CS238775B1

CS238775B1 - Devices for regulating water temperature and steam pressure

Info

Publication number: CS238775B1
Application number: CS838881A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Pokorny; Zdenek Bures; Zdenek Sluka
Original assignee: Frantisek Pokorny; Zdenek Bures; Zdenek Sluka
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS888183A1

Abstract

Zařízení je určeno pro současnou regulaci tlaku páry v odběru, nebo protitlaku a teploty vody na výstupu z ohříváků topné vody u protitlakových a odběrových parních turbin. K jeho regulátoru tlaku péry je přes člen regulační odchylky ■ tlaku připojeno čidlo "tlaku a obvod zadaného tlaku. Dále je spojen s výstupní autonomní dynamickou vazbou, která má výstup pro dalSÍ regulační obvody a přes první součtový člen je spojen, i se vstupní autonomní dynamickou vazbou, která má také vstup od jiných regulačních obvodů. Je také spojen s blokem ručního ovládání, dále připojeným přes člen omezovači regulace maximálního ohřátí k čidlu rozdílu teplot na ohříváku. Blok ručního ovládání je také spojen "přes výkonový zesilovač s elektrohydraulickým převodníkem. Obvod zadaného tlaku je opatřen vstupy ručního a dálkového ovládání a je připojen jednak k funkčnímu měniči, jednak k regulátoru teploty vody a jednak k čidlu tlaku. K regulátoru teploty vody jsou připojeny přes člen regulační odchylky teploty jednak čidlo teploty, jednak obvod zadané teploty opatřený vstupy ručního a dálkového ovládání, který Je dále spojen s čidlem teploty, a jednak druhý součtový člen. Tento druhý součtový člen je jeStě připojen k funkčnímu měniči a ke generátoru koncového rozdílu teplot, připojenému dále k čidlu množství topné vody.The device is intended for simultaneous regulation of the steam pressure in the withdrawal, or the back pressure and the water temperature at the outlet of the heating water heaters in back pressure and withdrawal steam turbines. A pressure sensor and a set pressure circuit are connected to its spring pressure regulator via a pressure deviation control element. It is further connected to the output autonomous dynamic coupling, which has an output for other control circuits and via the first summation element it is also connected to the input autonomous dynamic coupling, which also has an input from other control circuits. It is also connected to a manual control block, further connected via a maximum heating limit control element to the temperature difference sensor on the heater. The manual control block is also connected via a power amplifier to an electrohydraulic converter. The set pressure circuit is provided with manual and remote control inputs and is connected to both a functional converter, a water temperature regulator and a pressure sensor. The water temperature controller is connected to a temperature sensor via a temperature control deviation element, a set temperature circuit equipped with manual and remote control inputs, which is further connected to the temperature sensor, and a second summation element. This second summation element is further connected to a functional converter and to a final temperature difference generator, which is further connected to the heating water quantity sensor.

Description

Vynález se týká zařízení pre regulaci teploty vody a tlaku páry na výstupu z ohříváků topné vody u protitlakových a odběrových parních turbin.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for regulating water temperature and steam pressure at the outlet of heating water heaters in back-pressure and off-take steam turbines.

