Устройство для управления паровой турбиной Советский патент 1982 года по МПК F01D17/20 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматическом управлении мощностью турбоустановок. .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления паровой турбиной, содержащее подключенные к сумматору ограничитель скачка, вход которого подключен к задатчику нагрузки, иограничитель темпа нагружения, снабженный интегрирующим усилителем с цепью, обратной связи и источником постоянного сигнала, датчики мощности и давления, задатчикдавления пара и блок управления Cl,

Недостатком известного устройства является несколько пониженная надежность, так как в ней не предусмотрен автоматический ввод уровней ограничений.

Цель из.обретения - повышение надежности .

Цель достигается тем,что в устройство введен формирователь уровней ограничений, входы которого соединены с датчиками мощности и давления пара,с задатчиком давления пара и с блоком управления, а выходы подключены к ограничителям скачка и темпа нагружения. На фиг. 1 представлена блок-схема данного устройства; на фиг. 2 блок-схема формирователя уровней огtoраничений.

Устройство (фиг. 1) содержит задатчик 1 чагрузки, вычитатель 2, ограничитель 3 скачка, сумматор 4, интегрирующий усилитель 5 с корректиру щим элементом 6 в цепи 7 обратной связи, ограничитель 8 темпа нагружения, источник Э постоянного сигнала и (|юрмирователь 10 уровней ограничений. На ({юрмирователь 10 уровней

20 ограничений поступают, соответственно, сигналы от датчика 11 мощности, от датчика 12 давления пара, от задатчика 13 давления пара и от бло39управления системы регулироваг в качестве ограничителей 3 и 8 ис пользуются известные даухвходовые схемы выбора минимума. В состав формирователя 10 (фиг.2) входят пороговые элементы 15i на вход которых поступает сигнал датчика 1 1 . мощности вычитатель 16, на входы которого подаются сигналы датчика 12 давления пара и задатчика 13 давления пара, а выход соединен со входом пороговых элементов 17, ло гическая схема 18, на входы которой подаются сигналы блока 1 управления, а также выходные сигналы пофоговых элементов 15 и 17. Выходы логической схемы 18 по соответствующим группам подключены к цифро-анало говым преобразователям 19 и 20, Выход 21 цифро-аналогового преобразователя 19 Подключен ко второму входу ограничит еля 8 темпа нагружения, а выход 22 цифро-аналогового преобразователя 20- ко второму входу ограни чителя 3 скачка. Количество пороговых элементов 15 и 17, уровни их настроек , номенклатура сигналов, посту пающих от блока 14 управления, определяются на этапе разработки алгоритма формирования уровней ограничения темпа нагружения и скачка набора мощности. Логическая схема 18 осущес вляет обработку выходной информации согласно алгоритму формирования уровней ограничения, а цифро-аналоговые преобразователи 19 и 20 по входному коду вырабатывают соответственно аналоговые сигналы ограничения темпа нагружения и ограничения скачка. Устройство работает следующим образом. В установившемся режиме работы сигнал на выходе интегрирующего усилителя 5 равен сигналу на выходе задатчика 1, а выходной сигнал ограничителя 3 скачка равен нулю. Выходной сигнал сумматора 4 (с выхода устройства), равный сигналу задатчика 1, поступает на регулятор мощности и далее на сервопривод клапанов турбины. При внезапных изменениях сигнала на выходу задатчика 1 нагрузки, нап ример из-за снижения частоты, и сигнале приращения uN на выходе вычитап теля 2, меньшем допустимого уровня скачка ограничителя устанав1ливаемого автоматически формирователем 10, выходной сигнал задатчика 1 без задержки и изменения поступают на выход устройства. При увеличении сигнала задатчи- . ка 1 возрастает и уровень ограничения корректирующего элемента 6, и интегрирующий усилитель 5 получает возможность интегрировать. Однако это не вызывает изменения выходного сигнала сумматора 4, так как увеличение с любым темпом сигнала на выходе интегрирующего усилителя 5 компенсируется одновременным уменьшением сигнала на выходе вычитателя 2, а следовательно, и на выходе ограничителя 3 скачка. В этом случае (приращение задания по мощности меньше допустимого уровня скачка) изменение мощности Турбины реализуется с максимально возможной скоростью. В случае больших приращений задания по мощности uN д выходе ограничителя скачка мощности 3 сразу появляется сигнал, соответствующий который с максимальной скоростью отрабатывается сервоприводом. Интегрирующий усилитель 5, как и в ранее рассмотренном случае, получает возможность интегрировать, а его выходной сигнал начинает возрастать со скоростью, определяемой, уровнем выходного сигнала ограничителя 8 темпа нагружения, автоматически устанавливаемым формирователем 10, и постоянной времени интегрирующего усилителя 5Выходной сигнал сумматора + начнет увеличиваться со скоростью изменения сигнала на выходе интегрирующего усилителя, поскольку сигнал на выходе ограничителя скачка 3 вначале не изменяется. Уровень сигнала, подаваемого источником 9 на ограничитель 8 темпа нагружения, соответствует максимальному темпу набора мощности при отсутствии ограничений от формирователя 10. При снятии ограничений по темпу и скачку на вторые входы ограничителей 8 и 3 формирователь 10 подают соответственно сигналы, уровень которых превьпиает (по модулю) максимально возможные значения сигналов источника 9 постоянного сигнала и задатчика 1 нагрузки. Сигнал -на выходе сумматора t возрастает до тех пор, пока сигнал на выходе интегрирующего усилителя станет равным (N ); что соответствует сигналу на выходе вычитате ля 2дМ этот момент сигнал на выходе сумматора k становится равным сигна лу задатчика 1. Дальнейшее увеличение сигнала на выходе интегрирующего усилителя 5 компенсируется одно временным уменьшением сигнала на выходе вычитателя 2. Увеличение выходного сигнала ин тегрирующего усилителя 5 продолжает ся до тех пор, пока он не станет рав ным сигналу задатчика 1 (корректирующий элемент 6 прекращает процесс интегрирования), Таким образом, При больших и внезапных изменениях задания по мощности, величина которых больше уровня допустимого скачка, сигнал, равный дМдоп) на выход устройства, без задержки, а оставшаяся часть приращения задания реализуется с заданным темпом. Данное устройство,в отличие от из вестных устройств управления мощнос тью паровой турбины, обеспечивает автоматическое формирование и ввод уровней ограничений поскачку и темпу нагружения в зависимости от величины текущей мощности давления пара перед турбиной и алгоритма управления, что позволяет повысить надежность энергоблока . 9 16 Устройство может быть использовано не только для турбин АЭС, но и в других энергетических установках, допустимые уровни ограничений по скачку и темпу изяенения мощности которых зависят от. целого ряда различных по своей природе факторов и значений многочисленных параметров. Формула изобретения Устройство для управления паровой турбиной, содержащее подключенные к сумматору ограничитель скачка, вход которого подключен к задатчику нагрузки, и ограничитель темпа нагружения, снабженный интегрирующим усилителем с цепью обратной связи и источником постоянного сигнала, датчики мощности и давления пара, вадатчик давления пара и блок управления, отличающееся- тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введен формирователь уровней ограничений, входы которого соединены с датчиками мощности и давления пара, с задатчиком давления пара и с блоком управления, а выходы подключены к ограничителям скачка и темпа нагружения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 672577, кл. F01 К . 197.

« щП И