Система для автоматического управления отводом дренажа из паропровода Советский патент 1982 года по МПК F16T1/36 

Изобретение относится к теплоэнергетике, к режимам эксплуатации влажнопаровых турбоустановок, автоматизации управления ими, в частности, управления арматурой на линиях отвода дренажа из паропровода.,. Для предотвращения попадания в тур бину конденсата пара из пароподводящих паропроводов осуществляется их дренирование с удалением конденсата в специальные дренажные баки или конденсатор через линии отвода дренажа с установленной- на них оперативной запорной арматурой. Если эта арматура оставляется открытой после завершения дренирования, это приводит к снижению экономичности установки из-за непроизводительных утечек рабочего пара. На остановленной турбине, находящейся под вакуумом, через открытую дренажную арматуру может подсасываться воздух, расхолаживая турбину и паропрово ды. Наоборот, несвоевременное закрытие дренажей создает опасность скоп ления конденсата и заброса его в турбину с возможными аварийными последствиями . Известна система автоматического управления отводом дренажа из паропровода с использованием специализированной арматуры, так называемых автоматических конденсатоотводчиков с термодинамическим принципомдействия р 1. Недостатком этой системы является необходимость применения достаточно сложной специализированной арматуры. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является система автоматического управления отводом дренажа из паропровода, содержащая датчик температуры металла паропровода, установленный в зоне отвода дренажа и подключенный к блоку сравнения, соединенному с приводом запорной арматуры на линии отвода дренажа. Эта система с.одер3 . 966 жит также датчик давления пара в паро проводе, и нелинейный преобразователь сигнала от этого датчика,,также подключенный к блоку сравнения. Сигнал на выходе нелинейного преобразователя соответствует температуре насыщения пара. При снижении измеряемой темпера туры иеталла до уровня температуры насыщения блок сравнения включает привод запорной арматуры, открывая, отвод дренажа. Повышение измеряемой температуры металла над Т1емпературой насыще|Ния с заданным допуском свидетельствует о завершении дренирования, при этом блок сравнения воздействует на привод запорной арматуры в сторону закрытия Недостатком этой системы является невозможность её применения для влаж нопаровых установок, где температура металла паропровода при прохождении через него насыщенного или влажного пара, независимо от наличия или отсутствия скоплений конденсата, всегда близка к температуре насыщения, которую имеет и пар, и конденсат. Вместе с тем, именно для влажнопаровых турбоустановок задача надежного дренирования пароподводящих паропроводов особенно важна.. Цель изобретения - повышение надежности дренирования путем увеличения достоверности определения наличия конfiGHcSja в паропроводе, преимущественно влажного пара. Эта цель достигается Тем, что система дополнительно содержит устройство локального нагрева, усТанс вленное на паропроводе в зоне отвода дренажа, и соединенное с блоком периодического включения, связанным через блок запаздывания с блоком сравнения. Система может содержать также второе устройство локального нагрева и второй датчик температуры металла паропровода, установленные вне зрны отвода дренажа, причем второе устройст во нагрева подсоединено к блоку периодического включения, а второй датчик температуры - к блоку сравнения. Определение наличия конденсата в паропроводе с температурой, равной температуре насыщения проходящего по паропроводу пара, основано на затратах тепла на испарение части конденсата , Врезультате чего температура металла после включения устройства до зированного локального нагрева паропровода повышается меньше, чем при отсутствии конденсата. На чертеЛё представлена блок-схема системы. Система содержит участок паропровода 1с линией 2 отвода дренажа, на которой установлена запорная арматура (задвижка или вентиль) 3 с приводом . По паропроводу 1 течет насыщенный или влажный пар 5- Линия 2 отвода дренажа присоединена к паропроводу 1 в зоне возможного скопления конденсата 6. В этой зоне установлены датчик у температуры металла паропровода и устройство 8 локальноро нагрева паропровода, например электрический нагребатель фиксированной мощности. 