CZ278801B6

CZ278801B6 - Bleeder steam turbine control circuit

Info

Publication number: CZ278801B6
Application number: CS895364A
Authority: CZ
Inventors: Zdenek Ing Bures
Original assignee: Skoda Np
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1994-07-13
Also published as: CS536489A3

Abstract

The essence of the invention is the insertion of first combined armature (5) into the bleeding piping (10) of the high-pressure section (1) of the steam turbine. The outlet pipe (50) of the first combined armature (5) is equipped with the first closure armature (3). Attached to the control magnet (51) of the first combined armature (5) is the outlet (56) of the first electro-hydraulic converter (6) connected to the pipe (60) of control oil, which is equipped with the first regulator orifice (61). Opposite that, inserted into the other bleeding piping (20) of the medium-pressure section (2) of the steam turbine, is the second combined armature (8), whose outlet (48), equipped with second closure armature (4), is connected to the steam inlet of the heating water heater (9). Attached to the control magnet (81) of the second combined armature (8) is the outlet (87) of the second electro-hydraulic converter (7) connected to the second pipe (70) of control oil, which is equipped with the second regulator orifice (71).<IMAGE>

Description

Vynález se týká zapojení řízení odběrové parní turbiny s průmyslovým regulovaným nebo neregulovaným odběrem nebo s teplofikačním regulovaným nebo neregulovaným odběrem páry.The present invention relates to a steam turbine control system with an industrial controlled or unregulated take-off or a temperature controlled or unregulated take-off.

V současné době se k řízení odběru páry z parní turbiny užívá celá řada armatur, které mají každá jednu, nejvýše dvě funkce. V poslední době byla vyvinuta kombinovaná armatura, která má plnit současně funkci zpětné klapky nebo ventilu, rychlozávěrné armatury a regulační armatury. Použití kombinované armatury dosud nebylo realizováno. Na charakteru použitých armatur závisí i jejich zařazení v technologickém schématu a řízení odběrové parní turbiny. Dosavadní technologické schéma takové turbiny vypadá vzhledem ke zvládnutí různých provozních situací odběrové části technologického schématu zhruba tak, že do odběrového potrubí průmyslového odběru páry jsou vloženy mezi výstup z příslušného dílu parní turbiny a uzavírací armaturu v odběru ještě regulační odběrová armatura regulující nebo omezující množství odebírané páry a zpětná armatura, která zamezuje v případě uzavření přívodu vstupní páry do turbiny zpětnému proudění páry z odběrového potrubí. Do odběrového potrubí teplárenského odběru, které je převážně z nízkotlakého nebo středotlakého dílu turbiny, jsou mezi výstupem z tělesa turbiny a ohřívák topné vody vloženy nejprve zpětná armatura zamezující zpětnému proudění páry do tělesa a dále regulační armatura, která reguluje nebo alespoň omezuje odběr páry do ohříváku topné vody. Před vlastním ohřívákem je potom zařazena uzavírací armatura. V některých případech je regulační armatura v odběru nahrazena regulační obtokovou armaturou, která řídí množství vody obtékající ohřívák topné vody. Nevýhodou tohoto zapojení je složitý průběh regulace a zabezpečení v mnoha různých stavech, které vznikají při provozu odběrové turbiny a mohou vést až k poškození jednotlivých dílů parní turbiny i ohříváků topné vody a dále potom složitost technologického schématu s velkým počtem armatur a relativně pomalá reakce při zásahu na regulační nebo zabezpečovací prvky odběrové parní turbiny.At present, a number of valves are used to control steam extraction from a steam turbine, each having one, at most two, functions. Recently, a combined fitting has been developed to serve simultaneously as a non-return valve or valve, a quick-acting fitting and a control fitting. The combination valve has not been used yet. Depending on the nature of the valves used, their inclusion in the technological scheme and the control of the steam turbine take-off. The current technological scheme of such a turbine, due to the handling of various operating situations of the offtake part of the technological diagram, looks roughly so that a regulating offtake valve regulating or limiting the amount of steam taken is inserted between the outlet of the respective steam turbine part and the shut-off valve. and a check valve which prevents backflow of steam from the sampling line when the inlet steam to the turbine is closed. The return line for the heat recovery, which is predominantly from the low-pressure or medium-pressure part of the turbine, includes between the outlet of the turbine body and the heating water heater first a return valve preventing backflow of steam into the body. heating water. A shut-off valve is then installed upstream of the heater itself. In some cases, the control valve in the tap is replaced by a control bypass valve that controls the amount of water flowing around the heating water heater. The disadvantage of this connection is the complicated process of regulation and safety in many different states, which arise during operation of the sampling turbine and can lead to damage of individual parts of the steam turbine and heating water heaters, as well as the complexity of the technology diagram with a large number of fittings and relatively slow response for steam turbine control or safety elements.

