RU2022122C1

RU2022122C1 - Extraction turbine protection system

Info

Publication number: RU2022122C1
Authority: RU
Inventors: Вадим Иосифович Лезман; Дмитрий Вадимович Копылов
Original assignee: Вадим Иосифович Лезман; Дмитрий Вадимович Копылов
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: heat-power engineering; systems for protection of extraction turbines against rise of pressure in the bleeding-off chamber. SUBSTANCE: steam bleeding-off pipe line is provided with safety valves. One safety valve is mechanically linked with hydraulic switch by means of leverage. Hydraulic switch is used to control servomotor. Lever of hydraulic switch is mounted for free motion relative to mechanical rod; levers of safety valve and hydraulic switch are mounted in such position that relationship of lever arms changes according to change of rearranging force exerted on the valve when safety valve operates and valve cup rises in the course of motion of leverage. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты турбин с регулируемым отбором пара от недопустимого повышения давления в камере отбора. The invention relates to a power system and can be used to protect turbines with controlled extraction of steam from an unacceptable increase in pressure in the selection chamber.

Известна система защиты турбины от недопустимого повышения давления в камере отбора, содержащая сервомоторы парораспределительных органов высокого и низкого давлений, соединенные с регуляторами частоты вращения и отборов пара через устройства промежуточных усилений и предохранительные клапаны, расположенные на паропроводах отбора и предназначенные для сброса пара в атмосферу. A known system for protecting a turbine from an unacceptable increase in pressure in a sampling chamber, containing servo motors of steam distribution bodies of high and low pressure, connected to speed and steam regulators through intermediate amplification devices and safety valves located on the sampling pipelines and designed to discharge steam into the atmosphere.

При повышении до недопустимой величины давления пара в камере отбора паровой турбины, снабженной такой системой защиты, сначала в работу вступают регуляторы отборов, стремясь своим управляющим воздействием на сервомоторы парораспределительных органов высокого и низкого давлений не допустить повышения давления в камере отбора пара за счет прикрытия регулирующих клапанов части высокого давления и открытия парораспределительных органов низкого давления, а в случае отказа этих устройств в системе происходит подрыв предохранительных клапанов и сброс пара в атмосферу. When the steam pressure is increased to an unacceptable value in the steam turbine extraction chamber equipped with such a protection system, first the selection regulators come into operation, striving by their control action on the high and low pressure steam distribution organs to prevent the pressure in the steam extraction chamber from increasing due to the cover of the control valves parts of high pressure and the opening of steam distribution bodies of low pressure, and in the event of failure of these devices in the system, the safety APAN and steam to the atmosphere.

Такая система защиты использовалась в теплоэнергетике для теплофикационных паровых турбин в течение многих лет, зарекомендовала себя вполне надежной и до определенного времени удовлетворяла условиям эксплуатации. Однако с ростом мощности паровых турбин и увеличением расхода пара обнаружились дефекты этой системы. Уже в паровых турбинах Т-100 диаметр выхлопных паропроводов после предохранительных клапанов составлял 1600 мм, что существенно удорожало проекты электростанций с этими теплофикационными турбинами вследствие усложнения компоновки, конструкций опор и монтажа, увеличения металлоемкости. Еще сложней использовать известную систему защиты при конструкции турбин мощностью 200 и 300 МВт для теплофикации. Such a protection system has been used in the power system for cogeneration steam turbines for many years, has proved itself to be quite reliable and, up to a certain time, it has met operating conditions. However, with an increase in the power of steam turbines and an increase in steam consumption, defects in this system were discovered. Already in T-100 steam turbines, the diameter of the exhaust steam lines after the safety valves was 1600 mm, which significantly increased the cost of power plant projects with these heating turbines due to the complexity of the layout, construction of supports and installation, and increased metal consumption. It is even more difficult to use the well-known protection system for the design of 200 and 300 MW turbines for heating.

