Система регулирования температуры пара Советский патент 1982 года по МПК F22G5/12 

Изобретение относится к тепло- энергетике, в частности к режимам пуска блочных энергетических установок и может быть использовано для автоматизации управления ими.

Известна система регулирования температуры пара на выходе пароперегревателя, содержащая исполнительный орган с регулятором, соединенный через переключатель с двумя сумматорами, к одному из которых подключены датчик температуры пара и задатчик, а к другому - два дополнительных датчика. В качестве дополнительных датчиков в известной системе использованы датчики температур металла паропровода и пара на входе в паросиловую установку 1.

Недостатком известной системы является опасность выпадения влаги на стенках паропровода за пароохладителем при малых расходах пара, что снижает надежность работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы при пуске.

Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно содержит функциональный преобразователь и два нуль-органа с логическим блоком, при этом выход логического блока связан с управляющим входом переключателя.

а к входу каждого нуль-органа подключен свой сумматор, и в качестве дополнительных датчиков использованы датчик расхода впрыскиваемой воды и датчик расхода пара, а функциональный преобразователь включен в линию связи датчика расхода пара с сумматором.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

Система содержит эадатчик 1 и датчики температуры пара 2, расхода впрыскиваемой воды 3 и расхода пара 4 с функциональным преобразователем 5. Задатчик 1 и датчик 2 подсоединены к сумматору 6, а датчик 3 и преобразователь 5 к сумматору 7. Выходы сумматоров подключены через нуль-органы 8 и 9 к логическому блоку 10 и к переключателю 11, выход Которого соединен с регулирующим прибором 12, связанным через исполнительный механизм 13 с регулирующим клапаном 14, установленным на линии 15 подачи воды от источника 16 в пароохладитель 17 паропровода 18. На участке 19 паропровода непосредственно за пароохладителем 17 и на участке 20 возможно выпадение влаги.

Система работает следующим образом. функциональный преобразователь 5 реализует зависимость между расхо дом пара через тракт промперегрева. максимально допустимым расходом вод Сдп, подаваемой на впрыск в пароОхладитель Г7, при котором не происхо дит вьтадение влаги на участках 19 и 20 паропровода 18 при данном расх де пара. Эту зависимость определяют по результатам экспериментальных исследований. С помощью задатчика 1 ус танавливают требуемое значение температуры пара tэд за промпароперегре вателем, это производится либо автоматически, если задатчик 1 подключен к регулятору теплового состояния цилиндра среднего давления (ЦСД) или другой автоматической системе, либо вручную оператором блока. Сигнал тем пературы требуемрго значения от зада чика 1 и сигнал по фактической текущей температуре tp от датчика 2 поступает в первый сумматор б, который выдает сигнал по разности значений tjA . tпд. Этот сигнал поступает на нуль-органа 8 и на один из входов переключателя 11. Датчик 3 измеряет фактический рас ход воды G0 , подаваемой на впрыск в пароохладитель 17. Датчик 4 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине расхода пара, поступающего в ЦСД турбины. Этот сигнал с помощью функционального преобразователя 5 формирует сигнал по величине предель но допустимого расхода воды Сд охла дителем 17 на участках 19 или 20. Сигнал от датчика 3 по величине фактического расхода воды Gg, подаваемо на впрыск, и сигнал от функционального преобразователя 5 по величине предельно допустимого расхода Сдп по ступает на входы второго сумматора на выходе которого получают сигнал п разности допустимого и фактического расходов воды Сдр- Gg, подаваемой на впрыск. Этот сигнал поступает на вход нуль-органа 9 и на один из вхо дов переключателя 11. Нуль-орган 8 формирует три раз-личных сигнала, соответствующих трем возможным случаям ° Чд- л оАналогично нуль-орган формирует три различных сигнала в згшисимости от разности величин ОАп-°б0; адп-а О; &д„-С5 о. . Логический блок 10, на входы кот рого поступают сигналы от нуль-орга нов 8 и 9, проверяет следующие усло вия А САП G, о АП Чл 0 Сдп-С - О В Сд„- t,,o. Сдп-С -.О В зависимости от выполнения тех или иных условий логический блок 10, воздействуя на переключатель 11, подсоединяет к входу регулирующего прибора 12 либо выход первого сумматора 6, либо выход второго сумматора 7: при выполнении условия А или Б к входу регулирующего прибора 12 подключается выход первого сумматора 6, при выполнении условия В или условия Г к входу регулирующего прибора 12 подключается выход второго нульоргана 9. Работа системы при четырех различных ситуациях, соответствующих каждому из перечисленных условий. При выполнении условия А блок 10 подключает, воздействуя на переключатель 11, к регулирующему прибору 12 выход первого сумматора 6, при этом, если фактическая температура пара t-nn отличается от заданного значения, то регулирующий прибор 12, воздействуя на исполнительный механизм 13, перемещает клапан 14, увеличивая (уменьшая) расходы воды на впрыск в пароохладитель 17 при отрицательной (положительной) разности заданного и фа гического tnp, значений температуры пара до тех пор, пока фактическая температура не становится равной заданному значению. Таким образом, при выполнении условия А система регулирует температуру пара по импульсу Так как при выполнении этого условия фактический расход воды на впрыск меньше предельно допустимого, то выпадения влаги на стенках трубопровода не происходит . При выполнении условия Б система также регулирует температуру пара по импульсу tpf, , поскольку в этом случае логический блок подключает с Помощью переключателя 11 выход первого сумматора б к входу регулирующего прибора 12, Условие Б характеризует граничный режим, при котором фактический расход воды на впрыск равен предельно допустимому. В то же время при выполнении условия Б фактическая температура меньше заданного значения, в этом случае регулирующий прибор, обеспечивая повышение фактической температуры до заданного значения, выдает исполнительному механизму 13 команду на уменьшение степени открытия 14, т.е. на уменьшение фактического расхода воды, подаваемой на впрыск, вследствие чего фактический расход воды Gg, уменьшается по сравнению с предельно допустимым значением Gдn. Таким образом, и при этом режиме система регулирует температуру пара, одновременно обеспечивая надежность режима блока за счет предотвращения выпадения влагина стенках трубопровода.