Tyto nevýhody řeší zapojení řízení odběrové parní turbiny podle vynálezu, sestávající z uzavíracích armatur, kombinovaných armatur, elektrohydraulických převodníků, elektromagnetů a potrubí. Jeho podstata spočívá v tom, že do odběrového potrubí průmyslového odběru páry je vložena první kombinovaná armatura, jejíž výstupní potrubí je opatřeno první uzavírací armaturou. K ovládacímu magnetu první kombinované armatury je připojen výstup prvního elektrohydraulického převodníku připojeného na potrubí ovládacího oleje, které je opatřeno první regulační clonou. Naproti tomu do dalšího odběrového potrubí středotlakého dílu odběrové turbiny je vložena druhá kombinovaná armatura, jejíž výstup opatřený druhou uzavírací armaturou je připojen k parnímu vstupu ohříváku topné vody. K řídicímu magnetu druhé kombinované armatury j^e připojen výstup druhého elektrohydraulického převodníku připojeného k potrubí ovládacího oleje opatřeného druhou regulační clonou.These drawbacks are solved by a steam turbine control system according to the invention, consisting of shut-off valves, combination valves, electrohydraulic transducers, electromagnets and piping. It is based on the fact that the first combined fitting is inserted into the industrial steam extraction pipe, the outlet pipe of which is provided with a first shut-off fitting. The output of the first electrohydraulic transducer connected to the control oil pipe, which is provided with a first orifice plate, is connected to the control magnet of the first combination valve. On the other hand, a second combined fitting is inserted into another sampling line of the intermediate pressure part of the sampling turbine, whose outlet provided with the second shut-off fitting is connected to the steam input of the heating water heater. The second combined control magnet valve connected to the output ^e j second electrohydraulic transducer connected to a control oil duct provided with a second control orifice.

Výhodou zapojení řízení odběrové parní turbiny podle vynálezu je snížení počtu armatur, zajištění bezprostředního zásahu orgánů řízení na změny provozní situace, a tím zvýšení bezpečnosti provozu a rozšíření provozních schopností parní turbiny s odběry páry, které dříve nebyly vůbec možné.The advantage of engaging the take-off steam turbine control according to the invention is to reduce the number of fittings, to provide immediate intervention of the control bodies to changes in the operating situation, thereby increasing operational safety and extending the operating capabilities of the steam turbine with steam offtake previously unavailable.

-1CZ 278801 B6-1GB 278801 B6

Příklad zapojení řízení odběrové parní turbiny podle vynálezu je objasněn na připojeném výkresu, který znázorňuje schéma řízení odběrové parní turbiny.An example of a steam turbine control according to the invention is illustrated in the accompanying drawing, which shows a steam turbine control diagram.