Вывести от турбины на действующей электростанции выхлопной трубопровод диаметром 1400-1600 мм оказывается практически неразрешимой задачей. Существенным недостатком известной системы защиты является использование предохранительных клапанов с проходными сечениями большого диаметра. Даже при тщательной притирке посадочных поверхностей клапанов невозможно обеспечить их абсолютную плотность, поэтому на частичных режимах, когда турбина работает на конденсационном режиме, наблюдаются значительные присосы воздуха в турбину и для его удаления необходимо затратить дополнительную мощность. To remove an exhaust pipe with a diameter of 1400-1600 mm from a turbine at an existing power plant is practically an insoluble task. A significant drawback of the known protection system is the use of safety valves with large diameter bore holes. Even with careful grinding of the valve seating surfaces, it is impossible to ensure their absolute density, therefore, in partial modes, when the turbine is operating in condensation mode, significant air suction into the turbine is observed and additional power must be used to remove it.

Эти недостатки пытались устранить в системе управления теплофикационной турбиной, используемой для защиты паровой турбины с теплофикационным отбором пара от недопустимого повышения давления в камере отбора. They tried to eliminate these shortcomings in the control system of a cogeneration turbine used to protect a steam turbine with cogeneration extraction of steam from an unacceptable increase in pressure in the extraction chamber.

Известная система содержит сервомоторы парораспределительных органов высокого и низкого давлений, управляющие ими регуляторы частоты вращения и отбора пара, сервомотор стопорного клапана, соединенный с автоматом безопасности и предохранительным регулятором давления. Система снабжена предохранительными клапанами частичной пропускной способности, рассчитанными обычно на пропуск 10-15% пара, поступающего в турбину. Предполагается, что после закрытия парораспределительных органов высокого давления в случае их неплотности эти предохранительные клапаны при повышении давления в камере отбора обеспечат сброс пара и не допустят возникновения аварийной ситуации. Эта система управления теплофикационной турбиной позволяет уменьшить диаметры проходных сечений предохранительных клапанов, уменьшить количество предохранительных клапанов и диаметр выхлопного трубопровода, соответственно снижаются расходы на монтаж и строительные конструкции. The known system contains servomotors of steam distribution organs of high and low pressures, speed and steam controllers controlling them, a shut-off valve servomotor connected to a safety circuit breaker and a safety pressure regulator. The system is equipped with partial flow safety valves, usually designed to allow 10-15% of the steam entering the turbine to pass through. It is assumed that after closing the high-pressure steam distribution organs, if they are leaking, these safety valves will increase the steam pressure and increase the pressure and prevent an emergency. This control system of the cogeneration turbine allows to reduce the diameters of the passage sections of the safety valves, reduce the number of safety valves and the diameter of the exhaust pipe, respectively, reducing installation costs and building structures.

Недостатком этой системы управления является некоторое снижение надежности по сравнению с системой защиты, использующей для этой цели полнопроходные предохранительные клапаны. The disadvantage of this control system is a slight decrease in reliability compared to a protection system that uses full bore safety valves for this purpose.

Использование стопорного клапана для прекращения подачи пара в турбину при повышении давления в камере отбора до недопустимого уровня само по себе не менее надежно, чем подрыв предохранительных клапанов, но наличие узла формирования команды - предохранительного регулятора давления и гидравлического усилителя, управляющих сервомотором стопорного клапана, снижает надежность системы. Очевидно, что увеличение давления в камере отбора до недопустимого уровня в известной системе возможно в случае нарушений в работе регулятора давления отбора или управляемых им парораспределительных органов. В равной степени может отказать предохранительный регулятор давления или последующий каскад усилений в этой системе. Отказ этих узлов даже более вероятен, поскольку защита вступает в работу чрезвычайно редко, только при возникновении аварийной ситуации. Using a shut-off valve to stop steam supply to the turbine when the pressure in the sampling chamber rises to an unacceptable level is in itself no less reliable than blowing off the safety valves, but the presence of a command-forming unit — a safety pressure regulator and hydraulic amplifier controlling the shut-off valve servomotor — reduces reliability system. It is obvious that increasing the pressure in the sampling chamber to an unacceptable level in the known system is possible in case of violations in the operation of the sampling pressure regulator or the steam distribution organs controlled by it. The safety pressure regulator or the subsequent cascade of amplifications in this system may equally fail. Failure of these nodes is even more likely, since protection comes into operation extremely rarely, only in the event of an emergency.

