RU2670470C1 - Control hydraulic system of steam turbine valves - Google Patents
Control hydraulic system of steam turbine valves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670470C1 RU2670470C1 RU2017139329A RU2017139329A RU2670470C1 RU 2670470 C1 RU2670470 C1 RU 2670470C1 RU 2017139329 A RU2017139329 A RU 2017139329A RU 2017139329 A RU2017139329 A RU 2017139329A RU 2670470 C1 RU2670470 C1 RU 2670470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- turbine
- control
- protection
- valve
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- LOAGCJGEULMKRJ-UHFFFAOYSA-N Fragin Natural products CCCCCCCC(=O)NCC(C(C)C)N(O)N=O LOAGCJGEULMKRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXMAXSCAVUEAAA-NXVVXOECSA-N fragin zwitterion Chemical compound CCCCCCCC(=O)NCC(C(C)C)[N+](\[O-])=N\O SXMAXSCAVUEAAA-NXVVXOECSA-N 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
- F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при регулировании и защите судовых паровых турбин.The invention relates to the field of power engineering and can be used in the regulation and protection of ship steam turbines.
Известна гидросистема управления клапанами паровой турбины, содержащая бак для масла, масляный насос, напорную, сливную и исполнительную магистрали, запирающий и регулирующий вентили с гидроприводами в магистрали подачи пара к турбине, узел защиты и управления, связанный с напорной магистралью и баком, отличающаяся тем, что напорная магистраль выполнена в виде основного трубопровода и соединенного с ним параллельного дополнительного трубопровода, содержащего запорный вентиль, при этом узел защиты и управления соединен с основным и дополнительным трубопроводами. Гидроприводы запирающего и регулирующего вентилей в магистрали подачи пара к турбине снабжены усилителями слива масла, соединенными с основным трубопроводом напорной магистрали, при этом усилитель гидропривода регулирующего вентиля дополнительно соединен с основным трубопроводом гидролинией с электрогидравлическим преобразователем (1).Known hydraulic control valves of the steam turbine, containing the tank for oil, oil pump, pressure, drain and executive line, shut-off and control valves with hydraulic actuators in the line supplying steam to the turbine, the node protection and control associated with the pressure line and tank, characterized by that the pressure line is designed as a main pipeline and a parallel additional pipeline connected to it, containing a shut-off valve, while the protection and control unit is connected to the main and additional Additional pipelines. The hydraulic actuators of the shut-off and control valves in the steam supply line to the turbine are equipped with oil drain amplifiers connected to the main pipeline of the pressure line, while the hydraulic actuator of the control valve is additionally connected to the main pipeline by means of a hydraulic line with the electro-hydraulic converter (1).
Известна наиболее близкая по технической сущности к заявляемой гидросистема управления клапанами паровой турбины, которая содержит бак, маслоохладитель, насос, аккумулятор, сервомоторы паровых клапанов, имеющие встроенные пружины, предназначенные для закрытия клапанов при потере масла из гидроцилиндров сервомоторов (2).Known closest to the technical nature of the inventive hydraulic valve control steam turbine, which contains a tank, oil cooler, pump, battery, servomotor steam valves, with built-in springs, designed to close the valves with the loss of oil from the hydraulic cylinders of servomotors (2).
Для исключения в известной гидросистеме недопустимого повышения давления при остановке сервомоторов в гидросистеме имеются предохранительные редукционные клапана, а для сглаживания пульсаций давления имеются аккумуляторы пружинного или пневматического типа.To exclude in the known hydraulic system an unacceptable increase in pressure when the servomotor stops, the hydraulic system has safety relief valves, and spring or pneumatic accumulators are used to smooth out the pressure pulsations.
Подача масла осуществляется от двух электронасосов, один из которых является основным, другой - резервным, включаемым автоматически по сигналу из системы контроля давления за работающим насосом.The oil supply is carried out from two electric pumps, one of which is the main one, the other - a backup one, which is turned on automatically by a signal from the pressure control system behind the operating pump.
Для поддержания давления в системе при аварийном переключении с насоса на насос предусмотрен аккумулятор. При остановке обоих насосов на время, превышающее заранее заданное, давление в гидросистеме снижается и пружины, установленные в сервомоторах, закрывают отсечной и регулирующий клапана турбины.To maintain the pressure in the system during an emergency switch from pump to pump, a battery is provided. When both pumps are stopped for a time longer than the preset time, the pressure in the hydraulic system decreases and the springs installed in the servomotors close the shut-off and control valves of the turbine.