Z výkresu je zřejmé, že zapojení řízení odběrové parní turbiny sestává z vysokotlakového dílu 1, středotlakového dílu 2, nízkotlakového dílu 12 parní turbiny a generátoru 13., které tvoří dohromady turbosoustrojí, z vysokotlakového rychlozávěrného ven.. . tilu 17 a vysokotlakóvých regulačních ventilů 18 parní turbiny Zařazených do potrubí 01 admisní páry, ze středotlakového záchytného ventilu 15 a středotlakového rychlozávěrného ventilu 14 do potrubí 02 středotlakového vstupu páry, z přepouštěcí armatury 16 zabudované do převáděcího potrubí 03 mezi středotlakovým dílem 2 a nízkotlakovým dílem 12.. Dále toto schéma sestává z první kombinované armatury 5, vřazené mezi odběrové potrubí 10 vysokotlakového dílu 1 a výstupní potrubí 50 první kombinované armatury 5, které je opatřeno první uzavírací armaturou 3. a pokračuje za ní jako potrubí 11 průmyslového odběru. První kombinovaná armatura 5 je opatřena ovládacím magnetem 51, který může zrušit tlak oleje vytvářeného prvním elektrohydraulickým převodníkem 6 a připojením k ovládacímu magnetu 51 prostřednictvím výstupu 56 prvního elektrohydraulického převodníku 6. První elektrohydraulický převodník 6. vytváří tlak regulačního oleje odpouštěním tlaku ovládacího oleje, který do něj vstupuje potrubím 60 ovládacího oleje přes první regulační clonu 61. Ze středotlakového dílu 2. parní turbiny vychází odběrové potrubí 20 středotlakového dílu 2, do kterého je zabudována druhá kombinovaná armatura 8. Výstup 48 druhé kombinované armatury 8. je opatřen druhou uzavírací armaturou 4 a ústí do parní části ohříváku 9 topné vody, jímž prochází svazek potrubí od vstupu ty₃ topné vody až k výstupu tv₂ topné vody. Tak je vytvořen regulovaný teplofikační odběr. Druhá kombinovaná armatura 8 je vybavena řídicím magnetem 81 druhé kombinované armatury, který může snížit tlak oleje, vytvářený druhým elektrohydraulickým převodníkem 7 a s řídicím magnetem 81 je spojen výstupem 87 druhého elektrohydraulického převodníku 7. Druhý elektrohydraulický převodník 7 vytváří velikost tlaku regulačního oleje odpouštěním ovládacího oleje, který je přiváděn z druhého potrubí 70 ovládacího oleje přes druhou regulační clonu 71. Z vysokotlakového dílu 1 parní turbiny odchází odběrovým potrubím 10. vysokotlakového dílu 1 množství páry, potřebné pro průmyslový odběr do první kombinované armatury 5. Tlak páry ve výstupním potrubí 50 první kombinované armatury 5 je regulován prvním elektrohydraulickým převodníkem 6 podle řídicího signálu, přicházejícího z elektronického regulačního systému odpouštěním tlaku ovládacího oleje přivedeného z potrubí 60 ovládacího oleje přes první regulační clonu 61 do odpadu. Tlak regulačního oleje na výstupu 56 z prvního elektrohydraulického převodníku 6. potom určuje polohu talíře první kombinované armatury 5,. V případě různých druhů mimořádných provozů parní turbiny může dojít k většímu odběru páry z vysokotlakového dílu 1 turbiny; tím vzniká nepřípustný stav, vedoucí až k poškození dílů turbiny. Proto je v kritickém místě parní turbiny umístěno čidlo 151, které vyvolá impuls o skutečné tlakové diferenci /\ pp tento impuls je zpracován v nezakresleném zabezpečovacím systému parní turbiny, kde se změní na elektrický signál na zapnutí ovládacího magnetu 51 první kombinované armatury 5, a ten vypuštěním regulačního oleje způsobí uzavření první kombinované armatury 5. Tím se zabrání tomu,From the drawing, it is evident that the steam turbine control circuitry consists of a high pressure part 1, a medium pressure part 2, a low pressure part 12 of a steam turbine and a generator 13, which together form a turbine set, of a high pressure quick-release outside. 17 and the high pressure control valves 18 of the steam turbine Included in the admission steam line 01, from the intermediate pressure relief valve 15 and the intermediate pressure quick-release valve 14 to the intermediate pressure steam inlet 02, from the transfer valve 16 Further, this diagram consists of a first combination fitting 5 interposed between the sampling line 10 of the high pressure part 1 and the outlet line 50 of the first combination fitting 5, which is provided with a first shut-off fitting 3 and continues thereafter as an industrial withdrawal line 11. The first combination armature 5 is provided with a control magnet 51 which can de-pressurize the oil generated by the first electrohydraulic transducer 6 and coupled to the control magnet 51 via the outlet 56 of the first electrohydraulic transducer 6. The first electrohydraulic transducer 6 generates control oil pressure by relieving the control oil pressure. The exhaust pressure line 20 of the intermediate pressure part 2, into which the second combined fitting 8 is built, exits from the middle pressure part 2 of the steam turbine. The outlet 48 of the second combined fitting 8 is provided with a second shut-off fitting 4 a. it flows into the steam part of the heating water heater 9 through which the pipe bundle passes from the heating water inlet _{3 to the} heating water outlet ₂ . In this way, a controlled heat demand is created. The second combination valve 8 is provided with a second combination valve control magnet 81 which can reduce the oil pressure generated by the second electrohydraulic transducer 7 and is connected to the control magnet 81 by an output 87 of the second electrohydraulic transducer 7. The second electrohydraulic transducer 7 generates control oil pressure by draining control oil. which is fed from the second control oil pipe 70 through the second orifice plate 71. From the high pressure part 1 of the steam turbine, through the exhaust line 10 of the high pressure part 1, the amount of steam required for industrial offtake is discharged to the first combination valve. the valve 5 is controlled by the first electrohydraulic transducer 6 according to a control signal coming from the electronic control system by releasing the control oil pressure supplied from the control oil line 60 via a first orifice plate 61 into the drain. The control oil pressure at the outlet 56 of the first electrohydraulic transducer 6 then determines the plate position of the first combination valve 5. In the case of different types of abnormal steam turbine operations, more steam may be drawn from the high pressure turbine 1; this results in an impermissible condition leading to damage to the turbine parts. Therefore, a sensor 151 is located at the critical point of the steam turbine, which generates a pulse of the actual pressure difference. This pulse is processed in a non-drawn steam turbine alarm system where it turns into an electrical signal on the control magnet 51 of the first combination valve 5. draining the control oil causes the first combination valve 5 to close.

