Устройство для автоматического регулирования давления пара в общей магистрали перед турбинами Советский патент 1980 года по МПК F22B35/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электроста1пдаях с поперечными связями для регулирования давления пара перед турбинами. Это давление в общей магистрали следует поддерживать на максимально допустимом по условиям надежности уровне, так как уменьшение давления снижает экономичность работы турбин. Известно устройство для автоматического регулирования давления пара в общей магаст рали перед турбиналш, содержащее лопгаеский регулирующий блок, выходы которого соединены со входами регуляторов тепловой нагрузки парогенераторов, а входы - с выходами главного регулятора и блока выделения максимального давления, связанного также с выходом главного регуяятора, и датчики давления пара перед турбинами, подключенные к входам логического ре гулирующего блока и блока выделения максимального давления 1., Однако это устройство имеет ограниченную экономичность работы турбин, так как оно не учитьгеает, что нагрузка парогенераторов в больщинстве случаев не соответствует паровым нагрузкам ближайщих турбин. Возникающие при этом перетоки пара и перепады давления вдоль общей магистрали снижают экономичность т}рбшс, увеличивая потери давления. Цель изобретения - повышение экономичности работы турбин. Для достижения Поставле1шой цели в устройство дополнительно введены блоки контроля диапазона регулирования парогенераторов, подключенные к входам логического регулирующего блока, и блок выделения мт нимального давления, ко входам которого подключены AarimKH давления пара перед турбинами, а вььход этого блока соединен со входом логического регулирующего блока. В логическом регулирующем блоке опредепяется положение точек мшп мального и максимального давления перед турбинами, и сигналы главного регулятора на. больше (уве;гичение нагрузки) подаются на регуляторы тепловой нагрузки парогенераторов, наиболее близких к точке минимального давления, а сигналы главного регуляторана меньше (уменьщение narpyrjки) подаются на автоматические эадатчики регу7Iяropoв тепловой нагрузки парогенераторов, наиболее близких к точке максимального дав ления. Наиболее близким к турбине назван парогенератор, при изменении нагрузки которого больше всего меняется расход пара на эту турбину. Согласно этому признаку парогенераторы распределяются по степени близости к турбинам. Под действием случайных возмущения глав ный регулятор время от времени будет срабатьгеать на больше и . Причем, как сказано раньше, сигналы больще увели чивать нагрузку парогенераторов 1аибрлее близких к точке минимального давления, а сигналы меньше уменьшать нагрузку котлов наиболее близких к точке максимального дав ления. Перетоки пара направлены от точки максимального давления к точке минимального давления, и поэтому, увеличршая нагрузку парогенераторов, наиболее близких кточке мини- мального давления, и уменьшая нагрузку паро генераторов, наиболее близких к точке макси мального давления, главный регулятор будет уменьшать перетоки пара, и следовательно, выравнивать давление перед турбинами, постепенно приближая его к оптимальному для всех турби и снижать потери давления. Через некоторое время нагрузка между паро генераторами распределится так, что давление перед всеми турбинами станет равным предельно допустимому. Но Это произойдет только в том случае, если диапазона регулирования парогенераторов будет достаточно для полного выравнивания давления. Однако диапазон регулирования может быть ограничен в сторону больше (например, предельное давление в барабане парогенератора, максимальная предельная нагрузка, полное открытие направляющих аппаратов дымососов или вентиляторов), в .сторону меньше (например, минимальная предельная нагрузка парогене ратора, минимальные допустимые обороты пылепитателей) или в обе сторонь (например, отключение регулятора тепловой нагрузки). В случае огра1шчеш1я диапазона регулирования парогенераторов сигналы об этом подаются на вход логического регулирующего блока, который при отсутств Ш диапазош регулирования наиболее близкого парогенератора направит сигнал главного регуляторана парогенератор, имеюищй наибольшую степень близости к данному турбоагрегату. При этом будет обеспечено выравнивание давления пара, максимально возможное при наличии ограничений, которые имеют место в даннъш момент. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. 4 Устройство содержит парогенераторы 1 и 2 (условно показано два парогенератора), турбины 3 и 4 (условно показано две турбины) , общую паровую магистраль 5, регуляторы тепловой нагрузки 6 и 7, блоки 8 и 9 контроля диапазона регулирования парогенераторов, датчики 10 и 11 давления пара перед турбинами, блок 12 выделения .