Если в процессе пуска по тем или иным причинам, например, вследствие быстрого уменьшения расхода пара через трубопроводы промперегрева и цилиндр среднего давления, величина фактического расхода воды G становится больше допустимого Сдп, т.е., выполняется условие В (Сдр-С сО), характеризующее возникновение режима с пониженной надежностью, при котором вероятно выпадение.капелек воды на горячие стенки трубопровода система обеспечивает выход из второго режима. При выполнении условия в логический блок 10 подключает с помощью переключателя 11 к регулирующему прибору 12 выход второго сумматора 7. При этом регулирующий прибор 12, воздействуя на исполнительный механизм 13, перемещает клапан 14, уменьшая расхд впрыскиваемой воды Gg до тех пор, пока он не .становится равным допустимому расходу Сд„, таким образом, обеспечивается выход из режима с пониженной надежностью.

Если при равенстве расходов воды т.е. при Сдп-G g, О фактическая температура пара tfifi оказывается выше заданного значения tJд, то выполняется условие Г, при котором логический блок 10 подключает к регулирующему прибору 12 выход второго сумматора 7. В этом случае система поддерживает режим, которому соответствует , поддерживая температуру tpn на предельно допустимом низком уровне, при котором еще не наступает режим с выпадением капелек воды на стенках трубопроводов. В таком режиме система работает до тех пор, пока не появляются условия определяющие возможность изменения этого режима. Например, в-следствие увеличения нагрузки турбины происходит увеличение расхода пара через тракт промперегрева,что определяет увеличение допустимого расхода впрыскиваемой воды до уровня, превышающего фактический расход Gg , в результате выполняется условие А, при котором система обеспечивает переход в режим регулирования температуры в соответствии с заданием.

Другая возможность перехода к режиму регулирования фактической температуры пара tpn в соответствии с заданием tsA от режима, определяемого условием Г, может вызываться тем что по мере прогрева элементов ЦСД турбины величина температуры пара tJд, обеспечивающей надежный режим его прогрева, постепенно растет, даже если расхода пара не изменяется, т.е. сохраннетсг условие GдJ,- Gg-0. В определенный момент времени рост температуры Ъзд приводит к тому.

что ее значение превышает значение фактической температуры г т.е разность rin становится больше нуля, и в связи с выполнением условия Б блок 10 переключает регулкрующий прибор на работу по импульсу, формируемому первым сумматором 6.

Таким образом, предложенная система обеспечивает регулирование температуры пара за промежуточным пароперегревателем котла в соответствии с заданием во всех режимах, когда требуемый для этой цели расход воды, выприскиваемой в пароохладитель, меньше допустимого расхода, того

расхода, при котором возможно выпадение влаги на горячих стенках паропровода. В тех режимах, когда требуемый для снижения температуры пара расхода воды превышает допустимую величину, система ограничивает расход впрыскивающей воды предельно допустимой величиной. Наконец, когда по тем или иным причинам расход впрыскиваемой в пароохладитель воды превышает допустимую величину, система снижает этот расход до уровня, соответствующего допустимой величине. Во всех рассмотренных режимах система регулирования температуры пара повышает надежность работы блока, так как либо предотвращает выпадение влаги на горячих стенках паропроводов, либо изменяет температуру пара таким образом, что вьшадение влаги прекращается.

Формула изобретения

Система регулирования температуры пара на выходе пароперегревателя, содержащая исполнительный орган с регулятором, соединенный через переключатель с двумя сумматорами, к одному из которых подключены датчик

температуры пара и задатчик, а к другому - два дополнительных датчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при пуске, она содержит функциональный

преобразователь , два нуль-органа с логическим блоком, при этом выход логического блока связан с управляющим входом переключателя, а к входу каждого нуль-органа подключен свой

сумматор, и в качестве дополнительных датчиков использованы датчик расхода впрыскиваемой воды и датчик расхода пара, а Функциональный преобразователь включен в линию связи

датчика расхода пара с сумматором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 613160, кл. F.22 G 5/12, 1976.