-2CZ 278801 B6 aby odběr páry z vysokotlakého dílu 1 parní turbiny byl nebezpečně vysoký. Analogicky pracuje ovládací magnet první kombinované armatury 51 a první elektrohydraulický převodník 6, jestliže je nedostatečný elektrický výkon generátoru £3, protože množství páry v potrubí admisní páry 01 není dostatečné pro zajištění odběru páry pro průmyslový účel i požadovaný elektrický výkon. V tomto případě je v nezakresleném elektronickém regulačním systému turbiny vydán změněný regulační signál na první elektrohydraulický převodník 6, a tím přivře první kombinovaná armatura 5 a zvýší se elektrický výkon generátoru 13. První kombinovaná armatura 5 svoji zpětnou funkcí zároveň zabraňuje zpětnému proudění páry do turbiny odběrovým potrubím vysokotlakového dílu 10, jestliže působením turbinových ochran uzavřou vysokotlakový rychlozávěrný ventil 17 nebo působením impulsu ochran generátoru a regulačního systému turbiny vysokotlakové regulační ventily 18.-2GB 278801 B6 to ensure that the steam extraction from the high pressure part 1 of the steam turbine is dangerously high. Analogously, the actuator magnet of the first combination valve 51 and the first electrohydraulic transducer 6 operate when the electrical power of the generator 38 is insufficient, since the amount of steam in the admission steam line 01 is not sufficient to provide the industrial steam and the required electrical power. In this case, in an uncontrolled electronic turbine control system, an altered control signal is output to the first electrohydraulic transducer 6, thereby closing the first combined fitting 5 and increasing the electrical power of the generator 13. The first combined fitting 5 also prevents backflow of steam into the turbine. the piping of the high-pressure component 10 if the high-pressure quick-closing valve 17 is closed by the turbine protections or the high-pressure regulating valves 18 are applied by the generator and turbine control system pulse.

