PL193579B1 - Sposób zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu i układ do realizacji sposobu - Google Patents

Abstract

2. Układ zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu wyposażony w węzły sumujące, regulatory ciągłe, bloki funkcji nieliniowej oraz regulatory krokowe regulujące zaworami wymienników regeneracyjnych, znamienny tym, że ma co najmniej jeden układ określający warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego (I, II), z których każdy wyposażony jest w blok wybierania maksimum (BM1 i BM2) przy czym do każdego bloku wybierania maksimum (BM1 i BM2) doprowadzane są poprzez regulatory ciągłe (RC2, RC3 i RC4, RC5) dwa sygnały z dwóch węzłów sumujących (WS2, WS3 i WS4, WS5) oraz sygnał z pierwszego węzła sumującego (WS1) przez pierwszy regulator ciągły (RC1) i blok wybierania minimum (BN), natomiast z każdego bloku wybierania maksimum (BM1 i BM2) sygnał kierowany jest przez blok funkcji nieliniowej (FN1, FN2) do regulatora krokowego (RK1, RK2), który steruje położeniem zaworu (Z1, Z2) pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego (XW2, XW3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu i układ do realizacji sposobu, do stosowania w szczególności w systemach elektroenergetycznych a polegający na ograniczaniu ilości pary dopływającej do wymienników regeneracyjnych.

Znany jest ze stosowania sposób zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu, polegając na tym, że wyznacza się teoretyczną charakterystykę temperatury wody zasilającej kocioł w funkcji mocy czynnej turbozespołu, bądź jej wartości zadanej. Sygnał o teoretycznej wartości temperatury wody zasilającej jest kierowany do drugiego bloku funkcji nieliniowej, trzeciego bloku funkcji nieliniowej oraz do pierwszego węzła sumującego.

W drugim bloku funkcji nieliniowej wyznacza się względną różnicę ciśnień pomiędzy trzecim i drugim wymiennikiem regeneracyjnym, a otrzymany sygnał kieruje się do drugiego węzła sumującego. Również do drugiego węzła sumującego, kierowany jest sygnał rzeczywistej względnej różnicy ciśnień oraz sygnał korygujący. Sygnał z drugiego węzła sumującego przez drugi regulator ciągły proporcjonalno-całkujący i pierwszy regulator krokowy steruje zaworem pary do trzeciego wymiennika regeneracyjnego.

W trzecim bloku funkcji nieliniowej wyznacza się względną różnicę ciśnień pomiędzy drugim i pierwszym wymiennikiem regeneracyjnym, a otrzymany sygnał kieruje się do trzeciego węzła sumującego. Również do trzeciego węzła sumującego, kierowany jest sygnał rzeczywistej względnej różnicy ciśnień oraz sygnał korygujący. Sygnał z trzeciego węzła sumującego przez trzeci regulator ciągły proporcjonalnocałkujący i drugi regulator krokowy steruje zaworem pary do drugiego wymiennika regeneracyjnego.

W pierwszym węźle sumującym, sygnał o teoretycznej wartości temperatury wody zasilającej porównuje się z jej wartością rzeczywistą, po porównaniu sygnał kieruje się do pierwszego regulatora ciągłego całkującego. Sygnał korygujący wyznacza się z sygnału wyjściowego z pierwszego regulatora ciągłego po ograniczeniu w bloku ogranicznika sygnału.

Znany jest ze stosowania układ zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu, w którym sygnał o wartości temperatury wody zasilającej jest kierowany poprzez pierwszy węzeł sumujący, pierwszy regulator ciągły proporcjonalny całkujący i pierwszy blok ogranicznika sygnału do drugiego i trzeciego węzła sumującego i jednocześnie sygnał o mocy czynnej turbozespołu jest kierowany do pierwszego bloku funkcji nieliniowej, z którego bezpośrednio do pierwszego węzła sumującego a przez drugi blok funkcji nieliniowej do drugiego węzła sumującego oraz przez trzeci blok funkcji nieliniowej do trzeciego węzła sumującego. Do drugiego węzła sumującego jest kierowany również sygnał o względnej różnicy ciśnień w funkcji zadanej wartości temperatury wody zasilającej, natomiast sygnał z drugiego węzła sumującego przez drugi regulator ciągły proporcjonalny całkujący i pierwszy regulator krokowy reguluje pierwszym zaworem trzeciego wymiennika regeneracyjnego. Do trzeciego węzła sumującego jest kierowany również sygnał o względnej różnicy ciśnień w funkcji zadanej wartości temperatury wody zasilającej, natomiast sygnał z drugiego węzła sumującego przez trzeci regulator ciągły proporcjonalny całkujący i drugi regulator krokowy reguluje drugim zaworem drugiego wymiennika regeneracyjnego. Do drugiego i trzeciego węzła sumującego doprowadzane są również sygnały o wartościach zadanych wyznaczone z teoretycznych charakterystyk względnej różnicy ciśnień w funkcji teoretycznej wartości temperatury wody na dolocie kotła. W sposobie tym sterowanie zaworami wymienników regeneracyjnych oparte jest na teoretycznej charakterystyce temperatury wody zasilającej kocioł w funkcji mocy czynnej turbozespołu.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że wyznacza się że główny sygnał sterujący jako różnicę pomiędzy ciśnieniem pary w kole regulacyjnym turbiny i wartością dopuszczalnego ciśnienia pary w kole regulacyjnym a powstały uchyb porównuje się z sygnałem koordynującym z układu obciążenia bloku. Główny sygnał sterujący porównuje się kolejno z co najmniej jednym sygnałem określającym warunki brzegowe punktu pracy kolejnego wymiennika regeneracyjnego, przy czym dla każdego wymiennika regeneracyjnego główny sygnał sterujący porównuje się wartością zadaną różnicy ciśnień i z różnicą ciśnień pomiędzy zbiornikiem wody zasilającej a wymiennikiem regeneracyjnym oraz z wartością zadaną różnicy temperatur wody zasilającej na drugim wymienniku regeneracyjnym i sygnałem różnicy temperatur wody zasilającej za i przed drugim wymiennikiem regeneracyjnym. Po czym wyznacza się sygnał, którym steruje się położeniem zaworu pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego.