Недостатком известной гидросистемы управления клапанами паровой турбины является недостаточная надежность вследствие того, что исполнительные гидроцилиндры стопорного и регулирующего клапана турбины запитаны от общей гидролинии, что при снижении давления в гидролинии приводит к закрытию обоих клапанов и аварийному выводу турбины из эксплуатационного режима.A disadvantage of the known hydraulic control system of steam turbine valves is the lack of reliability due to the fact that the actuating cylinders of the shut-off and control valves of the turbine are powered from a common hydraulic line, which, with a decrease in pressure in the hydraulic line, results in the closing of both valves and the emergency operation of the turbine.
Целью изобретения является повышение надежности гидросистемы управления клапанами паровой турбины.The aim of the invention is to improve the reliability of the hydraulic control valves of the steam turbine.
Поставленная цель достигается тем, что в известной гидросистеме управления клапанами паровой турбины, состоящей из гидростанции с дублированными гидронасосами переменной и постоянной производительности, гидроаккумуляторами, а также включающей исполнительный гидроцилиндр регулирующего клапана, связанный с системой регулирования турбины с подсистемой контроля исправности системы регулирования, и исполнительный гидроцилиндр быстрозапорного клапана, связанного с системой защиты турбины, согласно изобретению, гидросистема выполнена с двумя гидравлическими каналами - регулирования и защиты, причем гидронасосы переменной производительности входят в состав канала регулирования и через систему регулирования подключены к гидроцилиндру регулирующего клапана, а гидронасосы постоянной производительности входят в состав канала защиты и подключены через систему защиты к гидроцилиндру быстрозапорного клапана.This goal is achieved by the fact that in the well-known hydraulic system of control of steam turbine valves, consisting of a hydraulic station with double hydraulic pumps of variable and constant performance, hydraulic accumulators, as well as an actuating hydraulic cylinder, a control valve associated with a turbine control system with a control subsystem of the control system, and an executive hydraulic cylinder the quick-closing valve associated with the turbine protection system according to the invention, the hydraulic system is made with two hydraulic channels - control and protection, the variable displacement hydraulic pumps are part of the channel through the regulation and control system connected to the cylinder control valve and the constant capacity hydraulic pumps are part of the protection channel and connected through protection system to the cylinder quick-valve.
Кроме того, в гидравлический канал исполнительного гидроцилиндра быстрозапорного клапана защиты турбины включен охладитель гидравлической среды.In addition, a hydraulic fluid cooler is included in the hydraulic channel of the actuating hydraulic cylinder of the quick-closing valve protecting the turbine.
В гидравлический канал регулирования на входе в исполнительный гидроцилиндр регулирующего клапана турбины введен электроклапан, управляющий вход которого связан с подсистемой контроля исправности системы регулирования.In the hydraulic control channel at the entrance to the executive cylinder of the turbine control valve entered the solenoid valve, the control input of which is connected with the subsystem control the health of the control system.
На фиг. 1 показана заявляемая гидросистема управления клапанами паровой турбины 1, состоящая из гидростанции 2 с дублированными гидронасосами переменной 3 и постоянной 4 производительности, гидроаккумулятором 5 канала защиты и гидроаккумулятором 6 канала регулирования, а также включающая исполнительный гидроцилиндр 7 регулирующего клапана 8, связанный с системой 9 регулирования турбины с подсистемой 10 контроля исправности гидросистемы, и исполнительный гидроцилиндр 11 быстрозапорного клапана 12, связанного с системой 13 защиты турбины. Для описания принципа действия канала защиты в качестве насосов с постоянной производительностью на фиг. 1 показаны сдублированные шестеренные насосы 4 в комплекте с редукционным (предохранительным) клапаном 14.FIG. 1 shows the inventive hydraulic control system of valves of a steam turbine 1, consisting of a
Согласно изобретению, гидросистема выполнена с двумя гидравлическими каналами - регулирования и защиты, причем гидронасосы 3 переменной производительности входят в состав канала регулирования и подключены к гидроцилиндру 7 регулирующего клапана 8, связанному с системой регулирования 9 турбины 1, а гидронасосы 4 постоянной производительности входят в состав канала защиты и подключены к гидроцилиндру 11 быстрозапорного клапана 12, связанному с системой 13 защиты турбины 1.According to the invention, the hydraulic system is made with two hydraulic channels - regulation and protection, with
Кроме того, в гидравлический канал защиты исполнительного гидроцилиндра 11 быстрозапорного клапана 12 защиты турбины включен охладитель 15 гидравлической среды.In addition, a
Дополнительно в гидравлический канал регулирования на входе в исполнительный гидроцилиндр 7 регулирующего клапана 8 турбины 1 введен электроклапан 16, управляющий вход которого связан с подсистемой 10 контроля исправности системы регулирования 9.Additionally, in the hydraulic control channel at the entrance to the
Функционирование заявляемой гидросистемы управления клапанами паровой турбины происходит следующим образом.The operation of the inventive hydraulic control valves of the steam turbine is as follows.
