Устройство для регулирования паровой турбины с отборами пара Советский патент 1980 года по МПК F01D17/26 

полость 2 которого отделена от. слива при номинальной скорости турбины и при номинальной нагрузке перекрьшей Ъ между золотником 3 синхронизато{ а и следящим золотником 4 регулятора 5 скорости.

Поступление рабочей жидкости из линии 6 от насоса в полость 2 осуществляется из камеры под поршнем золотника 1 через дроссельную шайбу 7 постоянного сечения. При установке золотника 1 на нижний упор кромка 8 золотника 1 отделяет импульсную камеру 9 под дифференциальным поршнем 10 отсечного золотника 11 сервомотора 12 регулирующих клапанов от этажа 13 в блоке золотников 14 и:

15регуляторов давления пара в отборах (регуляторы давления условно не показаны). В золотниках 14 и 15 выпонены дроссельные щели 16 и 17,постояной ширины. Когда золотники 14 и 15 установлены на верхних упорах, что соответствует режиму работы турбины

с выключенными отборами, нижняя кромка дроссельных щелей 16 и 17 совпадает с верхней кромкой расточек в буксах золотников 14 и 15, соединенных с этажом 13 блока. Таким образом в этом положении золотников 14 и 15 этаж 13 отделен от слива через щели

16и 17 и далее через внутреннюю полость золотников. Смещение каждого из золотников 14 и 15 вниз от верхнего упора осуществляется при работе турбины с включенными отборами с помощью регулятора давления в соответсвующем отборе, который меняет расход из камеры над своим золотником. Изменение расхода через камеру 18 управляет положением золотника 15, а изменение расхода через К 1меру 19ЗОЛОТНИКОМ 14.

Питание импульсной камеры 9 рабочей жидкостью от насоса осуществляется через дроссельный конус 20 поршНя 10 и через дроссельную шайбу 21, открытие которой управляется конусом 22 обратной связи сервомотора 12. Сл из камеры 9 в условиях, когда золотник 1 установлен .на нижнем упоре, осуществляется через дроссельные щели в золотниках 14, 15 и суммирующем золотнике 23, выходящие в этаж 24 блока, всегда гидравлически связанный с камерой 9 под поршнем 10 и с импульсной линией 25. Связь импульсной полости 2 астатического золотник 1 со сливом осуществляется соединительной линией 26, в которую включены золотник 3 синхронизатора и следящий золотник 4.

В этих условиях опускание золотников 14 и 15 от верхнего упора оказывает влияние на положение сервомотора 12 поскольку оно при этом уменьшает слив из этажа 24. Сообщение же этажа 13 со сливом через щели 16 и 17, вызванное этим опусканием, не

окажет влияния на положение сервомотора 12, так как при положении золотника 1. на нижнем упоре поступления рабочей жидкости в этаж 13 нет,поскольку он отделен от этажа 24 кромкой 8 золотника 1. При отсутствии слива из полости 2 золотник 1 всегда находится на нижнем упоре, так как при этом давление под и над его поршнем одинаково, а площадь поршня сверху больше, чем снизу.

Изменение электрической нагрузки на турбине, работающей в сеть с постоянной частотой производится изменением положения золотника 3 синхронизатора. Так, сдвиг влево золотника

3приведет к увеличению слива из камеры золотника 23 через дроссель в следящем золотнике-. 4, открытие которого определяется размером h2. Увеличению размера h, соответствует уменьшение электрической нагрузки

ца турбине за счет прикрытия сервомотором 12 регулирующих клапанов. Пр изменении электрической нагрузки турбины, работающей с постоянной скоростью, с помощью смещения влево золотника 3 синхронизатора от номинала до холостого хода .размер (tiil увеличится на величину, равную ходу следящего золотника 4 при изменении скорости турбины на неравномерность регулирования. Перекрыша h при этом выбирается такой, чтобы при указаннем смещении золотника 3 сливное окН9 ПОЛОСТИ 2 открьллось настолько, ,. чтобы при холостом ходе турбины вызвать астатическое смещение золотника 1 к верхнему упору. Золотник 1 астатически сместится потому, что давление в камере под его поршнем все время постоянно, а давление в полости 2 с ростом слива из этой камеры непрерывно падает, так как площадь шайбы 7 на подводе не меняется с ходом золотника 1 от упора до упора. Смещение золотника 1 к верхнетлу упору при работе турбины на конденсационном режиме не может вызвать изменения положения сервомотора 12, поскольку золотники 14 и 15 при этом установлены на верхних упорах, а слив через дроссельные щели 16 и 17 из этажа 13.при этом закрыт.

