RU2722680C1 - Adaptive digital turbine control system - Google Patents
Adaptive digital turbine control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722680C1 RU2722680C1 RU2019128319A RU2019128319A RU2722680C1 RU 2722680 C1 RU2722680 C1 RU 2722680C1 RU 2019128319 A RU2019128319 A RU 2019128319A RU 2019128319 A RU2019128319 A RU 2019128319A RU 2722680 C1 RU2722680 C1 RU 2722680C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- control system
- control
- ats
- working fluid
- Prior art date
Links
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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при производстве, реконструкции и эксплуатации систем регулирования турбин.The invention relates to energy and can be used in the production, reconstruction and operation of turbine control systems.
Известна система регулирования паровой турбины, управление регулирующими клапанами (РК) которой осуществляется подачей общего управляющего воздействия от системы автоматического регулирования (САР) через элемент, в котором заложена заранее определенная зависимость и величина открытия РК в зависимости от этого управляющего воздействия. (Щегляев А.В., Смельницкий С.Г. Регулирование паровых турбин. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1962, стр. 38-39).A control system for a steam turbine is known, the control valves (RC) of which are controlled by supplying a common control action from an automatic control system (ATS) through an element in which a predetermined dependence and the value of the opening of the RC depending on this control action are incorporated. (Scheglyaev A.V., Smelnitsky S.G. Regulation of steam turbines. - M. - L .: Gosenergoizdat, 1962, p. 38-39).
Недостатки такой системы регулирования:The disadvantages of such a regulatory system:
- изменение параметров пара перед турбиной приводит к отклонению качества переходных процессов регулирования от оптимального, так как усилители системы регулирования настраиваются под одну определенную величину параметров пара - обычно номинальную;- a change in the parameters of the steam in front of the turbine leads to a deviation in the quality of transient control processes from optimal, since the amplifiers of the control system are tuned to one specific value of the steam parameters - usually nominal;
- степень неравномерности регулирования изменяется в зависимости от параметров пара перед турбиной, к.п.д. турбины и других величин, что затрудняет участие турбины в первичном регулировании частоты, то есть не обеспечивает высокого качества регулирования;- the degree of non-uniformity of regulation varies depending on the parameters of the steam in front of the turbine, efficiency turbines and other quantities, which complicates the participation of the turbine in the primary frequency control, that is, does not provide high quality control;
- большое искажение степени неравномерности в случае исключения одного или нескольких РК из работы, например из-за неисправности их приводных устройств;- a large distortion of the degree of unevenness in the event of the exclusion of one or more RCs from work, for example, due to a malfunction of their drive devices;
- из-за того, что в САР строго заданы итоговые зависимости открытия РК от общего управляющего воздействия, отсутствует возможность простого оперирования САР напрямую величинами расходов пара через РК от общего управляющего воздействия, обычно являющимися в практике турбостроения линейными зависимостями, так как расходные характеристики элементов парораспределения и проточной части турбины существенно нелинейны. Также отсутствует возможность управлять индивидуально и независимо расходами пара через каждый РК для реализации сложных алгоритмов управления, способных повысить эффективность и маневренность турбины. Данное обстоятельство ограничивает возможности и снижает «гибкость» в настройке и работе САР;- due to the fact that the ATS strictly defines the final dependences of the opening of the Republic of Kazakhstan on the total control action, it is not possible to simply operate the ATS directly on the steam flow through the Republic of Kazakhstan on the general control action, which are usually linear relationships in the practice of turbine construction, since the flow characteristics of the steam distribution elements and the flow part of the turbine are substantially nonlinear. Also, it is not possible to individually and independently control steam flow rates through each RC for the implementation of complex control algorithms that can increase the efficiency and maneuverability of a turbine. This circumstance limits the possibilities and reduces the "flexibility" in the configuration and operation of the ATS;
- при необходимости внесения корректировок в порядок работы и величин расходов пара через РК по сравнению с исходными требуется проводить перерасчет их величин открытий заводом-изготовителем и вносить в САР новые зависимости открытия РК от управляющего воздействия, что усложняет проведение пусконаладочных работ САР;- if it is necessary to make adjustments to the operating procedure and steam flow rates through the Republic of Kazakhstan as compared with the initial ones, it is necessary to recalculate their opening values by the manufacturer and introduce new dependencies of the Republic of Kazakhstan opening on the control action in the ATS, which complicates the commissioning of the ATS;
- использование механических узлов для обеспечения последовательности и величины открытия РК, таких как шестерни, подшипники, кулаки приводит к повышенной нечувствительности, снижает надежность и точность работы системы регулирования, усложняет техническое обслуживание САР.- the use of mechanical units to ensure the sequence and magnitude of the opening of the Republic of Kazakhstan, such as gears, bearings, fists leads to increased insensitivity, reduces the reliability and accuracy of the regulation system, complicates maintenance of the ATS.