Согласно изобретению, функции насосов каналов регулирования и защиты турбины разделены, т.к. задачи, решаемые каналом регулирования и каналом защиты гидросистемы разные и, в том числе - имеют разные приоритеты в алгоритмах функционирования при возникновении аварийных ситуаций, связанных с прекращением подачи рабочей среды в канал регулирования и канал защиты гидросистемы управления клапанами паровой турбины.According to the invention, the pumping functions of the control and protection channels of the turbine are separated, since The tasks solved by the control channel and the hydraulic protection channel are different, including, they have different priorities in the operation algorithms in case of emergency situations related to the interruption of the working medium supply to the control channel and the protection channel of the hydraulic system controlling the steam turbine valves.
В нормальном эксплуатационном режиме турбины 1 в гидростанции 2 работает насос 3 (один из двух сдублированных) переменной производительности, например плунжерного типа, и насос 4 (один из двух сдублированных) постоянной производительности, например шестеренного типа с редукционным клапаном или насос центробежного типа (на фиг.1 показаны сдублированные насосы шестеренного типа 4 с редукционным - предохранительным клапаном 14).In the normal operating mode of turbine 1 in
Насос 4 постоянной производительности совместно с редукционным клапаном 14 в установившемся режиме поддерживает давление в гидроаккумуляторе 5 и, соответственно - в гидроцилиндре 11 быстрозапорного клапана 12, обеспечивая открытое состояние быстрозапорного клапана 12. В случае формирования в системе защиты 13 аварийного сигнала, по которому должна произойти остановка турбины 1, происходит быстрое опорожнение гидроцилиндра 11, быстрозапорный клапан 12 пружиной гидроцилиндра 11 закрывается и отсекает пар от регулирующего клапана 8 и турбины 1. При этом происходит аварийная остановка турбины 1.The
Дублирование насосов 4 контура защиты обусловлено тем, что ложные срабатывания системы защиты, происходящие при остановке работающего насоса, весьма нежелательны, т.к. срывают эксплуатационные мощностные режимы турбины.Duplication of
Насос 3 переменной производительности в установившемся режиме работает при управляющей шайбе (орган насоса, управляющий производительностью), находящейся в нейтрали при неизменном положении регулирующего клапана 8, соответствующем заданному мощностному режиму турбины. Производительность насоса 3 переменной производительность при этом минимальна и компенсирует только паразитные протечки в канале регулирования.
Рассмотрим теперь аварийные ситуации, связанные с остановкой насоса в канале регулирования и - с остановкой насоса в канале защиты.Let us now consider the emergencies associated with stopping the pump in the control channel and - with stopping the pump in the protection channel.
Остановка насоса в канале регулирования.Stop the pump in the control channel.