K regulací teploty výstupní vody z ohříváků topné vody parních protitlakových a odběrových turbin zatím není k dispozici žádný takový regulátor, který by umožňoval současnou regulaci protitlaku nebo tlaku páry v odběru a teploty vody ne výstupu z jejího ohříváku, a který by přitom současně respektoval požadavky na možná současné zapojení omezovačích regulaci důležitých fyzikálních veličin a dynamických autonomních vazeb s jinými regulátory parní turbiny. Dosavadní praxe v táto oblasti spočívá v odděleném regulování jedná z uvedených veličin. Pokud je realizována pouze regulace tlaku páry v odběru či protitlaku, není automaticky udržována požadovaná teplota topné vody a může dojit k jejímu kolísání mimo požadované tolerance. Naproti tomu realizace regulace teploty topné vody bez vhodné vazby na regulaci tlaku páry v odběru či protitlaku má za následek Spatnou kvalitu regulace hlavně v přechodových stavech, způsobenou značnou ta pelnou setrvačností systému ohříváků.For regulating the outlet water temperature of the heating water heaters of the steam backpressure and sampling turbines, no regulator is currently available which would allow simultaneous control of the backpressure or steam pressure in the offtake and the water temperature at the outlet of its heater while respecting the possible simultaneous connection of limiting regulation of important physical quantities and dynamic autonomous links with other steam turbine controllers. The current practice in this area consists in the separate regulation of one of these variables. If only the control of the steam pressure in the offtake or backpressure is implemented, the desired heating water temperature is not automatically maintained and may fluctuate outside the required tolerances. On the other hand, the realization of the heating water temperature regulation without a suitable connection to the regulation of the steam pressure in the off-take or backpressure results in poor control quality mainly in transition states, caused by the considerable inertia of the heater system.

Tyto nesrovnalosti v řeěení regulace teploty výstupní vody z ohříváků jak u protitlakových tak i odběrových turbin jsou v podstatě řeěeny zařízením pro reguleyi teploty vody a tlaku páry podle vynálezu, které sestává zejména z regulátoru tlaku páry, členu regulační odchylky tlaku, obVodu zadaného tlaku, obvodu autonomní dynamické vazby, bloku ručního ovládání, členu omezovači regulace maximálního ohřátí, členu regulační odchylky teploty, regulátoru teploty vody, obvodu zadané teploty, generátoru koncového rozdílu teplot, funkčního měniče, výkonového zesilovače, elektrohydraulickáhe převodníku, soustavy tlakových a teplotních čidel a soustavy součtových členů.These discrepancies in the solution of the control of the outlet water temperature of the heaters of both the back-pressure and the exhaust turbines are essentially solved by the water temperature and steam pressure regulating device according to the invention, which consists mainly of a steam pressure regulator, pressure regulating member autonomous dynamic coupling, manual control block, maximum heating limitation, temperature deviation member, water temperature regulator, setpoint temperature circuit, end temperature difference generator, functional converter, power amplifier, electrohydraulic transducer, pressure and temperature sensor system, and summation system .

Jeho podstatou je připojení regulátoru tlaku páry přes člen regulační odchylky tlaku k čidlu tlaku, které udává skutečný tlak páry, a jednak k obvodu zadaného tlaku, a také přímo k výstupní autonomní dynamické vazbě, která má upraven výstupek pro dalSí regulační obvody, a přes první součtový člen ještě se vstupní autonomní dynamickou vazbou a s blokem ručního ovládání. Vstupní autonomní dynamická vazba je opatřena vstupem ed jiných regulačních obvodů. Blok ručního ovládání je ještě připojen přes člen omezovači regulace maximálního ohřátí k čidlu rozdílu teplot vody na ohříváku, a také přes výkonový zesilovač s elektrohydraulickým převodníkem.It is based on the connection of the steam pressure regulator via a pressure regulating member to a pressure sensor that indicates the actual steam pressure and to a pressure input circuit, as well as directly to the output autonomous dynamic coupling having a protrusion for other control circuits and through the first sum element still with input autonomous dynamic coupling and manual control block. The input autonomous dynamic coupling is provided with input of other control circuits. The manual control block is connected via the maximum heating limitation member to the water temperature sensor on the heater as well as through a power amplifier with an electrohydraulic converter.