Недостатком данной системы управления является также ее сложность, поскольку к системе устройств регулирования, управляющих турбиной, добавляется система аналоговых устройств, защищающих турбину. A disadvantage of this control system is also its complexity, since a system of analog devices protecting the turbine is added to the system of control devices controlling the turbine.

Целью изобретения является упрощение системы защиты и повышение ее надежности. The aim of the invention is to simplify the protection system and increase its reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в системе защиты теплофикационной турбины, содержащей сервомоторы парораспределительных органов высокого и низкого давлений, регуляторы частоты вращения и отбора пара, соединенные гидравлическими линиями с сервомоторами, сервомотор стопорного клапана, подключенный к предохранительному регулятору и предохранительные клапаны частичной пропускной способности, подсоединенные паропроводом к камере отбора, согласно изобретению сервомотор стопорного клапана подключен гидравлической линией к гидравлическому выключателю, запорный орган которого посредством рычага и механической тяги связан с рычагом одного из предохранительных клапанов частичной пропускной способности, причем в образованной рычажной передаче рычаг выключателя установлен относительно механической тяги с возможностью свободного перемещения, а плечи рычагов расположены под углом друг к другу на самом рычаге и между рычагами так, чтобы в случае повышения давления пара в камере отбора турбины и срабатывания клапана в рычажной передаче изменялось отношение плеч соответственно изменению перестановочного усилия на клапане. This goal is achieved by the fact that in the protection system of a cogeneration turbine containing servomotors of steam distribution bodies of high and low pressure, speed and steam controllers connected by hydraulic lines to servomotors, a shut-off valve servomotor connected to a safety regulator and partial throughput safety valves connected steam line to the selection chamber, according to the invention, the servo motor of the stop valve is connected by a hydraulic line to the hydraulic an automatic switch, the locking element of which is connected by a lever and mechanical traction to the lever of one of the partial-flow safety valves, moreover, in the formed lever transmission, the switch lever is freely movable relative to the mechanical traction and the lever arms are located at an angle to each other on the lever itself and between the levers so that in the case of increasing steam pressure in the turbine take-off chamber and valve actuation in the lever gear, the ratio of the arms with According to the change of the switching force on the valve.

Отличительному признаку "сервомотор стопорного клапана подключен гидравлической линией к гидравлическому выключателю, запорный орган которого посредством рычага и механической тяги связан с рычагом одного из предохранительных клапанов" соответствует сходный признак в прототипе сервомотор стопорного клапана соединен с предохранительным регулятором давления линией связи". Однако этот сходный признак не совпадает с отличительным признаком изобретения, поскольку предохранительный регулятор давления является элементом системы регулирования и, измеряя давление в камере отбора, воздействует на гидравлический усилитель, который своим управляющим воздействием при возрастании давления в камере отбора до опасного уровня прикрывает стопорный клапан. Эта система использует штатные элементы и узлы регулирования, надежность которых не отличается от остальных подобных элементов системы защиты и регулирования. Гидравлический выключатель предлагаемой системы подключенный к сервомотору стопорного клапана, не измеряет давления, а механически связан с предохранительным клапаном и при его срабатывании открывает слив из линии управления стопорными клапанами, что приводит к их закрытию. Тем самым обеспечивается равная надежность системы защиты теплофикационной турбины, использующей полнопроходные предохранительные клапаны, и предлагаемой системы защиты. The distinctive feature "the shut-off valve servomotor is connected by a hydraulic line to a hydraulic switch, the shut-off element of which is connected by a lever and mechanical traction to the lever of one of the safety valves" corresponds to a similar feature in the prototype shut-off valve servomotor connected to the pressure relief regulator by a communication line. "However, this similar feature does not coincide with the distinguishing feature of the invention, since the safety pressure regulator is an element of the control system measuring the pressure in the sampling chamber, it acts on the hydraulic amplifier, which controls the shut-off valve with its control action when the pressure in the sampling chamber reaches a dangerous level.This system uses standard elements and control units, the reliability of which does not differ from other similar elements of the protection system The hydraulic switch of the proposed system connected to the servo motor of the stop valve does not measure pressure, but is mechanically connected to a safety valve when it is activated, it opens the drain from the control line of the stop valves, which leads to their closure. This ensures equal reliability of the protection system of the cogeneration turbine, using full bore safety valves, and the proposed protection system.

