эти элементы. Изобретение может быть использовано для оперативного контроля и ручного или автоматизированного управления переменными режимами паровых турбин тепловых и атомных электростанций. Формула изобретения Устройство для определения допустимых изменений нагрузки турбины, содержащее блок формирования с присоединенными к его входам датчиками температуры металла и нагрузки турбины и переключателем, снабженным логическим блоком, задатчик допустимого значения контролируемого параметра, выход которого подсоединен через переключатель к входу блока формирования, задатчик нагрузки и датчик разности температур металла, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы, датчики температуры металла и нагрузки турбины дополнительно присоединены к входам задатчика допустимого значения контролируемого параметра, выход которого дополнительно подсоединен вместе с датчиком нагрузки ко входу логического блока, а задатчик нагрузки и датчик разности температур металла подключены к входам логического блока и блока формирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 560071, кл. F 01 Т) 19/О2, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2383924/О6, кл. F 01 D 19/02, 1976.

IS

т