SU1010299A1 - Устройство дл контрол прогрева ротора турбины - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРЕВА РОТОРА ТУРБИНЫ, содержащее первый блок вычислени , вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом того же сумматора через первый умножитель, подключенный также через первый функциональный преобразователь к датчику режима работы, и второй блок вычислени , входы которого соединены с датчиками температуры и давлени  свежего пара и датчиком режима работы, а выход - с входом второго сумматора, св занного своим выходом с входом первого сумматора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , в устройство введенЬ датчики температуры металла на входе пара в тур бину , второй умножитель и второй и третий функциовальныё преобразователи, причем датчики те лперату  л металла подключены к входам второго сумматора и второго блока вычислени , второй умножитель включен между выходом, второгосумматора и входом первого сумматора и подкл19чеиы через второй фушшиональный преобразователь к датчику р&жима работы, соединенному через третий преобразователь с первого сумматора . ts9 СО СО

Description

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с   TGNI, что второй блок вычислени  выполнеи в виде последовательно соединенных третьего умножител , третьего сумматора, четвертого умножител , четвертого сумматора и п того умножител  и четвертого, п того, шеотого , седьмого и восьмого функциональных преобразователей, причем входы третьего умножител  соединены с датчиком температуры свежего пара и с

четвертым преобразователем, св занным с датчиком давлени  свежего пара, который через п тый преобразователь подключен к входу третьего сумматора, входы четвертого и п того умножителей и четвертого сумматора соединены с

датчиком режима работы соответственно через шестой, седьмой и восьмой преобразователи , а к входу четвертого сумматора подключены датчики температуры металла на входе пара в турбину.

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано дл  контрол  прогрева ротора паровой в переходных режимах тепловьтх электростанций .

Известны устройства дл  контрол  про грева ротора турбины, содержащие блок вычислени , вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с входом сумматора через умножитель, подключеннь й через функциональный преобразователь к датщису режима работы, и датчик температуры пара ll .

Недостатком этих устройств  вл етс  необходимость измерени  температуры пара в непосредственной близости от ротора в зоне образовани  наибольших разностей температур. Это часто оказываетс  конструктивно сложным, и тогда неучитываемое отличие измер емой температуры от г&лпературы пара, непосредственно омывающегю ротор, становитс  источником погрешностей.

Наиболее близким к изобретению  &л етс  устройство дл  контрол  прогрёва ротора турбины, содержащее, первый блок вычислени , вход 1соторого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом того же сумматора, через первый умножитель,подключенный та же через первый функциональный преобразователь к датчику режима работы, и второй блок вычислени , входы которого со единены с датчиками температуры и давлени  свежего пара и датчиком режима работы, а выход - с входом второго сумматора, св занного своим выходом с входом первого сумматора 2,

Недостатком известного устройства следует считать несколько пониженную

ТОЧ1ЮСТЬ.

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  прогрева ротора турбиныi содержащее первый блок вычислени , вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход с входом того же сумматора через первый умножитель, подключенный также через первый функциональный преобразователь к датчику режима работы, и второй блок вычислени , входы которого соединены с датчиками температуры и давлени  свежего пара и датчиком режима работы,а выход - с входом второго сумматора, св занного сьоим выходом, с входом первого сумматора, введены датчики температуры металла на входе пара 6 турбину, второй умножитель и второй и 1ретий функциональные преобразователи, причем датчики температуры металла подключены к входам второго сумматора и второго блока вычислени , второй умножитель включен между выходом второго сумматора и входом первого сумматора и подключен через второй функциональ ный преобразователь к датчику режима работы, соединенному через третий преобразователь с входом первого сумматора.