Остальные отличительные признаки изобретения, а именно: "рычаг выключателя установлен относительно механической тяги с возможностью свободного перемещения, . .. плечи рычагов расположены под углом друг к другу и между собой так, что при подъеме клапана изменяется соотношение плеч в рычажной передаче соответственно изменению перестановочного усилия", не имеют сходных черт с уже известными техническими решениями. The remaining distinguishing features of the invention, namely: "the lever of the switch is mounted relative to the mechanical traction with the possibility of free movement, ... the shoulders of the levers are located at an angle to each other and with each other so that when the valve is raised, the ratio of the shoulders in the lever gear changes according to a change in the switching force ", do not have similarities with already known technical solutions.

Благодаря наличию этих отличительных признаков система защиты обретает новые свойства: обеспечивается опробование работоспособности предохранительного клапана без прямого воздействия на гидравлический выключатель, плотность клапана и гидравлического выключателя по контактирующим посадочным поверхностям взаимонезависима, а наличие дополнительной силы от гидравлического выключателя, препятствующей открытию предохранительного клапана, компенсируется изменением соотношения плеч в рычажной передаче, соответствующим изменению перестановочного усилия. Due to the presence of these distinctive features, the protection system acquires new properties: it ensures testing the operability of the safety valve without directly affecting the hydraulic switch, the density of the valve and the hydraulic switch on the contacting seating surfaces is interdependent, and the presence of additional force from the hydraulic switch preventing the safety valve from opening is compensated by changing the ratio leverage in the gear corresponding to the change estanovochnogo efforts.

На фиг.1 изображена принципиальная схема системы защиты теплофикационной турбины от недопустимого повышения давления в камере отбора; на фиг.2 - конструктивная схема связи предохранительного клапана с гидравлическим выключателем и сервомотором стопорного клапана; на фиг.3 - разрез А-А на фиг. 2. Figure 1 shows a schematic diagram of a system for protecting a cogeneration turbine from an unacceptable increase in pressure in the selection chamber; figure 2 - structural diagram of the connection of the safety valve with a hydraulic switch and a servo motor check valve; figure 3 is a section aa in fig. 2.