Obvod zadaného tlaku je jeětě opatřen vstupy ručního a dálkového ovládání, a je dále připojen k funkčnímu měniči, k regulátoru teploty vody a k čidlu tlaku. K regulátoru teploty vody jsou pak připojeny přes člen regulační odchylky teploty čidlo teploty, obvod zadané teploty a druhý součtový člen. Tento obvod zadaná teploty je jeětě opatřen vstupy ručního a dálkového ovládání a dále je jeětě připojen k čidlu teploty. Druhý součtový člen je dále připojen k funkčnímu měniči a ke generátoru koncového rozdílu teplot, který je jeětě dále připojen k čidlu množství teplé vody.The specified pressure circuit is further provided with manual and remote control inputs, and is further connected to a functional inverter, a water temperature controller and a pressure sensor. A temperature sensor, a set temperature circuit, and a second summation element are then connected to the water temperature controller via a temperature deviation member. This set temperature circuit is further provided with manual and remote control inputs and is further connected to the temperature sensor. The second summation member is further connected to a functional transducer and to an end temperature difference generator which is further connected to a hot water quantity sensor.

Pokrok zařízení podle vynálezu, které slouží k současné regulaci teploty výstupní vody z ohříváku a protitlaku či tlaku páry v odběru, spočívá v zajištění vhodné spolupráce regulátoru tlaku páry a regulátoru teploty odebírané vody zejména v přechodových procesech, kdy se mění množství odebírané vody nebo zadaná hodnota teploty odebírané vody. Toho je dosaženo tím, že v prvé fázi je regulován tlak páry a bezprostředně navazuje fáze jemného doregulování teploty výstupní vody na zadanou hodnotu formou jemné změny zadané hodnoty tlaku regulátoru teploty výstupní vody. Zařízení podle vynálezu zachovává přednosti oddělené regulace tlaku páry a regulace teploty výstupní vody a v podstatě odstraňuje nevýhody plynoucí z této oddělené regulace.Advantage of the device according to the invention, which serves to simultaneously control the temperature of the outlet water from the heater and the back pressure or steam pressure in the abstraction, consists in ensuring appropriate cooperation of the steam pressure regulator and the temperature regulator of the withdrawal water, especially in transition processes temperature of water taken. This is achieved by first regulating the steam pressure and immediately following the phase of fine-tuning the outlet water temperature to a set value by finely changing the set pressure value of the outlet water temperature regulator. The device according to the invention retains the advantages of separate control of steam pressure and outlet water temperature control and substantially eliminates the disadvantages of this separate control.

Na přileženém výkresu je schematicky znázorněn příklad uspořádání zařízení pro regulaci teploty vody a tlaku páry.The accompanying drawing shows schematically an example of an arrangement of a device for controlling the water temperature and steam pressure.

Podle tohoto příkladu sestává zařízení podle vynálezu z regulátoru £ tlaku páry, z členu 13 regulační odchylky tlaku, z čidla 12 tlaku, z obvodu 11 zadaného tlaku, dále z výstupní a vstupní autonomní dynamické vazby 14. 15. z prvního součtového členu 16. z bloku £ ručního ovládání, ze členu 31 omezovači regulace maximálního ohřátí, z výkonového zesilovače £, z elektrohydraulického převodníku £, z čidla 32 rozdílu teplot, z regulátoru £ teploty vody, z členu 23 regulační odchylky teploty, z čidla 22 teploty, z obvodu zadaná teploty z druhého součtového členu 26. z generátoru 24 koncového rozdílu teplot, z čidla 25, množství topné vody, a z funkčního měniče 27.According to this example, the device according to the invention comprises a steam pressure regulator 6, a pressure control deviation member 13, a pressure sensor 12, a pressure input circuit 11, an output and an input autonomous dynamic coupling 14, 15, and a first summation member 16. of the manual control block, of the maximum heating limitation member 31, of the power amplifier 6, of the electro-hydraulic converter 6, of the temperature difference sensor 32, of the water temperature controller 6, of the temperature control deviation member 23, of the temperature sensor 22 temperature from the second summation member 26. from the temperature difference end generator 24, from the sensor 25, the quantity of heating water, and from the functional converter 27.