При остановке насоса 3 в канале регулирования подсистема 10 контроля исправности системы регулирования 9 выдает сигнал на запуск резервного (второго из сдублированных насосов) насоса и одновременно выдает сигнал на электроклапан 16, который отсекает полость гидроцилиндра 7 регулирующего клапана 8 от гидролинии, связывающей гидроцилиндр 7 с гидролинией подачи гидропитания от одного из насосов 3 переменной производительности в канале регулирования гидросистемы, тем самым обеспечивая удержание регулирующего клапана турбины в состоянии, предшествовавшем потере давления при остановке одного из насосов 3, до момента запуска и выхода на стационарный режим резервного насоса. Гидроаккумулятор 6 в канале регулирования гидросистемы сглаживает колебания давления в гидролинии и минимизирует провалы давления в гидролинии после остановки отказавшего насоса 3 и запуске резервного. После восстановления давления система контроля 10 исправности системы регулирования 9 снимает сигнал с электроклапана 16, гидроцилиндр регулирующего клапана переходит на работу от запущенного резервного насоса. При этом не происходит аварийной остановки турбины и срыва ее мощностного эксплуатационного режима.When the
Описанное функционирование канала регулирования при остановке насоса обеспечивает достижение поставленной цели изобретения - повышает надежность гидросистемы управления клапанами паровой турбины.The described operation of the control channel when the pump is stopped ensures the achievement of the stated objective of the invention — it increases the reliability of the hydraulic control system of the steam turbine valves.
Остановка насоса в канале защиты.Stop the pump in the protection channel.
При остановке насоса 4 в канале защиты система 13 защиты турбины выдает сигнал на запуск резервного (второго из сдублированных насосов) насоса. Гидроаккумулятор 5 канала защиты гидросистемы управления паровыми клапанами турбины сглаживает колебания давления в гидролинии и минимизирует провалы давления в гидролинии после остановки отказавшего насоса и запуске резервного. Различие в алгоритме функционирования канала защиты от канала регулирования заключается в том, что если восстановления давления в гидроцилиндре 11 до требуемого значения не происходит, усилие пружины в гидроцилиндре 11 быстрозапорного клапана 12 превышает силу сопротивления гидравлической среды, и происходят закрытие быстрозапорного клапана, отсечение пара от регулирующего клапана 8 и аварийная остановка турбины 1.When the
Таким образом, повышается надежность гидросистемы, в которой к аварийной остановке турбины приводит только остановка насосов 4 канала защиты гидросистемы управления паровыми клапанами турбины, но не остановка насосов 3 канала регулирования.Thus, the reliability of the hydraulic system is increased, in which the emergency stop of the turbine is caused only by stopping the
Следует отметить, что применение в канале регулирования заявленной гидросистемы насосов 3 с переменной производительностью повышает экономичность гидросистемы за счет того, что в установившихся режимах работы турбины 1 при неизменном положении парового регулирующего клапана 8, органы управления производительностью насосов находятся в нейтрали, обеспечивающей минимальную производительность, компенсирующие потери.It should be noted that the application in the control channel of the declared hydraulic system of
Однако гидравлическая среда, проходя по каналам утечек будет нагреваться, и в гидростанции необходимо обеспечить должный теплосъем.However, the hydraulic medium passing through the leakage channels will heat up and it is necessary to ensure proper heat removal in the hydroelectric station.
В заявляемой системе, используя фактор разделения гидравлических каналов на канал защиты и канал регулирования, охладитель 15 гидравлической среды включен в гидравлический канал исполнительного гидроцилиндра 11 быстрозапорного клапана 12 защиты турбины 1. Расход циркулирующей в контуре защиты гидравлической среды, создаваемый постоянно работающим насосом 4 канала защиты, проходя через охладитель 15, эффективно обеспечивает теплоотвод от заявляемой гидросистемы.In the inventive system, using the factor of separation of the hydraulic channels to the protection channel and the regulation channel, the
Таким образом, при использовании предложенного изобретения достигается цель изобретения, а именно - повышается надежность гидросистемы управления клапанами паровой турбины.Thus, when using the proposed invention, the objective of the invention is achieved, namely, the reliability of the hydraulic system for controlling steam turbine valves is increased.
1. Эди Бурх[СН], Хайнц Фрей[СН], патент 2039297, Гидравлическая система подачи пара к паровой турбине, F01D19, публикация патента: 09.07.1995.1. Edie Burch [CH], Heinz Frey [CH], patent 2039297, Hydraulic steam supply system to a steam turbine, F01D19, patent publication: 07/09/1995.
