Устройство для автоматического регулирования температуры пара Советский патент 1980 года по МПК F01D19/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к пусковым режимам паротурбинных энергоблоков тепловых электростанций и автоматизации управл ния ими. Известно устройство для автоматического регулирования температуры пара, содержащее датчик температуры пара перед турбиной и корректор, выходы которых подключены к регулятору испол нительного органа, и програм1 1ный задатчик, подключенный к входу интегратора. Структура программного задатчика предусматривает снижение скорости повышения температуры пара с ростом задания по температуре на выходе интегратора. Это позволяет учесть изменение свойств металла с ростом его температуры (1. Недостатком указанного устройства являются неоптимальные условия прогре ва турбины при изменении температуры пара перед турбиной при пусках, обеспечиваемом описанным устройством, поскольку оно не учитывает изменения в процессе пуска снижения температуры пара на входе в .турбину. Цель изобретения - улучшение условий прогрева турбины. Для достижения этой цели устройств дополнительно содержит датчик нагрузки турбины,подключенный к входу корректора. Для достижения той же цели устройство содержит датчик давления пара перед турбиной, а корректор выполнен в виде последовательно соединенных .сумматора и блока умножения, причем первый и второй входы сумматора подключены к выходам датчиков fiarpysKH и давления,выход интегратора - к входу блока умножения,выход которого соединен с входом регулятора, к двум другим входам которого подключены датчики нагрузки и давления. Устройство содержит датчик давления, а корректор выполнен в виде сумматора и последовательно соединенных второго сумматора, блока умножения, третьего сумматора и блока деления, причем выход датчика нагрузки подключен к входам второго и третьего сумматоров, выход датчика давления - к входам первого и второго суь маторов, выход интегратора - к входу блока умножения, а выход первого сумглатора подключен к входу блока деления, выход которого соединен с входом регулятора, к другому входу которого подключен выход интегратора.

Вводимая с помощью корректора в программу повышения температуры поправка на изменяющееся в процессе пусka снижение температур пара на входе в турбину для цилиндров среднего давления, а также для цилиндра высокого давления при определенной технологии пуска может быть представлена в виде нелинейной зависимостиот одного параметра работы турбины, например нагрузки или давления пара. В общем для цилиндра высокого давлени; случае это снижение температуры .является, функцией параметров нагрузки турбины, Ьавления свежего пара и температуры : пара внутри турбины, принимаемой равной заданию на выходе интегратора. В зависимости от используемой технологии пуска и требуемой точности аппроксимации этой зависимости корректор может иметь более или менее сложную структуру.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства с параллельным соединением интегратора и корректора на фиг.2 - то же, с последовательным,на . фиг.З - то же, с последовательно-параллельным соединением интегратора и корректора.

Схема на фиг. 1 является простейшей, используемой для регулирования температуры пара, подаваемого в цилиндр среднего давления или в цилиндр высокого давления при пусках на скользящем давлении с постоянной степенью открытия клапанов на подводе пара в цилиндр.

Принципиальные схемы на фиг. 2 и 3 относятся.к общему случаю формирования программы регулирования температуры пара перед цилиндро:« высокого давления при произвольной технологии пуска. При этом на схеме фиг. 3 корректор имеет более сложную структуру, обеспечивающую более высокую точность учета изменения в процессе пуска снижения температуры пара на входев турбину.

Основными элементами описываемого устройства для автоматического пуско вого регулирования температуры пара, подаваемого в турбину, являются программный задатчик 1 скорости повьш1ения температуры, подключенный к его выходу интегратор 2, регулятор 3, св язанный с исполнительным органом 4, Датчик 5 регулируемой температуры пара и корректор б, подключенные к входу регулятора 3, а также датчик 7 нагрузки, выход которого соединен с входом корректора 6. Интегратор 2 и задатчик 1 охвачены контуром обратной связи. В схеме фиг. 1 интегратор 5 под- . ключей к входу -регулято ра 3: параллель-60 но с корректором 6, выпЪлненным в виде нелинейного преобразователя сигнала от датчика 7 нагрузки. В схеме фиг. 2 корректор б выполнен в виде последовательно соединенных 65

сумматора 8 и блока 9 умножения. К второму входу блока 9 умножения подкл5очен выход интегратора 2, а к входам сумматора 8 и регулятора 3 датчики 7 и 10 нагрузки и давления пара перед турбиной.

В схеме фиг. 3 корректор б дополнительно, помимо элементов, показанных на схеме фиг. 2, содержит второй и третий сумматоры 11, 12 и блок 13 деления. Второй сумматор 11, блок 9

О умножения, третий сумматор 12 и блок 13 деления включены последовательно, причем,выход датчика 7 нагрузки подключен к входам второго и третьего сумматоров 11 и 12, выход датчика 10

5 давления - к входам первого и второго сумматоров 8 и 11, вьигод интегратора 2 - к второму входу блока 9 умножения, а выход первого сумматора 8 к второму входу блока 13 деления, выQ которого соединен с входом регулятора 3 вместе с выходом интегратора 2.

Устройство работает следующим образом.

5 В начале пуска при подаче пара В турбину регулятор 3, воздействуя на исполнительный орган (например, пусковой впрыск), устанавливает начашьное значение температуры пара, соответствующее предпусковому состоянию турбины. При включении программы повышения температуры пара ко входу интегратора 2 подключается программный задатчик 1, в приведенных схемах

выполненный в виде функционального (линейного) преобразователя задания на выходе интегратора 2. Переключатель сигнала на входе интегратора 2 и устройство формирования начального задания по температуре пара на схеме

0 не показаны. В процессе пуска, т.е. повышения параметров работы турбины (нагрузки-, температуры и давления пара) , корректор б, выполненный по той или иной схеме, непрерывно ос5пцествля5 ет коррекцию задания по температуре пара, измеряемой датчиком 5. Тем самым, с учетом изменяющегося снижения температуры пара на входе в турбину обеспечивается повышение температуры

Q пара в турбине с задаваемой программным задатчиком 1 скоростью, соответствующей оптимальному режиму прогрева турбины. Существенно, что при этом не осуществляется непосредственное измерение и регулирование темпера5 -туры пара внутри турбины, что могло, бы.значительно понизить надежность регулирования. Формула изобретения 1. Устройство для автоматического регулирования температуры пара, содержащее датчик температуры пара турбиной и корректор, выходы кото|рых подключены к регулятору исполни|тельного органа, и программный задатчик, подключенный к входу интегратора, отличающееся тем, :что, с целью улучшения условий прогрева турбины, устройство дополнительно содержит датчик нагрузки турбины, подключенный к входу корректора. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что оно содержит датчик давления пара перед турби|ной, а корректор выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и блока умножения, причем первый и второй входы сумматора подключены к вы;ходам датчиков нагрузки и давления, выход интегратора - к входу блока умножения, выход которого соединен с входом регулятора, к двум другим входам которого подключены датчики нагрузки и давления.

3. Устройство попЛ, отличающеес я тем, что оно содержит датчик давления пара перед турбиной, а корректор выполнен в виде сумматора и последовательно соединенных второго сумматора, блока умножения, третьего сумматора и блока деления, причем выход датчика нагрузки подключен к входг1м второго и третьего сумматоров , выход датчика давления - к входам первого и второго сумматоров, выход интегратора - к входу, блока умножения, а выход первого сумматора подключен к входу блока деления,выход которого соединен с входом регулятора, к другому входу которого подключен выход интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №613131, кл. F 01 D 19/02, 1977.

фи9Л