Система управления теплофикационной турбиной Советский патент 1982 года по МПК F01D21/14 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления теплофикационными турбинами.

По основному авт.св. 734424 известна система управления теплофикационной турбиной, содержащая регуляторы скорости и отбора пара, соединенные с сервомоторами частей высокого и низкого давления, предохранительный регулятор давления, соединенный с сервомотором стопорного клапана, и блокирующий элемент, включенный в линию между предохранительным регулятором давления и сервомотором части высокого давления и связанный управляющим входом с выходом сервомотора стопорного клапана tl.

Недостатками известной системы являются несколько пониженные экономичность и надежность.

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности путем подачи защитного сигнала на сервомотор части среднего давления.

Для достижения поставленной цели в систему введены второй предохранительный регулятор-давления и второй. . блокирующий элемент, включенный в линию соединения сервомотора стопорного клапана с первым предохранительным регулятором давления и связанный своим управляющим входом с выходом сервомотора стопорного клапана, а сервомотор части среднего давления соединен со вторым предохранительным регулятором давления.

На чертеже показана принципиальная схема системы.

Система содержит сервомотор 1 части высокого давления, сервомотор 2 части среднего давления, сервомотор 3 части низкого давления, регулятор 4

.скорости, регулятор 5 отбора пара, сервомотор б стопорного клапана части высокого давления и сервомотор 7 стопорного клапана части среднего давления, автомат 8 безопасности и золотник 9 автомата безопасности, линию 10 воздействия на сервомотор 6 стопорного клапана по импульсу до давленияв камере отбора. К линии 10 подключен первый предохранительный регулятор 11 давления, например, мембранно-ленточного типа, осуществляющий защиту по первому пределу давления в отборе. Звено 12, например гидравлический усилитель в виде вращающегося золотника, обеспечивает необхо:ди14ае уставки срабатывания, необходимую степень статизма связи (в част ности, статизм может быть и нулевой) и двухстороннее автоматическое воздействие предохранительного регулят ра 11 на сервомотор 6, Линия 13 свя зи обеспечивает воздействие на серво мотор 2 по импульсу от давления в камере отбора. К линии 13 подключае ся второй предохранительный регуля тор 14 давления, также мембранноленточный, осуществляющий защиту по второму пределу давления в отборе, Звено 15, например гидравлический усил1 тель в виде вращающегося золотника, обеспечивает необходимые уставки срабатывания, необходимую степень статизма связи и двухстороннее автоматическое воздействие предохранительного регулятора 14 на сервомотор 2. Звено 12, управляемое первым пре дохранительным регулятором 11, снабжено линией 16 соединения с сервомотором 1 части высокого давления. На этой линии установлен первый блокиг ругаций элемент 17/ управляющий вход 18 которого подключен к выходу 19 сервомотора 6 стопорного клапана части высокого давления. Элемент 17 включает связь предохранительного регулятора 11 с сервомотором 1 при открытом положении сервомотора 6 и отключает эту связь при закрытии сервомотора 6, Причем при отключении этой связи блокиругадий элемент 17 закрывает сервомотор 1 части высокого давления. На линии связи звена 12, управля емого первым предохранительным регулятором 11, с сервомотором 6 уста новлен второй блокирующий элемент 2 управляющий вход 21 которого подкпю чен к выходу 19 сервомотора 6 стопор ного клапана. Элемент 20 включает связь предох ранительного регулятора 11 с сервомотором 6 при его открытом положеНИИ и отключает эту связь при закрытии: сервомотора. Деблокирование эле / мента 20 ключом восстанавливает свя мезкду предохранительным регулятором 11 и сервомотором 6. При повышении частоты вращения ротора турбина защищается, как обыч но, двумя независимыми цепями: цепь Е)егулирования скорости, состоящей lis регулятора 4 скорости, воздействующего на сервомоторы 1-3, цепью защиты, состоящей из автомата 8 безопасности, воздействующего через золотник 9 автомата безопасности на сервомоторы 6 и 7 стопорных клапанов части высокого и среднего давления. При повышении давления в камере регулируемого отбора туцЗбина защищается тремя независимыми цепями цепью регулирования, состоящей из регулятора 5 отбора, воздейству1ааего на сервомоторы 1 и 3, и двумя цепями защиты по линии 10 через предохранительный регулятор 11, воспринимающий импульсы по давлению в отборе и воздействукяций через звено 12 на сервомотор 6 и сервомотор 1, и по линии 13 через предохранительный регулятор 14,воспринимающий импульсы по давлению в отборе и воздействующий через звено 15 на сервомотор 2, Звено 15 обеспечивает уставку срабатывания защиты по нижнему пределу давления в отборе, а звено 12 обеспечивает уставку срабатывания защиты по верхнему пределу давления в отборе.. Система управления работает следующим образом. При повышении давления в камере отбора турбины сверх допустимого предела в случае отказа контура лирования отбора, содержащего регулятор 5 отбора и сервомотора 1и 3, и возникновения при этом аварийной ситуации, в работу вступает защитный кон тур регулирования давления по первому пределу защиты. При этом предохранительный регулятор 14 давления воспринимает сигнал по давлению в отборе и воздействует на звено 15, которое по достижении давления определенной величины начинает закрывать сервомотор 2 части среднего давления., поддерживая давление нижнего предела защиты. При этом расход свежего пара через проточную часть высокого давления сохраняется таким, каким он и был к моменту отказа контура регулирования отбора. Прикрытие сервомотора 2 части среднего давления вызывает повышение давления пара за проточной частью высокого давления и приводит к срабатыванию существукхцих на линиях горячего или холодного промперегрева предохранительных клапанов и выбросу части пара в атмосферу. При давлении пара в камере, равном нижнему пределу защиты-, на теплофикационном режиме через проточную часть среднего давления проходит количество пара, равное сумме расходов паров,поступающих тепловому потребителю и через постоянные сечения на охлаждение проточной части низкого давления. Таким образом, при срабатывании контура заищты по первому пределу давления в отборе турбина только частично снижает электрическую нагрузку и полностью сохраняет возможность снабжения теплового потребителя. После ликвидации причин отказа контура регулирования отбора и открытии .сервомотора 3 давление в камере отбора начинает падать, в .результате чего предохранительный регулятор 14 через звено 15 открывает сервомотор 2 части среднего давления, т.е. турбина переводится в нормальный режим работы.