Skutečná teplota topné vody na výstupu z teplofikačního ohříváku je měřena čidlem 22 teploty. Jeho výstup 221 je připojen jednak ke vstupu 213 sledování teploty obvodu 21 zadané teploty, a jednak ke vstupu 232 skutečné teploty členu 23 regulační odchylky teploty. Ke vstupu 211 ručního ovládání teploty obvodu 21 zadané teploty jsou připojeny vodiče od nezakreslených tlačítek více - méně ovládacího pultu a na vstup 212 dálkového ovládání teploty jsou připojeny vodiče dálkově zadávené zadané hodnoty teploty topné vody na výstupu z ohříváku. «The actual temperature of the heating water at the outlet of the heating heater is measured by a temperature sensor 22. Its output 221 is connected to both the temperature monitoring input 213 of the set temperature circuit 21 and to the actual temperature input 232 of the temperature regulating member 23. To the manual temperature control input 211 of the set temperature circuit, wires from the plurality of control panel buttons not shown are connected, and to the remote temperature input 212 the wires of the remotely set heating water temperature setpoint at the heater outlet are connected. «

Výstup 214 zadané teploty obvodu 21 zadané teploty je spojen jednak se vstupem 231 zadané teploty členu 23 regulační odchylky teploty a také s teplotním vstupem 261 druhého součtového členu 26. Výstup 251 čidla 25 množátví topné vody je připojen ke vstuou 241 generátoru 24 koncového teplotního rozdílu, jehož výstup 242 je připojen ke vstupu 262 druhého součtového členu 26. Výstup 263 druhého součtového členu 26 je připojen ke vstupu 271 funkčního měniče 27 teplota - tlak. Výstup 233 členu 23 regulační odchylky teploty je spojen se vstupem 201 regulátoru £ teploty vody, jehož výstup 202 je spojen se vstupem 114 obvodu 11 zadaného tlaku. Výstup 272 funkčního měniče 27 teplota - tlak je spojen se vstupem 113 automatického ovládání tlaku obvodu 11 zadaného tlaku. Zadanou hodnotu tlaku je možno dále měnit ručně, nezakreslenými tlačítky více - méně, připojenými vodiči ke vstupu 111 obvodu 11 zadaného tlaku, nebo dálkově vnějěím signálem pomocí vedení, připojeného na vstup 112 dálkového ovládání tlaku obvodu 11 zadaného tlaku.The set temperature output 214 of the set temperature circuit 21 is coupled to both the set temperature input 231 of the temperature control member 23 and the temperature input 261 of the second summation member 26. The output 251 of the heating water quantity sensor 25 is connected to the input 241 of the end temperature difference generator 24. whose output 242 is connected to the input 262 of the second summation member 26. The output 263 of the second summation member 26 is connected to the input 271 of the functional inverter 27 temperature-pressure. The output 233 of the temperature control deviation member 23 is coupled to the input 201 of the water temperature controller 6, the output 202 of which is coupled to the input 114 of the specified pressure circuit 11. The output 272 of the temperature / pressure converter 27 is coupled to the automatic pressure control input 113 of the specified pressure circuit. The setpoint pressure can be further changed manually, with the buttons not shown, more or less connected by wires to the input 111 of the set pressure circuit 11, or remotely by an external signal via a line connected to the remote control input 112 of the set pressure circuit.