8 том же сечении паропровода вне отвода конденсата - сверху паропровода также установлен второй датчик 9 температуры металла и второе устройство 10 нагрева, идентичное первому устройству 8. Устройства 8 и 10 локального нагрева подключены к источнику 1Т питания через прерыватель 12, соединенный с блоком 13 периодического включения нагревателей . Датчики 7 и 9 температуры подключены к блоку 1k сравнения. Блок I сравнения периодически включается В работу с запаздыванием во времени относительно включения устройств 8 и tO локального нагрева, реализуемым блоком Т5. БлЬк Т4 сравнения соединен с приводом арматуры 3 Иf воздействуя на него, открывает или закрь вает отвод дренажа по линии 2. Система работает следующим образом. Блок 13 воздействуя на прерыватель 12, периодически включает устройства 8 и 10 локального нагрева на определенный отрезок Времени. В результате работы нагревателей температура металла паропровода, измеряемая датчиками 7 и 9. повышается. При этом, если в зоне отвода имеется скопление конденсата 6 влажного или перегретого пара 5, протекающего через паропровод 1, часть энергии устройства 8 уходит на частичное испарение конденсата 6. Поэтому температура металла, измеряемая датчиком 7, через заданное блоком (5 запаздывания время после включения устройств 8 и 16 локального нагрева ниже температуры, измеряемой датчиком 9. Сигнал рассогласования на выходе блока l4 сравнения, к входам которого подключены, датчики 7 и 9, воздействуя на привод , открывает арматуру 3. После завершения дренирования паропровода 1 - удаления конденсата 6 при очередном включении устройств 8 и 10 локального нагрева, температуры металла, измеряемые датчиками 7 и 9, будут отличаться между собой на величину, меньшую заданного допуска. Отсутствие сигнала рассогласования на выходе блока lA приводит к воздействию на привод Ц арматуры 3 в сторону ее закрытия. Повторная команда на открытие арматуры 3 поступает только после повторного накопления конденсата 6, что приводит снова к появлению сиг нала рассогласования на выходе блока Н сравнения. Возможно заранее рассчитать или измерить изменение температуры металла паропровода, измеряемой датчиком 7 после включения устройства 8 .при отсутствии скопления конденсата 6. toi- да отпадает необходимость в установке второго устройства 10 и датчика 9, а на второй вход блока сравнения поступает сигнал, соответствующий заранее определенной температуре. Однако в этом случае работоспособность системы будет более ограниченной. Мощность устройств 8 и 10 локально го нагрева, длительность и периодичность их включения, задаваемые блоком 13, временное запаздывание сопоставле ния температур, задаваемое блоком IS. а также допуск сопоставления температур металла, измеряемых датчиками 7 и 9, рассчитываются в соответствии с конструктивными характеристиками паро провода 1 и параметрами протекающего через него пара 5. Применение предлагаемой системы предполагается на паропроводах свеже-. го пара влажнопаровых турбоустановок i атомных электростанций. Формула изобретения 1.Система для автоматического управления отводом дренажа из паропровода, содержащая датчик температуры металла паропровода, установленный в зоне отвода дренажа и подключенный к блоку сравнения, соединенному с приводом запорной арматуры на линии отвода дренажа, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения достоверности определения наличия конденсата в перо- проводе, преимущественно влажного пара, система дополнительно содержит устройство локального нагрева, уста новленное на паропроводе в зоне отво да дренажа и соединенное с блоком периодического включения, связанным через блок запаздывания с блоком сравнения.. , 2,Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в нее введено второе устройство локального нагрева и второй датчик температуры металла па-: ропровода, установленные вне зоны отвода дренажа, причем второе устройство нагрева подсоединено к блоку периодического включения, а второй датчик температуры - к блоку сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кирхгофа Г. О некоторых элементах автоматизации пусковых операций на тепловых электростанциях. М,, БТИ ОРГРЗС, серия Энергетика за рубежом, , с. 9. 2.Патент США № 197Э90, кл. 236-1, публик. 1980.