Второй контур защиты по верхнему пределу давления вступает в работу

только в случае отказа первого контура защиты, например заклинивание сер вомотора 2.

При повышении давления в камере отбора до верхнего предела предохранительный регулятор 11 давления восг принимает сигнал по давлению в отборе, воздействует на звено 12 и начинает закрывать сервоматор 1 части высокого давления и сервомотор б стопорного клапана в соответствии с характеристиками этого звена, тем самым ограничивая рост давления в камере регулируемого отбора. При закрытии сервомотора 6 стопорного кланана по сигналу, характеризующему егхэ закрытое положение, срабатывают блокирующие: элементы 17 и 20, отключающие связь предохранительного регулятора 11 соответственно с depBOMOторами 1 и 6 и удерживающие эти сервомоторы в закрытом состоянии.

Таким образом, хотя после закрытия сервомоторов 1 и б давление в камере отбора падает, однако сервомотор 6 остается закрытым до устранения причины аварии.

После устранения причины отказа контура регулирования отбора, деблокируя ключом элемент 20, восстанавливают связь предохранительного регулятора 11 с сервомотором б, в результате чего при снижении давления в камере отбора ниже верхнего предела защиты предохранительный регулятор 11 воздействует через звено 12 на серBOi oTop б, открывая последний при закрытом сервомоторе 1, т.е. при Мсшом перепаде давления на стопорный клапан.

По мере открытия сервомотора б по сигналу о его положении срабатывает блокирующий элемент 17, включающий связь предохранительного регулятора 11 с сервомотором 1,- открывая его. Таким образом, деблокировка элемента 20 обеспечивает автоматизм обратного вйвода защиты по повышению давления при малых перестановочных усилиях, развиваеьых сервомотором стопорного клапана.

Технико-экономическая эффективност изобретения заключается в том, что при срабатывании защиты.по первому пределу давления сохраняется частично электрическая нагрузка и полностью тепловая нагрузка, т.е. существенно сокрсццается недовыработка электроэнергии и недоотпуск тепла потребителю в течении аварийной ситуации. Кроме того, повышается надежность работы за счет ликвидации периодических ударных паровых нагрузок на роте и упорный подшипйик турбины.

Формула изобретения

Система управления теплофикационной турбиной по авт.св. 734424, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности путем подачи защитного сигнала на сервомотс части среднего давления, в систему введете второй предохранительный регулятор давления и второй блокируювдай элемент, включенный в линию соединения сервомотора стопорного клапана с первым предохранительным регулятором давления и связанный своим управляющим входом с выходом сервомотора стопорного клапана, а сервомотор части среднего давления соединен со втсфым предохранительным регулятором давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 734424, кл. F 01 D 21/li, 1978.

13