Výstup 121 čidla 12 tlaku je připojen jednak ke vstupu 115 skutečného tlaku obvodu 11 zadaného tlaku a dále ke vstupu 132 skutečného tlaku členu 13 regulační, odchylky tlaku. Výstup 133 tohoto členu 13 regulační odchylky tlaku je připojen ke vstupu 101 regulovaného tlaku regulátoru £ tlaku páry. Výstup 102 regulovaného tlaku regulátoru £ tlaku páry je připojen jednak ke vstupu 161 prvního součtového členu £6, a také na vstup 141 regulovaného tlaku výstupní autonomní dynamické vazby 14. Výstup 142 výstupní autonomní dynamické vazby 14 je spojen s dalěími nezakreslenými regulačními obvody. Z těchto obvodů je pak přiveden výstupní signál vedením, .připojeným ke vstupu 151 vstupní autonomní dynamické vazby 15 a její výstup 152 je spojen se vstupem 162 regulačních obvodů součtového členu £6. Výstup 163 prvního součtového členu 16 je spojen e druhým vstupem 302 bloku £ ručního ovládání ventilů. Ke třetímu vstupu 303 tohoto bloku £ ručního ovládání ventilů je připojen výstup 311 členu 31 omezovači regulace maximálního ohřátí, jehož vstup 312 je spojen s výstupem 321 čidla 32 rozdílu teplot na ohříváku.The output 121 of the pressure sensor 12 is connected to both the actual pressure input 115 of the specified pressure circuit 11 and to the actual pressure input 132 of the pressure control member 13. The output 133 of this pressure control member 13 is connected to the regulated pressure input 101 of the steam pressure regulator 6. The regulated pressure output 102 of the steam pressure regulator 6 is connected both to the input 161 of the first summation member 6 and also to the regulated pressure input 141 of the output autonomous dynamic coupling 14. The output 142 of the output autonomous dynamic coupling 14 is connected to other control circuits not shown. From these circuits, an output signal is then applied via a line connected to the input 151 of the input autonomous dynamic coupling 15, and its output 152 is connected to the input 162 of the control circuits of the summation member 66. The output 163 of the first summation member 16 is connected to the second input 302 of the manual valve control block 302. To the third input 303 of this manual valve control block 6 is connected the output 311 of the maximum heating limitation control member 31, whose input 312 is connected to the output 321 of the temperature difference sensor 32 on the heater.

Výstup 304 bloku £ ručního ovládání ventilů je spojen se vstupem 401 výkonového zesilovače £, jehož výstup 402 je spojen se vstupem 501 elektrohydraulického převodníku £.The output 304 of the manual valve control block 6 is connected to the input 401 of the power amplifier 6, whose output 402 is connected to the input 501 of the electrohydraulic converter 6.

Základ ZBpojeni tvoří regulátor £ tlaku páry, jímž je udržován konstantní protitlak u protitlakových turbin, anebo konstantní tlak v místě odběru u odběrových turbin. Velikostí tohoto tlaku je dána výstupní teplota topné vody teplofikačních ohříváků, připojených buá na výstup turbiny u protitlakových nebo na odběr u odběrových turbin. Zadanou hodnotu tlaku je možno měnit v obvodu 11 zadaného tlaku buS ručně, tlačítky více - méně, nebo připojením vnějšího signálu dálkově, nebo automaticky generováním zadaného tlaku podle zadané teploty přes funkční měnič 2£ teplota - tlak, a generátor 2£ koncového rozdílu teplot.The basis of the connection is a steam pressure regulator 6 which maintains a constant back pressure at the back pressure turbines or a constant pressure at the sampling point at the sampling turbines. The magnitude of this pressure is given by the outlet temperature of the heating water of the heating heaters connected either to the turbine outlet at backpressure or to the offtake at sampling turbines. The set pressure value can be changed in the set pressure circuit 11 either manually, by the more or less buttons, or by connecting an external signal remotely or automatically by generating the set pressure according to the set temperature via a functional temperature-pressure transducer 24 and a terminal temperature difference generator.

Dále je možno zadanou hodnotu tlaku korigovat výstupním signálem z regulátoru 2 teploty vody. Regulátor 2 teploty vody zpracovává regulační odchylku teploty, vytvořenou na členu 23 regulační odchylky tejjioty jako rozdíl hodnot zadané a skutečné teploty.Furthermore, the set pressure can be corrected by the output signal from the water temperature controller 2. The water temperature controller 2 processes the temperature deviation formed on the same temperature deviation member 23 as the difference between the setpoint and the actual temperature.

Htfdnotp zadané teploty se vytváří v obvodu 21 zadané teploty buS ručně, tlačítky více - méně nebo dálkově vnějším zadáním, anebo při odpojeném regulátoru 2 teploty vody sledováním skutečné teploty vody. Skutečná teplota se měří čidlem 22 teploty na výstupu z ohříváku topné vody.The setpoint temperature setpoint is created in the setpoint temperature circuit 21 either manually, by the buttons more or less or remotely by external input, or when the water temperature controller 2 is disconnected by monitoring the actual water temperature. The actual temperature is measured by a temperature sensor 22 at the outlet of the heating water heater.