Układ według wynalazku ma co najmniej jeden układ określający warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego, z których każdy wyposażony jest w blok wybierania maksimum. Do każdego bloku wybierania maksimum doprowadzane są poprzez regulatory ciągłe dwa sygnały

PL 193 579 B1 z dwóch węzłów sumujących oraz sygnał z pierwszego węzła sumującego przez pierwszy regulator ciągły i blok wybierania minimum. Z każdego bloku wybierania maksimum sygnał kierowany jest przez blok funkcji nieliniowej do regulatora krokowego, który steruje położeniem zaworu pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego.

Zastosowanie nowego sposobu zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu zapewnia uzyskanie zapasu mocy regulacyjnej, jak również znacznie poszerza zakres regulacji pierwotnej, wtórnej oraz trójnej w całym paśmie regulacji.

Przedmiot wynalazku objaśniono na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu, który steruje położeniem dwóch zaworów pary upustowej do dwóch wymienników regeneracyjnych.

Sposób zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu polega tym, że w bloku wybierania minimum BN wyznacza się główny sygnał sterujący jako różnicę pomiędzy ciśnieniem pary w kole regulacyjnym turbiny P i wartością dopuszczalnego ciśnienia pary w kole regulacyjnym P^z a powstały uchyb porównuje się w bloku wybierania minimum BN z sygnałem koordynującym z układu obciążenia bloku SK. Następnie w pierwszym bloku wybierania maksimum BIM główny sygnał sterujący porównuje się kolejno z pierwszym sygnałem określającym warunki brzegowe punktu pracy drugiego wymiennika regeneracyjnego XW?. Dla drugiego wymiennika regeneracyjnego główny sygnał sterujący porównuje się pierwszą wartością zadaną różnicy ciśnień AP_7ad1 jako różnicę ciśnień pomiędzy ciśnieniem zbiornika wody zasilającej a ciśnieniem drugiego wymiennika regeneracji wysokoprężnej XW? i z różnicą ciśnień pomiędzy zbiornikiem wody zasilającej a drugim wymiennikiem regeneracyjnym AP7wz-xw2 oraz z pierwszą wartością zadaną różnicy temperatur wody zasilającej AT_7ad1 na drugim wymienniku regeneracyjnym XW? i sygnałem różnicy temperatur wody zasilającej za i przed drugim wymiennikiem regeneracyjnym ATx2-xw· W pierwszym bloku wybierania maksimum BM_ wyznacza się sygnał sterujący, którym steruje się położeniem pierwszego zaworu Z pary upustowej do drugiego wymiennika regeneracyjnego XW?.

Identycznie steruje się położeniem drugiego zaworu Z2 pary upustowej do trzeciego wymiennika regeneracyjnego XW?. W drugim bloku wybierania maksimum BM2 główny sygnał sterujący porównuje się kolejno z drugim sygnałem określającym warunki brzegowe punktu pracy trzeciego wymiennika regeneracyjnego XW?. W tym celu główny sygnał sterujący porównuje się z drugą wartością zadaną różnicy ciśnień AP_7ad2 jako różnicę ciśnień pomiędzy ciśnieniem drugiego wymiennika regeneracji wysokoprężnej XW? a ciśnieniem trzeciego wymiennika regeneracji wysokoprężnej XW₃ i z różnicą ciśnień pomiędzy drugim wymiennikiem regeneracyjnym a trzecim wymiennikiem regeneracyjnym APzw2-xw3 oraz z drugą wartością zadaną różnicy temperatur wody zasilającej ATzad? na trzecim wymienniku regeneracyjnym XW? i sygnałem różnicy temperatur wody zasilającej za i przed trzecim wymiennikiem regeneracyjnym ATxw3-xw2· W drugim bloku wybierania maksimum BM? wyznacza się sygnał sterujący, którym steruje się położeniem drugiego zaworu Z2 pary upustowej do trzeciego wymiennika regeneracyjnego XW?.