максимального давлеш{я, блок 13 выделения минимального давления пара, главный регулятор 14, и лoгliчecкий регулирующий блок 15. Парогенераторы 1 и 2 работают на общзто паровую магистраль 5, пар из которой поступает на турбины 3 и 4. Парогенераторы оснащены регуляторами тепловой нагрузки б и 7, которые могут работать по одной из известных схем (например, по тепловосприятию). На входы регуляторов тепловой нагрузки поступают сигналы с выхода логического регулирующего блока 15. Выход блока выделения максимума соединен со входом главного регулятора 14 и входом логического регулирующего блока 15. Выход блока выделения минимума 13 соединен со входом логического регулирующего блока 15. Выходы блоков 8 и 9 контроля диапазона регулирования соединены со входом логического регулирующего блока 15. Выход логического регулирующего блока 15 соединен со входами регуляторов тепловой нагрузки 6 и 7. На вход логшюского регулирующего блока 15 поступают аналоговые сигналы с блоков выделения максимума и мишмума и датчиков давле1шя пара перед турбинами. Эти сигналы преобразуются в дискретные сигналы блоками сравнения фактического давления с ми шмaльным и максимальным. На выходе блока сравнения появляется сипгал, если давление равно максимальному или минимальному. Если давление больше минимального или меньше максимального, то. сигнал на выходе блока сравнения отсутствует. Осталы&1е сигналы, поступающие на вход логического регулирующего блока, а именно: сигналы с выхода главного регулятора 14 и вьгхода блоков контроля диапазона регулирова1шя парогенераторов, являются дискретными. Выходные сигналы логического регулирующего блока могут быть дискретными, . если - регуляторы тепловой нагрузки оснащены автоматическими задатчиками, способными воспринимать дискретные сигналы. Если регуляторы тепловой нагрузки не оснащены автоматическими задатчиками, то в состав лоп1ческого регулирующего блока следует ввести преобразователи дискретного сигнала в аналоговый. Для электрической станции, тепловая схема которой состоит, например, из четырех гароге57нераторов и трех турбин, можно обозначить: Хмк 1, Хмк 2, Хмк 3, Хмк 4 - сигнал, равный 1, если, от логического регулирующего блока поступает сигнал меньше на автоматические задатчики регуляторов нагрузки соответ ственно первого, втор-ого, третьего и четвертого парогенераторов, и равный нулю, если этот сигнал не постушет, ; Хт 1, Хт 2, Хт 3 сигнал равный 1, если давление соответственно перед первой, второй и третьей турбиной максимально, и равный О, если давле1ше меньше максимального; Хмгр - сигнал, равный I, если главньв регулятор дает сигаал в сторону меньше, и равный О, если главный регулятор не дает сигнала в сторону меньше, Хомк 1, Хомк 2 Хомк 3, Хомк 4 - сигнал, равный 1, если соответственно не имеют ограничений первый, второй, третий и четвертый парогенераторы в сторо ну меньше и равный О, если парогенераторы имеют ограничения в сторону меньше. Пусть степень близости парогенераторов к турбинам такова, что, если давление перед первой турбиной равно максимальному, то при срабатыватвга главного регулятора в сторону меньше следует вначале давать сигнал на уметашение нагрузки первого парогенератора. При отсутствии диапазона регулирования на этом парогенераторе в сторону меньше сигнал дается на второй, затем на третий и после этого на четвертый парогенератор. Если давление перед второй турбиной равно максимальному, то сигнал в сторону меньше главного регулятора подается сначала на моторные задатчики регуляторов нагрузки второго и третьего, затем первого и четвертого парогенераторовДля третьей турбины порядок подачи сигнала меньше по степени близости пусть бужет таков: четвертый, третий, второй и, наконец, первый парогенератор. .Действия логаческого регулирующего блока, фop tиpyющeгo сигнал на уменьшение нагрузки парогенераторов, может быть описаны следующими уравнениями: Хмк 1 ХмгрХомк 1 (Хт iMaKc мак хХомк 2Хомк 3+Хт З акс Хомк4),(1) Хмк 2 Хмгр-Хомк 2 (Хт 1макс Хомк 1 +Хт 2,акс + Хт 4 Хомк 3), (2) Хмк 3 Хмгр Хомк 3- (Хт максХомк «омк 2 + Хт 2макс + шкс Хомк 4), (3 Хмгр Хомк 4 (Хт Хомк Хмк 4 Хомк 2 -Хомк 3 (Хомк 2 Хомк 3 + Хт 2 Хт макс/ (4) 2 Уравнегаш () расишфровывается следующим образом: сигнал на уменьшение нагрузки первого парогенератЬра (Хмк 1) подается в срабатьшания глазного регулятора на (Хмгр), отсутствия ограничений на уменьшение нагрузки этого парогенератора (Хсмк I) и выполнения одного из следуюших условий: а) давле1ше перед первой турбиной максимальное (Хт 1макс б) давление перед второй турбиной максимальное (Хт ) второй и третий парогенераторы ограничены в сторону уменьшет я нагрузки (Хомк 2.- Хомк 3 , в) давление перед третьей турбиной максимальное (Хт .) и второй, третий и четвертый парогенераторы ограничены в сторону уменьшения нагрузки (Хомк 2Хомк 3-Хомк 4). Аналогично расшифровываются уравнсшя (2), (3) и (4). Действия логического регулирующего блока при увеличении нагрузки трогенераторов описываются уравнеттами,, аналогичными уравнениям (1), (2), (3) и (4) , где следует заменить индекс м (MeHbUie) на индекс б (больше) и сигнал максимальногодавления йа сигнал минимального давленй5. Указага1ые .логические уравнения могут быть реализованы, наггример, с помошью релейных схе.м. Предлагаемое устройство o6ecne4ifBaeT лоддержащ1е давления пара в общей магистрали возмож11;о близким к оптимальному, чхо и позволяет повысить экономичность работы турбин. Формула изобретения Устройство для. автоматического pery.mipoBa„„д давления пара в обшей магистрали перед турбинами, содержащее логический регулирующий блок, выходы которого соединены со входами регуляторов тепловой нагрузки парогенераторов,а входы - с выходами главного регулятора и бдока выделения максимального давления, связанного также с входом главного регулятора, и датчики давления пара перед турбинами, подключитые к входам логического регулирующего блока и блока вьщеления максимального давления, отличающееся тем, тго, с целью повышения зкономишюсти работы турбин, в устройство дополшггельно введены блоки конагроля диапазона регулирования парогенераторов, подключенные к входам логического регулирующего блока, и блок выделения минимального давления, ко входам которого подключены датчики давления пара перед турбинами, а выход этого блока соединен со входом логического регулирующего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2511106, кл. F 22 В 35/00, 1977.