Система регулирования блока котел-турбина Советский патент 1980 года по МПК F01K7/24 

(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ БЛОКА КОТЕЛ-ТУРБИНА

I

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования мощности и давления пара блока котел-турбина.

По основному авт. св. N° 532694 известна система регулирования блока котел-турбина, содержащая регулятор производительности котла, на вход которого подключены датчик и задатчик мощности и через дифференциатор - датчик давления пара перед турбиной, регулятор давления пара с датчиком давления пара на входе и регулирующими клапанами турбины на выходе, и пропорционально-интегральный регулятор с датчиком положения регулирующих клапанов на входе и регулятором давления пара на выходе.

Недостатком известной системы является ограниченная приемистость блока в режиме скользящего давления за счет тормозящего действия дифференциатора.

Цель изобретения - повышение приемистости блока в режиме скользящего давления.

Для достижения поставленной цели в предлагаемой системе между датчиком давления пара перед турбиной и дифференциатором введен сумматор, ко входу которого подключен выход пропорционально-интегрального регулятора.

На чертеже показана схема предлагаемой системы регулирования.

Система регулирования содержит регулятор 1 производительности котла 2. На входы регулятора 1 подключены задатчик 3 и датчик 4 активной мощности генератора 5, а также дифференциатор 6. На вход дифференциатора 6 подключен сумматор 7.

Ко входам сумматора 7 подключены датчик 8 давления пара перед турбиной и задающий пропорционально-интегральный регулятор 9. Система содержит также регулятор 10 давления пара, воздействующий на регулирующие клапаны 11 турбины 12. На входы

регулятора 10 подключены задатчик 3 и датчик 4 мощности генератора, датчик 8 давления пара и выход пропорционально-интегрального регулятора 9. К регулятору 9 подключены задатчик 13 и датчик 14 положения регулирующих клапанов 11.

Для дополнительного ускорения процессов изменения мощности систему дополняют блоками 15 и 16 ввода возмущения. На вход этих блоков подключен сигнал задатика 3 мощности. Выход блока 15 через не оказанные на чертеже регуляторы подклюен к котлу 2. Блок 16, формирующий исчеающий сигнал, подключен на вход регуляора 10.

Регуляторы 9 и 10 путем совместного лейтвия обеспечивают выполнение заданной рограммы изменения давления пара. Например, для поддержания номинального и минимально допустимого давления пара в коминированном режиме работы используют граничители выходного сигнала задающего регулятора.

В режиме постоянного давления пара при уменьшении сигнала задатчика 3 мощности регулятор 1 уменьщает производительность котла 2, а регулятор 10 форсирует изменение мощности закрыванием регулирующих клапанов 11. Через несколько секунд после изменения задания входные сигналы регулятора 10 оказываются сбалансированными при iioBbiLueHHOM давлении пара и частичной отработке заданного изменения мощности.

По мере уменьшения производительности котла 2 давление пара и мощность генератора уменьщаются к заданным уставкам. За счет блока 16 форсирующее перемещение клапанов 11 возрастает, и за счет большего начального повьинепия давления пара мощность в течение нескольких секунд достигает уставки.

Процесс уменьшения нагрузки котла и ЕюсстаноБления давления пара ускоряет дифференциатор 6 и блок 15.

Случайные колебания производительности котла подавляют регуляторы котла и регулятор 1. Регулятор 10 при этом не вступает в работу, поскольку практически одинаковые по форме отклонения давления и мощности взаимно компенсируются на входе регулятора 10.

Случайные колебания положения клапанов подавляет регулятор 10. Регулятор 1 1ФИ этом пе вступает в работу, поскольку возникаюп;ие отклонения мощности и выходного сигнала дифференциатора 6 близки по форме и взаимно компенсируются.

Выходной сигнал нропорционально-интегрального регулятора 9 при работе блока в режиме постоянного давления пара остается постоянным за счет действия ограничителя.

В статике мощность блока стабилизирует регулятор 1, а давление пара - регулятор 10.

В режиме скользящего давления пара при уменьшении сигнала задатчика 3 начальный участок переходного процесса практически тот же, что и при постоянном давлении. На изменение выходного сигнала регулятора 9 в этом режиме не наложено ограничений. Достаточно медленно этот сигнал начинает изменяться, уменьшая уставку регулятора 10. Клапаны 11 возвращаются в исходное положение, а давление пара уменьшается по сравнению с первоначальным. Сигнал фактического давления действует на дифференциатор 6 в сторону сдерживания изменения нагрузки котла 2. Сигнал заданного давления от регулятора 9 компенсирует это влияние. За счет высокого быстродействия регулятора 10 форма сигналов заданного и фактического давлений практически одинаковая. При соответствующем выборе коэффициентов усиления сумматора 7 выходной сигнал дифференциатора 6 отсутствует, не оказывая влияния на действия регулятора 1. Некоторые варианты построения схем регулирования котла требуют ускорения изменения нагрузки при работе в режиме скользящего давления пара. В этом случае дополнительно увеличивают коэффициент ввода сигнала регулятора 1 на сумматор 7, добиваясь перекомпенсации сигнала датчика 8.

Случайные колебания производительности котла не вызывают перемещения регулирующих клапанов 11 и поэтому не действуют на регулятор 9.

Случайные колебания положения клапанов подавляют быстродействующий регуля0 тор 10, а регулятор 9 практически не успевает на них реагировать.

В обоих этих случаях на выходной сигнал дифференциатора 6 оказывает влияние только сигнал фактического давления пара от датчика 8.

Предлагаемая система обеспечивает более высокую скорость отработки заданной мощности в режиме скользящего давления пара. Благодаря этому удается увеличить устойчивость энергосистемы за счет более точного регулирования ее частоты и обменной мощности.

Формула изобретения

Система регулирования блока котел-турбина по авт. св. № 532694, отличающаяся тем, что, с целью повыщения приемистости блока в режиме скользящего давления, между датчиком давления пара перед турбиной и дифференциатором введен сумматор, ко входу которого подключен выход пропорционально-интегрального регулятора.