Výstup z regulátoru £ tlaku páry je spojen s výstupní autonomní dynamickou vazbou 14. jejíž výstup je připojen k nezakreslenému regulátoru elektrickéňo výkonu, a naopak výstup z regulátoru elektrického výkonu je připojen přes vstupní autonomní dynamickou vazbu £2 na první součtový člen 16 spolu s výstupem z regulátoru £ tlaku páry. Tímto způsobem je zajištěna vzájemná autonomnost regulátoru elektrického výkpnu a regulátoru £ tíeku páry v odběru u odběrových turbin. \The output of the steam pressure regulator 6 is coupled to the output autonomous dynamic coupling 14, the output of which is connected to an unconstrained electric power regulator, and vice versa, the output of the electric power regulator is connected via the input autonomous dynamic coupling £ 2 to the first summation member 16. a steam pressure regulator 6. In this way, the reciprocal autonomy of the electric outlet regulator and of the vapor pressure regulator 6 in the take-off turbines is ensured. \

U protitlakových turbin bez regulovaného odběru není vstupní autonomní dynamické vazba 14 ani vstupní autonomní dynamická vazba 15 zapojena. U protitlakových turbin s regulovaným odběrem pak tyto vazby zajišlují autonomnost regulace tlaku páry v odběru a regulace protitlaku. Výstup z prvního součtového členu 16 je spojen s blokem £ ručního ovládáni ventilů turbiny spolu s výstapem členu 31 omezovači regulace maximálního ohřátí. Tato omezovači regulace koriguje výstupní signál tohoto obvodu v případě překročení přípustného ohřátí v ohříváku. Výstupní signál bloku £ ručního ovládání ventilů je řízen buS regulátorem £ tlaku páry, nebo ručně, tlačítky více - méně. Tento výstupní signál ovládá přes výkonový zesilovač £ a elektrobydraulický převodník £ polohu příslušných ventilů turbiny.For back pressure turbines without controlled offtake, the input autonomous dynamic coupling 14 and the input autonomous dynamic coupling 15 are not connected. In the case of counter-pressure turbines with controlled off-take, these linkages ensure the autonomy of the control of the steam pressure in the off-take and of the counter-pressure. The output of the first summation member 16 is coupled to the turbine valve manual control block 6 together with the outlet of the maximum heating limitation control member 31. This limiting control corrects the output signal of this circuit in case the permissible heating in the heater is exceeded. The output signal of the manual valve control block 6 is controlled either by the steam pressure regulator 6 or manually by the more or less buttons. This output signal controls the position of the respective turbine valves via the power amplifier 6 and the electro-hydraulic converter 6.

Claims

, OBJECT OF THE INVENTION

Device for regulating the water temperature and steam pressure, characterized in that a pressure sensor (12) and a set pressure circuit (11) are connected to the spring pressure regulator (1) via a pressure variation member (13) and a pressure regulator (1) the steam pressure is connected to an output autonomous dynamic coupling (14) provided with an output (142) for further control circuits and through the first summation member (16) with an input autonomous dynamic coupling (15) provided with an input (151) with a block (3) a manual control which is connected via a maximum heating limitation member (31) to a temperature difference sensor (32) on the heater and which is also connected via a power amplifier (4) to an electrohydraulic converter (5) while the circuit (11) The pressure sensor provided with the hand and remote control inputs (111, 112) is connected both to a functional transducer (27) and a water temperature regulator (2) and to a pressure sensor (12), respectively, the water temperature sensor (2) is connected via a temperature control member (23), a temperature sensor (22), an input temperature circuit (21) provided with manual and remote inputs (211, 212) and further coupled to a temperature sensor (22) and a second a summation member (26) which is connected to a functional transducer (27) and an end temperature difference generator (24) connected to a heating water quantity sensor (25).