Układ zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu według wynalazku ma dwa układy określające warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego I, II. Pierwszy układ określający warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego I, wyposażony jest w pierwszy blok wybierania maksimum BM_:. Do pierwszego bloku wybierania maksimum BM^ doprowadzany są trzy sygnały pierwszy sygnał z drugiego węzła sumującego WS? poprzez drugi regulator ciągły RC?, drugi sygnał z trzeciego węzła sumującego WS3 poprzez trzeci regulator ciągły RC3 oraz główny sygnał sterujący z pierwszego węzła sumującego WS^ poprzez przez pierwszy regulator ciągły RC i blok wybierania minimum BN, natomiast z pierwszego bloku wybierania maksimum BM_:, sygnał kierowany jest przez pierwszy blok funkcji nieliniowej FN1 do pierwszego regulatora krokowego RK_, który steruje położeniem pierwszego zaworu Ζ,ι pary upustowej do drugiego wymiennika regeneracyjnego XW?.

Drugi układ określający warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego II, wyposażony jest w drugi blok wybierania maksimum BM?. Do drugiego bloku wybierania maksimum BM? doprowadzany są również trzy sygnały: pierwszy sygnał z czwartego węzła sumującego WS4 poprzez czwarty regulator ciągły RC4, drugi sygnał z piątego węzła sumującego WS5 poprzez piąty regulator ciągły RC5 oraz główny sygnał sterujący z bloku wybierania minimum. Natomiast z drugiego bloku wybierania maksimum BM?, sygnał kierowany jest przez drugi blok funkcji nieliniowej FN?, do drugiego regulatora krokowego RK?, który steruje położeniem drugiego zaworu Z2 pary upustowej do trzeciego wymiennika regeneracyjnego XW?.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu polegający na tym, że steruje się położeniem zaworu pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego, znamienny tym, że wyznacza się główny sygnał sterujący jako różnicę pomiędzy ciśnieniem pary w kole regulacyjnym turbiny (P) i wartością dopuszczalnego ciśnienia pary w kole regulacyjnym (Pwz) a powstały uchyb porównuje się z sygnałem koordynującym z układu obciążenia bloku (SK), następnie główny sygnał sterujący porównuje się kolejno z co najmniej jednym sygnałem określającym warunki brzegowe punktu pracy kolejnego wymiennika regeneracyjnego, przy czym dla każdego wymiennika regeneracyjnego główny sygnał sterujący porównuje się z wartością zadaną różnicy ciśnień (AP_?aCii) i z różnicą ciśnień pomiędzy zbiornikiem wody zasilającej a drugim wymiennikiem regeneracyjnym (APz_Wz-xw2) oraz z pierwszą wartością zadaną różnicy temperatur wody zasilającej (AT₇adi) na drugim wymienniku regeneracyjnym (Xw?) i sygnałem różnicy temperatur wody zasilającej za i przed drugim wymiennikiem regeneracyjnym (ATxw?-xwi), po czym wyznacza się sygnał sterujący, którym steruje się położeniem zaworu (Zi pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego (Xw2).

2. Układ zwiększania maksymalnej mocy turbozespołu wyposażony w węzły sumujące, regulatory ciągłe, bloki funkcji nieliniowej oraz regulatory krokowe regulujące zaworami wymienników regeneracyjnych, znamienny tym, że ma co najmniej jeden układ określający warunki brzegowe punktu pracy wymiennika regeneracyjnego (I, II), z których każdy wyposażony jest w blok wybierania maksimum (BM_X i BM?) przy czym do każdego bloku wybierania maksimum (BM₄ i BM?) doprowadzane są poprzez regulatory ciągłe (RC?, RC3 i RC4, RC5) dwa sygnały z dwóch węzłów sumujących (wS?, wSą i wS4, w/Ss) oraz sygnał z pierwszego węzła sumującego (WSi) przez pierwszy regulator ciągły (RC1 i blok wybierania minimum (BN), natomiast z każdego bloku wybierania maksimum (BM₄ i BM?) sygnał kierowany jest przez blok funkcji nieliniowej (FNi, FN?) do regulatora krokowego (RKi, RK?), który steruje położeniem zaworu (Zi, Z?) pary upustowej do kolejnego wymiennika regeneracyjnego (Xw?, Xw/3).