2. Фрагин М.С. Регулирование и маслоснабжение паровых турбин: настоящее и ближайшая перспектива. - СПб.: Энерготех, 2005. - 248 с. Серия «Проблемы энергетики», вып. 6.2. Fragin M.S. Regulation and oil supply of steam turbines: present and near future. - SPb .: Energotech, 2005. - 248 p. Series "Problems of Energy", vol. 6
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017139329A RU2670470C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Control hydraulic system of steam turbine valves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017139329A RU2670470C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Control hydraulic system of steam turbine valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2670470C1 true RU2670470C1 (en) | 2018-10-23 |
Family
ID=63923534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017139329A RU2670470C1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Control hydraulic system of steam turbine valves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2670470C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2627591A1 (en) * | 1976-06-19 | 1977-12-29 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | CONTROL DEVICE FOR TURBINES WITH SPEED AND POWER CONTROL |
SU714026A1 (en) * | 1976-06-28 | 1980-02-05 | Предприятие П/Я А-1125 | Electro-hydraulic control system for ship steam-turbine plant |
US4280059A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-21 | United Technologies Corporation | Detecting power loss in free turbines |
RU2039297C1 (en) * | 1990-06-18 | 1995-07-09 | Асеа Браун Бовери АГ | Hydraulic system for supplying steam to steam turbine |
RU2081336C1 (en) * | 1993-06-01 | 1997-06-10 | Глеб Филиппович Харицкий | Steam-turbine water control system |
RU2156865C2 (en) * | 1995-08-03 | 2000-09-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Turbine speed governing system and method for controlling turbine speed at load shedding |
-
2017
- 2017-11-13 RU RU2017139329A patent/RU2670470C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2627591A1 (en) * | 1976-06-19 | 1977-12-29 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | CONTROL DEVICE FOR TURBINES WITH SPEED AND POWER CONTROL |
SU714026A1 (en) * | 1976-06-28 | 1980-02-05 | Предприятие П/Я А-1125 | Electro-hydraulic control system for ship steam-turbine plant |
US4280059A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-21 | United Technologies Corporation | Detecting power loss in free turbines |
RU2039297C1 (en) * | 1990-06-18 | 1995-07-09 | Асеа Браун Бовери АГ | Hydraulic system for supplying steam to steam turbine |
RU2081336C1 (en) * | 1993-06-01 | 1997-06-10 | Глеб Филиппович Харицкий | Steam-turbine water control system |
RU2156865C2 (en) * | 1995-08-03 | 2000-09-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Turbine speed governing system and method for controlling turbine speed at load shedding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10605225B2 (en) | Control system for submersible electric motor drive control | |
US10808734B2 (en) | Apparatus for controlling a hydraulic machine | |
WO2021049093A1 (en) | Hydraulic circuit of electro-hydraulic actuator system for steam turbine, and steam turbine system including same | |
RU2670470C1 (en) | Control hydraulic system of steam turbine valves | |
CA3058355C (en) | Apparatus for controlling a hydraulic machine | |
JP4738564B2 (en) | Gas turbine combined lift / hydraulic system | |
EP3346141B1 (en) | Dual positive displacement pump pressure regulating control and method | |
CN113090596B (en) | Servomotor system with thermal redundancy backup oil supply and control method thereof | |
RU2546884C1 (en) | Check rotary valve | |
US11933183B2 (en) | Steam turbine valve abnormality monitoring system, steam turbine valve drive device, steam turbine valve device, and steam turbine plant | |
JPH10306766A (en) | Reversible pump-turbine | |
CN113464522B (en) | Hydraulic flywheel energy storage system and working method | |
CN108561349B (en) | Controllable loading module with forward and backward load capacity control function | |
CN108150228B (en) | Method and system for preventing steam turbine from being stopped due to oil drainage of servomotor | |
EP3397842B1 (en) | Hydraulic apparatus and hydraulic appliance usable therein | |
CN218953377U (en) | High-temperature gas cooled reactor shaft seal steam supply system | |
CN111237271B (en) | High oil pressure cartridge formula air-vent valve hydraulic control system | |
RU2790503C1 (en) | Liquid fuel supply system of a gas turbine plant | |
US20110129331A1 (en) | System for controlling the thrust affecting a shaft | |
WO2016048163A1 (en) | High pressure barrier fluid system for subsea pumps and compressors | |
JP3171557U (en) | Hydraulic fuse | |
CN117784583A (en) | Multiple redundant control system of rotating partition plate | |
RU2469232C1 (en) | Heat station protection system | |
JP2004225589A (en) | Water stop valve opening and closing device for hydraulic machinery | |
JP2015206292A (en) | Water-wheel inlet valve control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191114 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201116 |