Система защиты теплофикационной турбины 1 состоит из цепи регулирования, содержащей сервомотор 2 органов высокого давления 3, сервомотор 4 парораспределительных органов низкого давления 5, регулятор частоты вращения 6 с золотником 7, регулятора отбора 8 с золотником 9 и цепи защиты, включающей сервомотор 10 стопорного клапана 11, автоматы безопасности 12 с золотником 13 автоматов, предохранительный регулятор 14, воздействующий на механизм управления 15 сервомотора 2, и предохранительные клапаны 16, установленные на паропроводе отбора 17 и срабатывающие пар в выхлопную трубу 18. Один из предохранительных клапанов 16 частичной пропускной способности связан механически с гидравлическим выключателем 19. Повышение давления в камере отбора 20 турбины 1 сверх расчетного значения недопустимо. Защита турбины осуществляется системой регулирования, предохранительным регулятором, в цепь которого может быть введен блокирующий элемент 21 с входом 22, управляющим регулятором 14 по сигналу от выхода 23 сервомотора 10 и предохранительными клапанами 16. Механическая связь одного из предохранительных клапанов с гидравлическим выключателем 19 и гидравлического выключателя по линии выключения 24 с сервомотором 10 более подробно отображены на конструктивной схеме (фиг.2). The protection system of the cogeneration turbine 1 consists of a control circuit containing a servomotor 2 of the high pressure organs 3, a servomotor 4 of the steam distribution organs of low pressure 5, a speed regulator 6 with a spool 7, a selection regulator 8 with a spool 9 and a protection circuit including a servomotor 10 of the check valve 11 , automatic safety devices 12 with a spool 13 automatic machines, a safety regulator 14, acting on the control mechanism 15 of the servomotor 2, and safety valves 16 mounted on the steam line selection 17 and actuation steam to the exhaust pipe 18. One of the partial-flow safety valves 16 is mechanically connected to the hydraulic switch 19. An increase in pressure in the extraction chamber 20 of the turbine 1 is not allowed to exceed the calculated value. The turbine is protected by a control system, a safety regulator, into the circuit of which a blocking element 21 can be inserted with an input 22, a control regulator 14 based on a signal from the output 23 of the servomotor 10 and safety valves 16. Mechanical connection of one of the safety valves with a hydraulic switch 19 and a hydraulic switch along the shutdown line 24 with the servomotor 10 are shown in more detail in a structural diagram (figure 2).

Корпус клапана своим патрубком 25 связан с паропроводом отбора 17. Седло 26 клапана прикрыто чашкой 27, на которую действует со стороны патрубка давление пара, а сверху вес грузов 28, расположенных на рычаге 29, взаимодействующем со штоком 30. The valve body with its pipe 25 is connected to the selection steam line 17. The valve seat 26 is covered by a cup 27, on which steam pressure acts from the pipe side, and from above the weight of the loads 28 located on the lever 29 interacting with the rod 30.

Рычаг 29 предохранительного клапана связан с рычагом 31 гидравлического выключателя механической тягой 32, причем между осью 33 рычага 31 и тягой 32 имеется зазор, обеспечивающий ограниченную свободу перемещения рычага выключателя относительно тяги. Рычаг 31 шарнирно связан со стержнем 34, посредством которого заслонка 35 усилием пружины 36 прижата к седлу сопла 37. Гидравлическая линия 24 служит для подвода рабочей жидкости через дроссель 38 к соплу 37, под золотник 39 сервомотора 10 стопорного клапана и под поршень 40 сервомотора. The lever 29 of the safety valve is connected to the lever 31 of the hydraulic switch by a mechanical rod 32, and there is a gap between the axis 33 of the lever 31 and the rod 32, providing limited freedom of movement of the switch lever relative to the rod. The lever 31 is pivotally connected to the rod 34, through which the valve 35 is pressed by the force of the spring 36 to the seat of the nozzle 37. The hydraulic line 24 serves to supply the working fluid through the throttle 38 to the nozzle 37, under the spool 39 of the servomotor 10 of the stop valve and under the piston 40 of the servomotor.

Работает система защиты по своим цепям регулирования и защиты следующим образом. The protection system operates according to its regulation and protection circuits as follows.

При повышении частоты вращения (как на всех турбоагрегатах) регулятор частоты вращения 6, воздействуя на золотник 7 и через него на сервомоторы 2 и 4 регулирующих парораспределительных органов 3 и 5 высокого и низкого давлений, закрывает их. В этом случае, если частота вращения ротора превысит заданный предел, вступает не зависимая от системы регулирования цепь защиты, состоящая из автомата безопасности 12, его золотника 13 и сервомотора 10 стопорного клапана 11. With increasing speed (as on all turbine units), the speed controller 6, acting on the spool 7 and through it on the servomotors 2 and 4 of the regulating steam distribution bodies 3 and 5 of high and low pressure, closes them. In this case, if the rotor speed exceeds a predetermined limit, a protection circuit independent of the control system enters, consisting of a safety automat 12, its spool 13 and a servomotor 10 of the check valve 11.

