Способ пуска турбоустановки Советский патент 1979 года по МПК F01D19/00 

(54) СПОСОБ ПУСКА ТУРБОУСТАНОВКИ

I

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к переходным, в частности, пусковым режимам турбоустановок тепловых и атомных электростанций и автоматизации управления ими.

При пусках необходимо регулировать изменение во времени параметров работы турбоустановки. К числу таких параметров, в первую очередь, относятся нагрузка (или расход пара через трубину) и температура пара, подаваемого в турбину. Оптимальные программы их изменения должны обеспечивать минимальную длительность пусковых режимов при соблюдении ограничений по показателям термонапряженного состояния элементов конструкции турбины.

Известен способ пуска турбоустановки путем изменений регулируемого параметра увётгйчением уставки исполнительного регулятора в соответствии с текущим изменением температуры наиболее термонапряженного (характерного) элемента конструкции турбины 1. При этом показатель термонапряженного состоя1гия характерного элемента во все время пуска поддерживается на уровне, близком к предельно допустимому. Что обеспечивает минимальную длительность пуска.

Однако, в ряде случаев организация автоматического управления пуском по такому способу оказывается нецелесообразной, а иногда, например, при отсутствии средств контроля за текущим состоянием характерных элементов, например, роторов, и невозможной.

Известен также способ пуска турбоустановки путем изменения регулируемого параметра увеличением уставки исполнительного регулятора со скоростью, заданной по временной программе с учетом УСЛОВИЙ прогрева и показателя состояния характерного элемента конструкции 2.

Этот способ наиболее близок к изобретению по своей технической сущности и достигаемому эффекту.

При непрерывном процессе повыщения регулируемого параметра, например нагрузки турбины в процессе ее пуска, при правильном постррении используемых временных (трограмм может быть достигнута высокая степень оптимизации переходного режима. Однако, в случаях вынужденных останоЬОк выпопнения програМйьггнагфимер ire заданию оператора для йпбЯйёййянеатвтоматизиронанных тЬхнолог ческих операций, известные способы не обеспе чивают оптимизации процесса. За время оста новки выполнения программы прогрев турбины Пр0ДОЯжается, выравнивается неравномерность (Распределения температур в характерных элементах конструкции. При возобновлении выполнения - той же программы, что и до остановки, показатели состояния турбины на начал ном этапе будут ниже своих допустимых значений.., Целью изобретения является ускорение пуск после вынужденной остановки выполнения программы. Для достижения этой цели предварительно определяют постоянную Т времени прогрева характерного элемента и величину А предельно го изменения регулируемого параметра, при- ко торой изменение условий прогрева характё|рноТо элемента вызывает предельно допустимое изменение показателя его состояния, при остановке выполнения программы определяют поправку л Р по формуле (.-t-e ), длительность остановки выполнения программы и при возобновлении выполнения программ Увеличение уставки ведут со скоростью, большей заданной, до достижения регулятором веiiiVtflHbi поправки, после чего дальнейшее увеличение уставки ведут по программе. Для достижения той же цели величину предельного изменепия регулируемого параметра определяют по линейной зависимости от величины регулируемого параметра. Суошость изобретения иллюстрируется графиками, на которых показано изменение во времени регулируемого параметра Р, показателя состояния Ai характерного элемента конструкции турбины, лимитируюшего скорость переходных режимов, и величины поправки б во время приостановок выполнения программы при пуске турбоуСтаноВки согласно описы ваемому способу. При этом предварительно .экспериментальным или расчетным путем определяют постоянную Т Времени прогрева характерного элемента, а также зависимость величины А предельного изменения регулируемого параметра Р от его величины, при которой йзйШени условий прогрева (температуры греющего пара и коэффициента теплоотдачи) характер йотбэлемента вызывает предельно допустимо изМегГение показателя его состояния после длительной выдержки параметра Р при посто 4 ЯННОМ значении. В ряде случаев эта зависимость может быть аппроксимирована линейной функцией, причем с повышением значения параметра Р величина А также увеличивается. В общем случае величина А может быть функцией нескольких параметров и, например, снижаться с ростом температуры пара, отражая .снижение прочностных свойств металла. При непрерывном процессе автоматизируемого повышения параметра задание исполнительному регулятору повышают со скоростью Р, которая в данном случае задается как линейная функция величины Р, что соответствует экспоненциальному закону повышения Р во времени и обеспечивает поддержание д1 на предельном уровне. В момент остановки выполнения программы показатель u,-t начинает снижаться по кривой, близкой к экспоненте с постоянной Т времени. Возобновление повышения параметра по той же программе, что и до остановки ее выполнения, (линии 1) неоптимально, поСкОльку при этом на начальном этапе Д-Ь меньше своего предельного значения. Согласно Описываемому способу, начиная с момента TQ , вычисляется величина ЛР по экспоненте с постоянной Т времени, равной постоянной времени снижения показателя u.iПри возобновлении повышения параметра задание исполнительному регулятору повышают на вычисленную величину лР с большей ско- , ройъю, чем по Программе, в пределе-скачком, а после достижения величины Л.Р возвращаются к выполнению временной программы Р(Р) (линия 2). При этом показатель At быстро достигает своего предельного зна.чения. В результате длитёльййсть автоматизируемого процесса выхода на заданное конечное значение регулируемого параметра РКОН- как видно на графике, сокрашается. Изобретение может быть использовано в первую очередь для автоматизации управления нагрузкой при пусках турбин паром номинальных параметров. Формула изобретения 1. Способ пуска турбоустановкй путем изменения .регулируемого параметра увеличением уставки исполнительного регулятора со скоростью, заданной по временной. программе с учетом условий прогрева и показателя состояния характерного элемента конструкции, о тличающийся тем, что, с целью ускорения пуска после вынужденной остановки выполнения программы, предварительно определяют постоянную Т времени прогрева характерного элемента и величину А предельного