Способ контроля прогрева ротора турбины Советский патент 1981 года по МПК F01D19/02 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации пуска и других изменений режима турбин.

Известны способы контроля прогрева ротора турбины путем измерения температуры греющей среды в зоне характерного сечения ротора и определения на основе этого измерения среднеинтегральной температуры и разности температур металла по радиусу в этом сечении Dj

Однако эти способы основаны на контроле температурного состояния ротора только в одном сечении и потому не обеспечивают достато1ной точности и надежности.

Наиболее близким к предлагаемому способ контроля прогрева ротора турбины путем измерения температуры греняцей среды в зоне характерного сечения ротора, определения на основе этого измерения потока тепла, передаваемого от греющей среды в направлении к оси ротора, и разности температур металла по радиусу в этом сечении, определения среднеинтегральной температуры в этом же сечении и характерной температуры в дополнительном сечении Г21.

Недостатком указанного способа является пониженная точность и надежность контроля из-за отсутствия определения потоков тепла вдоль оси ро10тора.

Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что характерную температуру в дополISнительном сечении определяют по температуре греющей среды в зоне этого сечения, по ней находят среднеинтегральную температуру в дополнительном сечении, а среднеинтегральную темпе20ратуру в характерном сечении определяют интегрированием суммы потока тепла, передаваемого от греющей среды в направлении к оси ротора, и потока тепла, -передаваемого вдоль тела ротора в осевом направлении, причем по следний из потоков определяют по перепаду среднеинтегральных температур в характерном и дополнительном сечениях . На фиг. 1 показана функциональная схема реализации данного способа при условии, когда поток тепла, передава емый от грекяцеи среды в направлении к оси ротора, принимается пропорциональным разности температуры греющей среды и суммы среднеинтеграпьной температуры и разности температур металла по радиусу; на фиг. 2 схема, в которой тот же поток тепла принимается пропорциональным градиенту температур на поверхности ротора. Схемы содержат датчики 1 и 2 температуры греющей среды в характерном и дополнительном сечениях,интегратор 3 и блок вычисления 4 среднеинтегральной температуры в дополнительном сечении, первый и второй сумматоры 5 и 6 и блок 7 вычисления разности teMnepaTyp металла по радиусу в характерном сечении ротора. Схемы дополнительно содержат также последовательно включенные датчик 8 парамет ра работы турбины нелинейный преобразователь 9 и блок умножения 10. Блок умножения 10 включен в цепь между первым и вторым сумматорами ,, 5 и 6. При этом к входам первого сумматора 5 подключены датчик I и вы ходы интегратора 3 и блока вычисления 7. К входам второго сумматора 6, помимо выхода блока умножения 10, подключены также выходы интегратора 3 и блока вычисления 4, к входу которого подключен датчик 2. При этом блок 7 вычисления разности температур вьтолнен в виде параллельно вклю ченных апериодических звеньев 11 и 12,подключенных к входам сумматора 13.Аналогично в виде параллельно включенных апериодических звеньев 14 и 15, подключенных к входу сумматора 16, выполнен блок вычисления 4 Выход блока умножения 10 подключе к второму входу первого сумматора 5 первый вход которого соединен с датчиком 1 температуры греющей среды, а выход соед1|нен с блока 7 вычисления характерной разности температур и блока 17 вычисления градиента температуры на обогреваемой поверхности ротора в характерном сече4НИИ. Выходы блока 17 подключены ко второму входу блока умножения 10 и входу второго сумматора 6. К входам сумматора 6 подключены также выходы интегратора 3 и блока вычисления 4 среднеинтегральной температуры в дополнительном сечении. В предлагаемой схеме блок 7 вычисления разности температур выполнен в виде сумматора, к второму входу которого подключен выход интегратора 3. Датчик 2 температуры греющей среды в дополнительном сечении выполнен в виде сумматора 18, к входам которого подключен датчик 1 и нелинейный преобразователь 19 сигнала от датчика 8 параметра работы турбины. Предлагаемые схемы могут рассматриваться также как блок-схемы алгоритмов показателей прогрева ротора с помощью электронной вычислительной машины. Контроль прогрева ротора турбины осуществляется следующим образом. В процессе изменения режима турбины определяют с помощью датчиков 1 и 2 температуры греющей среды в характерном и дополнительном сечениях, по изменению этих температур определяют поток тепла от греющей среды к оси ротора в характерном сечении, по разности среднеинтегральных температур металла в обоих сечениях определяют поток тепла по телу ротора в осевом направлении, причем среднеинтегральную температуру в характерном сечении определяют путем интегрирования суммы названных потоков тепла, а среднеинтегральную температуру в дополнительном сечении определяют по температуре грекяцеи среды. Использ.ование предлагаемого способа упрощает реализацию контроля, что повышает его надежность, и вместе с тем обеспечивает достаточную точность Формула изобретения Способ контроля прогрева-ротора турбины путем измерения температуры греющей среды в зоне .характерного сечения ротора, определения на основе этого измерения потока тепла, передаваемого от греющей среды в направлении к оси ротора, и разности температур металла по радиусу в этом сечении, определения среднеинтегральной температуры в этом же сечении и

характерной температуры в дополнительном сечении, отличающийс я ,тем, что, с целью повышения точнбсти и надежности контроля, характерную температуру в дополнительном сечении определяют по температуре греющей среды в этого сечения, по ней находят среднеинтегральную температуру в дополнительном сечений, а среднеинтегральную температуру в , характерном сечении определяют интегрированием суммы потока тепла, передаваемого от греющей среды в направлении к оси ротора, и потока тепла, передаваемого вдоль тела ротора в осевом направлении, причем последний из потоков определяют по перепаду среднеинтегральных температур в характерном и дополнительном сечениях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 569733, кл. F 01 D 19/02, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 2651090, кл. F 01 019/02, 1978.

.J

J--/

(put. 2