При повышении давления пара в камере отбора 20 турбина также защищена несколькими независимыми цепями; цепью регулирования, в которой регулятор отбора 8, воздействуя на золотник 9, прекрывает органы 3 и открывает парораспределительные органы 5, цепью защиты от предохранительного регулятора 14, который при повышении давления в отбор до верхнего предела заданного диапазона давления в камере отбора воздействует на механизм управления 15 сервомотора 2 органов 3, прикрывая их. В случае отказа в контуре управления органами 3 и продолжающимся аварийном росте давления в камере отбора 20 и паропроводе 17 в работу вступает первый предохранительный клапан 16, не связанный с гидравлическим выключателем. Предохранительные клапаны 16 рассчитаны на частичную пропускную способность, обеспечивающую отвод пара, поступающего в турбину через неплотности в закрытых органах 3. Однако открытия одного из клапанов 16 в ситуации, когда подвод пара в турбину лишь несколько превышает отводы в отбор и через парораспределительные органы 5, может оказаться достаточным для прекращения повышения давления. With increasing steam pressure in the selection chamber 20, the turbine is also protected by several independent circuits; a control circuit in which the selection regulator 8, acting on the spool 9, closes the organs 3 and opens the steam distribution organs 5, a protection circuit from the safety regulator 14, which, when the pressure in the selection increases to the upper limit of the specified pressure range in the selection chamber, acts on the control mechanism 15 servomotor 2 organs 3, covering them. In the event of a failure in the control circuit of the organs 3 and the continued emergency increase in pressure in the selection chamber 20 and the steam line 17, the first safety valve 16, which is not connected to the hydraulic switch, comes into operation. The safety valves 16 are designed for partial throughput ensuring the removal of steam entering the turbine through leaks in the closed bodies 3. However, the opening of one of the valves 16 in a situation where the supply of steam to the turbine only slightly exceeds the branches in the selection and through the steam distribution bodies 5 can be sufficient to stop the increase in pressure.

В случае, если рост давления в камере отбора 20 продолжается, срабатывает следующий предохранительный клапан 16, рычаг 29 которого жестко связан механической тягой 32 с рычагом 31 гидравлического выключателя 19. Подъем чашки 27 со штоком 30 сначала выбирает зазор между осью 33 и тягой 32, а затем приводит к открытию заслонки 35 и сливу рабочей жидкости через сопло 37 из линии 24. Падение давления рабочей жидкости под золотником 39 вызывает смещение его из положения отсечки и обеспечивает слив рабочей жидкости из-под поршня 40 сервомотора 10 и закрытие клапана 11. Прекращение доступа пара в турбину исключает дальнейший рост давления в корпусе турбины и отбора. При закрытии сервомотора 10 на выходе 23 возникает сигнал на блокирующий элемент 21, закрывающий сервомотор 2 и удерживающий его в закрытом положении до открытия сервомотора 10. Тем самым обеспечивается автоматизм обратного взвода защиты при малых перестановочных усилиях. If the pressure increase in the selection chamber 20 continues, the next safety valve 16 is actuated, the lever 29 of which is rigidly connected by a mechanical rod 32 to the lever 31 of the hydraulic switch 19. The rise of the cup 27 with the rod 30 first selects the gap between the axis 33 and the rod 32, and then it opens the shutter 35 and drains the working fluid through the nozzle 37 from the line 24. The pressure drop of the working fluid under the slide valve 39 displaces it from the cutoff position and drains the working fluid from under the piston 40 of the servomotor 10 and closes the valve at 11. The steam turbine Access Termination preclude further pressure rise in the turbine housing and selection. When closing the servomotor 10 at the output 23, a signal arises to the blocking element 21, which closes the servomotor 2 and holds it in the closed position until the servomotor 10 is opened. This ensures automatic protection reverse cocking at low switching forces.