Известна система регулирования паровой турбины, содержащая элемент, который корректирует коэффициент усиления усилителя главного сервомотора турбины в зависимости от параметров пара перед турбиной. (А.с. 399611 СССР. Система регулирования паровой турбины / А.В. Лякин, М.М. Волынский, В.Н. Проскуркин, Е.В. Запарина; заявитель Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Главэнергоремонта; заявл. 02.04.1971; опубл. 11.11.1974). Недостатком является то, что в такой системе учитывается только изменение давления пара перед турбиной, что снижает точность корректировки, так как расход пара через парораспределительные органы зависит также от его удельного объема, а степень неравномерности -также от изменения к.п.д. турбины и других параметров.A known system for regulating a steam turbine, comprising an element that adjusts the gain of the amplifier of the main servo motor of the turbine, depending on the parameters of the steam in front of the turbine. (A.S. 399611 USSR. Regulation system for a steam turbine / A.V. Lyakin, M.M. Volynsky, V.N. Proskurkin, E.V. Zaparina; applicant Kharkov branch of the Central Design Bureau of Glavovenergoremont; declared. 04/02/1971 ; publ. 11.11.1974). The disadvantage is that in such a system only the change in steam pressure in front of the turbine is taken into account, which reduces the accuracy of the adjustment, since the steam flow through the steam distribution organs also depends on its specific volume, and the degree of unevenness also depends on the change in efficiency. turbines and other parameters.
Известен также способ регулирования паровой турбины, при котором в электрической части корректируют коэффициент усиления усилителя главного сервомотора по сигналу разности между положением главного сервомотора и по нагрузке турбины для поддержания постоянства степени неравномерности (А.с. 315765 СССР. Способ регулирования паровой турбины / В.В. Благовещенский; заявитель Калужский турбинный завод; заявл. 17.12.1968; опубл. 01.10.1971). Недостатком является то, что в случае исключения одного или нескольких РК из работы, например из-за неисправности их приводных устройств, происходит нарушение связи «ход главного сервомотора - открытие регулирующих клапанов», т.е. возникают «мертвые зоны», когда перемещение главного сервомотора не приводит к изменению расхода пара на турбину. Данное обстоятельство сильно снижает качество коррекции или даже способно полностью свести ее эффект к нулю.There is also known a method of regulating a steam turbine, in which the amplification factor of the amplifier of the main servomotor is corrected in the electric part by the signal of the difference between the position of the main servomotor and the load of the turbine to maintain a constant degree of unevenness (AS 315765 USSR. Method for regulating a steam turbine / V.V. Blagoveshchensk; applicant Kaluga Turbine Plant; declared. 17.12.1968; publ. 01.10.1971). The disadvantage is that if one or more of the RCs are excluded from operation, for example, due to a malfunction of their drive devices, the connection “main servomotor stroke - opening control valves” is broken, i.e. “dead zones” arise when the movement of the main servomotor does not lead to a change in the flow of steam to the turbine. This circumstance greatly reduces the quality of the correction or is even able to completely reduce its effect to zero.
Цель изобретения - повышение качества и гибкости управления, а также эффективности и степени автоматизации турбины.The purpose of the invention is to improve the quality and flexibility of control, as well as the efficiency and degree of automation of the turbine.
Указанная цель достигается за счет использования адаптивной цифровой системы регулирования турбины, состоящей из регулирующих органов (РО), индивидуальных приводов РО, соединенных обратной связью с регуляторами положения РО, и электрической части, включающей регуляторы положения РО и элемент-формирователь общего управляющего воздействия системы автоматического регулирования (САР), выход которого подключен к входам регуляторов положения РО через соответствующие задатчики расходов рабочего тела через РО и элементы-вычислители, определяющие величину открытия РО по заложенным в САР расходным характеристикам РО и проточной части турбины.This goal is achieved through the use of an adaptive digital system for regulating the turbine, consisting of regulatory bodies (RO), individual RO drives, connected by feedback to the position controllers of the RO, and the electrical part, including position controllers of the RO and the driver element of the overall control action of the automatic control system (ATS), the output of which is connected to the inputs of the regulators of the position of the RO through the corresponding adjusters of the flow rate of the working fluid through the RO and calculating elements that determine the value of the opening of the RO according to the flow characteristics of the RO and the flow part of the turbine embedded in the ATS.