Выбранная таким образом перекрыша 1п обеспечивает перемещение астатического золотника 1 к верхнему упору при сбросе номинальной нагрузки в момент, когда скорость турбины изменится на величину неравномерности и вызовет тем .самым необходимое перемещение вправо следящего золотника

4при неподвижном золотнике 3. При сбросе с турбины нагрузки меньше номинальной заброс оборотов, при котором произойдет срабатывание золотника 1, по сравнению с номинальной скоростью турбины будет тем меньше, чем меньше величина сбрасываемой нагрузkH и чем меньше перекрьаиа , установленная до сброса. Поскольку ход следящего золотника 4 при сбросе нагрузки не зависит от включения отборов, срабатывание астатического золотника 1, вызванное ходрм золотника 4, при сбросе любой нагрузки с конденсационного режима и при сбросе той же нагрузки с режима когда включен один или оба регулируемых отбора,произойдет при одном и том же забросе числа оборотов по. сравнению с номиналом.При ходе к верхнему упору золотника 1 кромка 8 соединит камеру 9 с дополнительным этажом 13, что вызовет подачу дополнительного им пульса под поршень 10.Величина дополнительного импульса определится величиной расхода жидкости из этажа 13, т.е.величиной открытия дроссельных ще лей 16 и 17.Это открытие устанавлива ется положением золотников 14 и 15 о верхнего упора, т.е. оно определяется величиной расхода пара в регулируемые отборы. Так, при работе турбины с выключенными отборами, когда золотники 14 и 15 установлены на верхних упорах, этот слив равен нулю, а при работе с максимальными расходами в отборы, когда золотники 14 и 15 установлены на нижних упорах, слив из этажа 13 максимален. Дроссельные щели 16 и 17 выполнены таким образом, что при опу скании золотников 14 и 15 сумма расходов на слив из этажей 24 и 13 через каждую дроссельную щель 16 и 17 и сукма площадей открытий этих щелей на слив остается постоянной на всем ходе золотников.Поэтому при сбр се нагрузки как с конденсационного режима, так и с режима с включенньми регулируе /5ыми отборами, смидение золетников 14 и 15 вниз, вызванное падением давления в камерах отбора, вследствие закрытия регулирующих кла панов при сбросе, ко.гда скорость тур бины возросла настолько, что астатический золотник 1 уже переместился н верхний упор, не может вызвать изменения давления под поршнем 10. Умень шение слива из этс1жа 24 через дцели 1 и 17 полностью компенсируется увеличением слива из этажа 13, который в этом случае соединен кромкой 8 с импульсной камерой и с этажом 24. Если сброс нагрузки и вызванное им уве личение скорости турбины произойдет при любом включенном регулируеглом от боре, когда суи«1ирующий золотник, управляемый регулятором давления зто го отбора сдвинут вниз с верхнего уп ра на величину, пропорциональную рас ходу пара в отбор,то перемещение золотника 1 на верхний упор вызовет ув личение расхода из импульсной камеры ,9 .врез открытую часть дроссельной щели в этаже 13. Затем последует смещение поршня 10 вместе с отсечным золотником 11 вниз из положения отсечки и астатический ход сервомотора 12 вместе с дросселои обратной связи вниз, т.е. на закрытие регулирующих клапанов до тех пор, пока увеличение подвода рабочей жидкости в камеру 9 через дроссельную шайбу 21 не компенсирует увеличение слива из камеры 9 через этаж 13 настолько, что поршень 10 вместе с отсечным золотником снова вернется в положение отсечки золотника и этим остановит перемещение сервомотора 12. В случае сброса нагрузки при режиме, когда включены оба регулируемых отбора, астатический ход сервомотора 12 будет пропорционален сумме площадей дроссельных щелей 16 и 17, выходящих в этаж 13 в момент сброса, т.е. этот ход будет пропор)тионален суммарной величине расхода Лара в регулируемые отборы независимо от величины электрической нагрузки, установленной на турбине до сброса. Тем самым, при сбросе нагрузки на режиме с включенными отборами данное устройство уменьшает повышение скорости, вызванный сбросом нагрузки. Формула изобретения Устройство для регулирования паровой турбины с отборами пара,содержащее отсечной золотник сервомотора регулирующих клапанов, снабженный дифференциальным поршнем с импульсной камерой, которая связана импульсной линией с золотниками регуляторов давления пара в отборах, золотник синхронизатора, взаимодействующий со следяпшм золотником регулятора скорости, и астатический золотник с импульсной полостью, которая связана соединительной линией через следящий золотник регулятора скорости со сливом, отличаюмеес я тем, что, с целью повьяления быстродействия в режиме сброса нагрузки с включенньми отборами, золотник синхронизатора включен последовательно со следящим золотником регулятора скорости в соединительную линию импульсной полости астатического золотника со сливом, а импульсная камера дифференциального поршня дополнительно связана с астатическим золотником, который подключен к золотникам регуляторов давления. Источники информации, принятые во внимание при эскпертизе 1. Авторское свидетельство СССР 520451, кл. F 01 D 17/20, 1972.