Связь предохранительного клапана через механическую систему рычагов и тяг с гидравлическим выключателем, воздействующим на стопорный клапан, обеспечивает равную надежность предлагаемой системы защиты с использовавшимися ранее системами защиты, когда на паропроводах отбора устанавливались полнопроходные предохранительные клапаны. Возможность свободного перемещения рычага 31 на некотором ограниченном участке его хода относительно механической тяги 32 необходима из технологических соображений для обеспечения взаимной независимости плотности предохранительного клапана и гидравлического выключателя. Чашка 27 прижата к седлу 26 через шток 30 и рычаг 29 грузами 28, а заслонка 35 прижата усилием пружины 36 к седлу сопла 37, и они могут индивидуально уплотняться без помех со стороны механической передачи. The connection of the safety valve through a mechanical system of levers and rods with a hydraulic switch acting on the stop valve ensures equal reliability of the proposed protection system with previously used safety systems when full bore safety valves were installed on the steam pipelines. The possibility of free movement of the lever 31 in a limited area of its travel relative to the mechanical traction 32 is necessary for technological reasons to ensure mutual independence of the density of the safety valve and the hydraulic switch. The cup 27 is pressed to the seat 26 through the stem 30 and the lever 29 with weights 28, and the shutter 35 is pressed by the force of the spring 36 to the seat of the nozzle 37, and they can be individually sealed without interference from the mechanical transmission.

Возможность свободного перемещения рычага 31 на участке его хода относительно тяги 32 исключает случайное отключение стопорного клапана, позволяет проводить испытания предохранительного клапана и гидравлического выключателя раздельно. The possibility of free movement of the lever 31 in the area of its travel relative to the thrust 32 eliminates the accidental shutdown of the stop valve, allows testing the safety valve and hydraulic switch separately.

При повышении давления под чашкой 27 клапана растет усилие на открытие. В тот момент, когда усилие на открытие превысит усилие от грузов 28, прижимающее клапан к седлу, происходит срабатывание предохранительного клапана, совпровождающееся некоторым подъемом давления за клапаном в выхлопной трубе 18 и соответственно снижением перестановочного усилия на клапане. Для того, чтобы параллельно с уменьшением усилия на чашке 27 клапана в сторону открытия уменьшалось усилие от грузов 28 в сторону закрытия, необходимо, чтобы плечо рычага 29 между центром тяжести грузов 28 и осью штока 30 по мере открытия клапана уменьшалось. Это достигается выполнением плеч рычага 29 под углом друг к другу. Необходимость расположения плеч рычагов 29 и 31 под углом друг к другу диктуется аналогичными соображениями. Подъем стержня 34 гидравлического выключателя приводит к сжатию пружины 36 и увеличению усилия на закрытие предохранительного клапана. Чтобы избежать "хлопков" и пульсации на клапане необходимо, чтобы при подъеме клапана росло усилие в сторону подъема стержня 34. Это достигается за счет уменьшения при открытии клапана плеча рычага 29, связанного с тягой 32 и увеличения плеча рычага 31, сопряженного также с тягой 32. Расположение этих рычагов под углом друг к другу обеспечивает по мере подъема клапана увеличение усилия на стержне 34 в сторону сжатия пружины 36. Одновременно обеспечивается перемещение тяги 32 без перекосов практически параллельно самой себе. With increasing pressure under the valve cup 27, the opening force increases. At that moment, when the opening force exceeds the force from the loads 28, which presses the valve to the seat, the safety valve is actuated, coinciding with some increase in pressure behind the valve in the exhaust pipe 18 and, accordingly, a decrease in the switching force on the valve. In order to parallel with the decrease in the force on the valve cup 27 towards the opening, the force from the loads 28 towards the closing side decreases, it is necessary that the lever arm 29 between the center of gravity of the loads 28 and the axis of the stem 30 decrease as the valve opens. This is achieved by performing the shoulders of the lever 29 at an angle to each other. The need for the location of the shoulders of the levers 29 and 31 at an angle to each other is dictated by similar considerations. Lifting the rod 34 of the hydraulic switch compresses the spring 36 and increases the force to close the safety valve. To avoid "pops" and pulsations on the valve, it is necessary that when lifting the valve, the force increases in the direction of lifting of the rod 34. This is achieved by decreasing the lever arm 29 associated with the rod 32 when opening the valve and increasing the lever arm 31, also associated with the rod 32 The location of these levers at an angle to each other provides as the valve rises, an increase in the force on the rod 34 in the direction of compression of the spring 36. At the same time, the rod 32 is moved without distortions almost parallel to itself.