На прилагаемой фигуре представлена схема предлагаемой адаптивной цифровой системы регулирования турбины на примере управления одним регулирующим органом (РО) турбины. Управление остальными регулирующими органами происходит аналогично.The attached figure shows a diagram of the proposed adaptive digital turbine control system by the example of controlling one turbine regulating body (RO). The management of other regulatory bodies is similar.
Адаптивная цифровая система регулирования турбины, представленная на фигуре, содержит электрическую часть 1 САР турбины, привод РО 6, датчик давления 7 и датчик температуры 8 рабочего тела перед РО, датчик давления 9 и датчик расхода 10 рабочего тела за РО, датчик электрической мощности 11. В электрическую часть САР входят элемент-формирователь 2 общего управляющего воздействия САР, задатчик расхода рабочего тела 3 через конкретный РО, элемент-вычислитель 4 для вычисления величины открытия РО, регулятор положения РО 5.The adaptive digital turbine control system shown in the figure contains an
Элемент-формирователь 2 общего управляющего воздействия САР, подключен к задатчику расхода рабочего тела 3, который подключен к элементу-вычислителю 4 для вычисления величины открытия РО. Элемент-вычислитель 4 подключен к регулятору положения РО 5. Регулятор положения РО 5 подключен к приводу РО 6.The forming
Элемент-формирователь 2 формирует общее управляющее воздействие от регуляторов САР турбины и передает его в задатчик расхода рабочего тела 3, который формирует сигнал задания расхода через конкретный РО. Данный сигнал поступает в элемент-вычислитель 4, который вычисляет величину открытия РО по заложенным в него безразмерным расходным характеристикам РО и проточной части турбины. Сформированный сигнал величины открытия РО поступает в регулятор положения РО 5, который управляет приводом РО 6. В свою очередь привод РО 6 соединен с регулятором положения РО 5 обратной связью для точного позиционирования РО.The
Дополнительно к элементу-вычислителю 4 могут быть подключены сигналы с датчика давления 7 и датчика температуры 8 рабочего тела перед РО, а также датчика давления 9 за РО для возможности корректировки величины открытия РО в зависимости от фактических параметров рабочего тела перед и за РО. К задатчику расхода рабочего тела 3 может быть подключен датчик расхода 10 рабочего тела за РО для возможности корректировки величины открытия РО в зависимости от фактического расхода рабочего тела через РО. К элементу-формирователю 2 может быть подключен датчик электрической мощности 11 для возможности корректировки величин открытия РО с целью поддержания неизменной величины степени неравномерности.In addition to the
Техническим результатом заявленного изобретения является устранение недостатков известных решений, а именно: повышение качества переходных процессов регулирования, повышение качества участия турбины в первичном регулировании частоты сети, сохранение неизменной степени неравномерности в случае исключения одного или нескольких регулирующих органов из работы, упрощение проведения пусконаладочных работ САР и ее обслуживание. Заявленная адаптивная цифровая система регулирования турбины дает возможность простого оперирования САР напрямую величинами расходов пара через регулирующие органы от общего управляющего воздействия, а также создает возможность управлять индивидуально и независимо расходами пара через каждый регулирующий орган для реализации сложных алгоритмов управления, способных повысить эффективность и маневренность турбины.The technical result of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of known solutions, namely: improving the quality of transient regulation processes, improving the quality of turbine participation in the primary regulation of the network frequency, maintaining a constant degree of unevenness in the case of exclusion of one or more regulatory bodies from work, simplifying commissioning of ATS and her service. The claimed adaptive digital turbine control system makes it possible to easily operate the ATS directly with the steam flow rates through the regulatory bodies from the total control action, and also creates the ability to individually and independently control the steam flow through each regulatory body to implement complex control algorithms that can increase the efficiency and maneuverability of the turbine.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128319A RU2722680C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Adaptive digital turbine control system |
EA202091592A EA202091592A1 (en) | 2019-09-09 | 2020-07-27 | ADAPTIVE DIGITAL TURBINE REGULATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128319A RU2722680C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Adaptive digital turbine control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722680C1 true RU2722680C1 (en) | 2020-06-03 |