Ze středotlakového dílu 2. nebo nízkotlakového dílu 12 parní turbiny odchází odběrovým potrubím 20 středotlakového dílu 2. množství páry, potřebné pro teplofikační odběr, do druhé kombinované armatury 8. Tlak páry ve výstupu 48 druhé kombinované armatury 8 je regulován druhým elektrohydraulickým převodníkem 7. podle řídicího signálu, přicházejícího z elektronického regulačního systému, odpouštěním tlaku ovládacího oleje přivedeného z potrubí 70 ovládacího oleje přes druhou regulační clonu 71 do odpadu. Tlak regulačního oleje na výstupu z druhého elektrohydraulického převodníku 7 potom určuje polohu talíře druhé kombinované armatury 8. V případě různých druhů mimořádných provozů parní turbiny může dojít k většímu odběru páry ze středotlakového dílu turbiny £, a tím vzniká nepřípustný stav, který může vést k poškození dílů turbiny. Proto je v kritickém místě středotlakového dílu 2 parní turbiny umístěno druhé čidlo 152 tlaku, které vydává impuls o skutečné tlakové diferenci ýý p₂; tento impuls je zpracován v nezakresleném zabezpečovacím systému parní turbiny, kde se změní na řídicí elektrický systém, na zapnuti řídicího magnetu 81 druhé kombinované armatury 8, a ten vypuštěním regulačního oleje způsobí uzavření druhé kombinované armatury 8. Tím se zajistí oddělení odběrového potrubí 20 středotlakového dílu 2 a zabrání nepřípustnému odběru páry z turbiny. Stejná reakce kombinované armatury 8 je vyvolána při dosažení maximální hladiny vody v ohříváku topné vody 9. Další funkce je při nedostatečném elektrickém výkonu generátoru 13., protože množství páry v potrubí admisní páry 01 není dostatečné pro zajištění odběru páry pro teplofikační účely i elektrický výkon, kdy je z nezakresleného elektronického systému turbiny vydán elektrický signál na druhý elektrohydraulický převodník 7, ten sníží tlak regulačního oleje a přivře druhou kombinovanou armaturu 8, tím dojde k udržení elektrického výkonu generátoru 13,. Druhá kombinovaná armatura £ svoji zpětnou funkcí zároveň zabraňuje zpětnému proudění páry do turbiny odběrovým potrubím středotlakového dílu 20 jestliže působením turbinových ochran uzavřou vysokotlakový rychlozávěrný ventil 17 a středotlakový rychlozávěrný ventil 14 nebo vysokotlakový regulační ventil 18 a středotlakový záchytný ventil 15.From the medium pressure part 2 or low pressure part 12 of the steam turbine, through the exhaust line 20 of the medium pressure part 2, the amount of steam required for the heat recovery take-off passes to the second combined fitting 8. a control signal coming from the electronic control system by releasing the control oil pressure supplied from the control oil line 70 via the second control orifice 71 to the drain. The control oil pressure at the outlet of the second electrohydraulic transducer 7 then determines the position of the plate of the second combination valve 8. In the case of different types of abnormal steam turbine operations, more steam can be drawn from the medium pressure part of the turbine. turbine parts. Therefore, a second pressure sensor 152 is located at the critical point of the middle pressure section 2 of the steam turbine, which impulses a true pressure differential p ₂ ; this pulse is processed in a steam turbine safety system, not shown, where it is changed to a control electrical system, the control magnet 81 of the second combination valve 8 is switched on, and by discharging the control oil causes the second combination valve 8 to close. 2 and prevent inadmissible steam extraction from the turbine. The same reaction of the combined fitting 8 is caused when the maximum water level in the heating water heater 9 is reached. Another function is in the case of insufficient electrical output of the generator 13, since the amount of steam in the admission steam line 01 is insufficient to ensure steam extraction for heating purposes. when an electrical signal from a non-drawn electronic turbine system is output to a second electrohydraulic transducer 7, which lowers the control oil pressure and closes the second combination valve 8, thereby maintaining the electrical power of the generator 13. At the same time, the second combination fitting 8 prevents backflow of steam into the turbine through the exhaust manifold of the intermediate pressure member 20 if the high pressure shut-off valve 17 and the medium pressure shut-off valve 14 or the high pressure control valve 18 and the medium pressure relief valve 15 are closed.

Claims

PATENT CLAIMS

A steam turbine control control system comprising shut-off valves, combination valves, electrohydraulic transducers, electromagnets and piping, characterized in that a first combination valve (5) is inserted into the sampling line (10) of the high pressure steam turbine part (1), the outlet line (50) is provided with a first shut-off valve (3), and to the control magnet (51) of the first combination valve (5) is connected an outlet (56) of a first electrohydraulic transducer (6) connected to the control oil line (60); which is provided with a first orifice plate (61), while a second combined fitting (8) is inserted into a further sampling line (20) of the intermediate pressure part (2) of the off-take steam turbine whose outlet (48) provided with the second shut-off fitting (4) connected to the steam inlet of the heating water heater (9) and to the control magnet (81) of the second combination valve (8) is connected to an outlet (87) of a second electrohydraulic transducer (7) connected to a control oil line (70) provided with a second orifice plate (71).