Предлагаемая система защиты по сравнению с известными более надежна, поскольку в ней исключены элементы, в которых возможны нечувствительность заедания либо другие отказы. При определенных условиях срабатывание защиты предохраняет турбину от недопустимого давления в камере отбора без отключения ее от сети и лишь в предельных случаях такое отключение происходит. The proposed protection system is more reliable than the known ones because it excludes elements in which jamming insensitivity or other failures are possible. Under certain conditions, the operation of the protection protects the turbine from unacceptable pressure in the sampling chamber without disconnecting it from the network and only in extreme cases does such a shutdown occur.

Предлагаемая система может быть использована для защиты любых промежуточных отборов пара в турбине. Система защиты обеспечивает безопасность при эксплуатации как конденсационных турбин с отбором пара, так и турбин с противодавлением. The proposed system can be used to protect any intermediate steam extraction in the turbine. The protection system ensures the safety during operation of both condensing turbines with steam extraction and backpressure turbines.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что без снижения надежности выполнения защитных функций оно позволяет упростить систему защиты, уменьшить количество предохранительных клапанов, уменьшить диаметр паропровода выхлопа в атмосферу. Повышается экономичность турбоустановки, поскольку с уменьшением протяженности уплотняемых поверхностей предохранительных клапанов уменьшаются протечки пара через неплотности при работе с давлением в камере отбора турбины выше атмосферного и снижаются присосы воздуха либо уплотняющего конденсата при давлении в камере отбора ниже атмосферного. Снижается металлоемкость узлов защиты, а также затраты на их обслуживание, упрощаются проверка и испытания устройств защиты, уменьшаются потери пара при испытаниях. The technical and economic efficiency of the invention lies in the fact that without reducing the reliability of the protective functions, it allows to simplify the protection system, reduce the number of safety valves, and reduce the diameter of the exhaust steam line to the atmosphere. The cost of the turbine installation is increased, since with a decrease in the length of the sealing surfaces of the safety valves, steam leakage through leaks during operation with pressure in the turbine extraction chamber decreases above atmospheric pressure and the suction of air or sealing condensate decreases when the pressure in the extraction chamber is lower than atmospheric. The metal consumption of the protection nodes is reduced, as well as the cost of their maintenance, the verification and testing of protection devices are simplified, and steam losses during tests are reduced.

Claims

PROTECTION SYSTEM FOR HEAT TURBINATION TURBINES, containing high and low pressure steam distribution servomotors, steam and steam regulators, connected by hydraulic control lines to steam distribution servomotors, stop valve servomotor connected to a safety regulator, and safety valves with levers installed between the selection chamber and exhaust pipe, characterized in that, in order to increase reliability, it has a hydraulic switch with an organ having a lever with rods connected to the lever of one of the safety valves using additional mechanical traction, the switch being connected by a hydraulic line to the servomotor of the stop valve, the switch lever is mounted relative to the additional mechanical traction with the possibility of free movement, the lever traction is located at an angle to each other to a friend and with a variable ratio of shoulders corresponding to a change in the switching force on the safety valve with increasing vapor pressure in the chamber ora in excess of the permissible level.