Family
ID=71067821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128319A RU2722680C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Adaptive digital turbine control system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA202091592A1 (en) |
RU (1) | RU2722680C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU705130A1 (en) * | 1978-06-06 | 1979-12-25 | Ордена Ленина Районное Энергетическое Управление Мосэнерго | Control system for a boiler and back-pressure turbine unit |
SU877088A1 (en) * | 1980-02-04 | 1981-10-30 | Уральское Предприятие "Уралэнергоремонт" | Heat generating turbine plant automatic control system |
SU1040029A1 (en) * | 1982-03-19 | 1983-09-07 | Ордена Ленина Районное Энергетическое Управление Мосэнерго | Method for controllling thermal utility steam turbine plant |
RU2315871C1 (en) * | 2006-06-20 | 2008-01-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) | System of automatic control of power of steam boiler-turbine power unit |
RU2442207C2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-02-10 | Метсо Отомейшн Ой | Method of operating and operation system for consumption regulation valve |
RU2635425C1 (en) * | 2017-02-09 | 2017-11-13 | Никишин ГмбХ | Device to control turbocharged internal combustion engine |
-
2019
- 2019-09-09 RU RU2019128319A patent/RU2722680C1/en active
-
2020
- 2020-07-27 EA EA202091592A patent/EA202091592A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU705130A1 (en) * | 1978-06-06 | 1979-12-25 | Ордена Ленина Районное Энергетическое Управление Мосэнерго | Control system for a boiler and back-pressure turbine unit |
SU877088A1 (en) * | 1980-02-04 | 1981-10-30 | Уральское Предприятие "Уралэнергоремонт" | Heat generating turbine plant automatic control system |
SU1040029A1 (en) * | 1982-03-19 | 1983-09-07 | Ордена Ленина Районное Энергетическое Управление Мосэнерго | Method for controllling thermal utility steam turbine plant |
RU2442207C2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-02-10 | Метсо Отомейшн Ой | Method of operating and operation system for consumption regulation valve |
RU2315871C1 (en) * | 2006-06-20 | 2008-01-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) | System of automatic control of power of steam boiler-turbine power unit |
RU2635425C1 (en) * | 2017-02-09 | 2017-11-13 | Никишин ГмбХ | Device to control turbocharged internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA202091592A1 (en) | 2021-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101488022B (en) | Advanced control method for thermal power unit boiler turbine coordination system | |
CA2911080C (en) | Gas pressure regulator and method for piloting the pressure regulator | |
CN105388754B (en) | Thermal power generation monoblock control method for coordinating and system | |
CN109737002B (en) | Giant water turbine cylindrical valve synchronous control method based on three-level deviation protection | |
CN110778507A (en) | Nonlinear compensation control method for steam inlet regulating valve of steam feed pump | |
RU2722680C1 (en) | Adaptive digital turbine control system | |
JP2988163B2 (en) | Water conditioning operation control device | |
FR3077412B1 (en) | PROCESS FOR REGULATING THE OPERATING PARAMETERS OF A NUCLEAR REACTOR AND CORRESPONDING NUCLEAR REACTOR | |
CN105867128B (en) | A kind of lack of balance Deviation Control Method, device and automatic control for thermal power plant system | |
CN104793652A (en) | Load dispatch curve based ammonia injection quantity adjustment method and system | |
EA041045B1 (en) | ADAPTIVE DIGITAL TURBINE CONTROL SYSTEM | |
EP2815182B1 (en) | Method for controlling the fuel supply to burners of a burner group and burner controller | |
CN103488184A (en) | Positioner | |
US4271473A (en) | Control of parallel operated turbines in cogeneration | |
US4976108A (en) | Turbine efficient valve position computer | |
RU2601320C1 (en) | Power control method of combined-cycle plants and apparatus for its implementation | |
RU2671659C1 (en) | Method and system of automatic regulation of the ccgt unit with forcing impact on the control valves of high and medium pressure of the steam turbine | |
CN115751276A (en) | Control system of gas boiler | |
JP7234266B2 (en) | Method for operating a power plant | |
JP2001027104A (en) | Condensate flow control method for condensate steam turbine | |
US11047263B2 (en) | Steam turbine control | |
CN106227072A (en) | A kind of Intelligence Regulator and control method thereof | |
CN113687665B (en) | Method and device for controlling water supply flow, electronic equipment and readable storage medium | |
KR102432715B1 (en) | Pure Variable Pressure Operating System for Substitution of 500MW Generator Operating Reserve | |
CN109960143A (en) | The control method for coordinating of fired power generating unit |