Второй блок вычислени  выполнен в виде последовательно соединенных третьгего умножител , третьего сумматора, четвертого умножител , четвертого сумматора и п того умножител  и четвертого , п того, шестого, седьмого и восьjMoro функциональных преобразователей, причем входы третьего умножител  соединены с датчиком температуры свежего пара и с четвертым преобразователем, св занным с датчиком давлени  свежего пара, который через п тый преобразова310 гель подключен к входу третьего сумматора , вхоаь четвертого и п того умножителей и четвертого сумматора соед№нвны с датчиком режима работы соответсгвенно через шестой, с1еаилой и вось мой преобразователи, а к входу четвертого сумматора подключены датчики температуры металла на входе пара в турбину. На чертеже показана 4ункциональна  схема устройства. К входу первого блока 1 вычислени  показателей прогрева ротора подключен первый сумматор 2, первый вход которого соединен с одним из выходов блока 1 через первый умножитель 3, соединенный также через первый функциональный преобразователь 4 с датчиком 5 режима ра боты турбины. В качестве датчика 5 режима работы турбины могут быть использованы: датчик давлени  пара за первой ( регулирующей) ступенью цилиндра, датчик давлени  пара перед соплами первой ступени при дросЬельном паррраспределеШ1И , датчик мощности турбины. Датчик 6 температуры свежего пара, датчик 7 давлени  свежего пара, датчик 8 температуры металла на входе пара в турбину (например , металла перепускных трубопроводов ) и датчик 5 режима работы подключены к входам второго блока 9 вычислени , выход которого соединен с одним из входов второго сумматора 1О, в свою очередь подключенного выходом к второму входу первого сумматора 2. К другим входам второго сумматора 10 под ключень датчики 8 температуры металла. Между выходом второго сумматора 1О и входом первого сумматора 2 включен . второй умножитель 1, второй вход которого через второй функциональный преобразователь 12 подключен к датчику 5 режима работы турбины. Датчик 5 реж№ма работы турбины подкл1очен также к третьему входу пе{жого сумматора 2 ч&рез третий функциональный преобразователь 13. Второй вычислительный бпок 9 состоит из соединенных последовательно треть его умножител  14, третьего сумматора 15, четвертого умножител  16, четвертого сумматора 17 и п того умножител  18; при этом один вход третьего умножител  14 соединен с датчиком 6 температуры свежего пара, а второй вход соединен с датчиком 7 давлени  свежего пара через четвертый функциональный преобразователь 19. К второму входу третьего сумматора 15, первый вход 9-4 Koropoix) соединен с выходом третьего умножител  14, подключен датчик 7 давлени  свежего пара через п тый функииональньгй преобразователь 2О. Второй вход четвертого умножител  16, первый вход которого соединен с выходом третьего сумматора 15, подключен к датчику 5 режима работы турбины через шестой функциональный преобразователь 21. Выход четвертого умножител  16 подклк чен к первому входу четвертого сумматора 17, соединенного с входом п того умножител  18, который св зан через седьмой функциональный преобразователь 22 с датчиком 5 режима работы турби- . ны. Через восьмой функциональный преобразователь 23 этот датчик 5 св зан с четвертым сумматором 17, к входам которого подключены также датчики 8 температуры металла. Выход умножител  18  вл етс  выходом блока 9, Выходы блсжа 1  вл ютс  выходами устройства в ивпом. Устройство работает следующим образом . На выходах датчиков 6 и 7 формируютс  сигналы по текущем значени м температуры to Н давлени  PQ свежего пара перед блоком парораспределени  турбины. Сигнал Р- после преобразовани  в фувкцйонатшвсил преобразователе 19 перемножаетс  с с гналом Тд в третьем умножителе 14, и получениое произведение поступает на вход третьего сумматора 15, на второй вход которого поступает сигнал PQ , преобразованный в функциональном преобразователе 20. На выходе третьего сумматора получают сигнал, пропоршюнальный энтальпии о свежего пара. Сигнал по величине текущего значени  энтальпии свежего пара, сформированный в третьем сумматоре 15, поступает в умножитель 16, где перемножаетс  сиг налсм, пропорциональным величине D ( Р),  вл ющейс  функцией давлени  пара Р за блоком клапанов парораспределешш на входе в перепускные трубопроводы между этим блоком и соплами регулирующей ступени. Сигнал по величине D ( Р) фор мируетс  в шесте функционалБном пр&образователе 21 по сигналу от датчика режима (нагрузки) работы турбины; при этом учтен тот факт, что давление Р  вл етс  функцией нагрузки или расхода пара Турбины. Сигнал, пропоршюнальный произведению D ( Р) «о , поступает на вход четвертого сумматора 17, на другой вход которого поступает сигнал ( Р), 5101 также  вл ющийс  функцией давлени  за регулирующими клапанами; этот сигнал формируетс  в восьмом функциональном преобразователе 23 по сигналу от датчика 5 режима работы турбины. Сумма этих сигналов образует сигнал по температуре пара i/ на входа в перепускные трубопроводы: i - C( Г Выражени  дл  (Р) иП(Р) получают путем обработки таблиц термодинамических свойств вод ного пара примени«тельно к процессу дросселировани  - процессу расширени  при посто нном значении энтальпии, который имеет место в блоке парораспределени . На вход четвертого сумматора 17 поступают также сиг-налы от датчиков 8 температуры металла перепускных трубопроводов. При суммировании этих сигналов с соответствующими весовыми коэффициентами получают сигнал , пропорциональный средней по длине трубопроводов текущей температуре t -j-p металла труб. Дл  получени  достаточно представительного значени  ijp необходимо иметь по крайней мере два датчика температуры металла трубопровода: один, установленный на входном участке трубопровода, а второй - на выходном участке вблизи шшиндра турбины. Сумматор 17, на входы которого поступают описанные сигналы, формирует сигнал, пропорциональный разности температуры пара il на входе в перепускной тракт и средней температуры i-rp металла перепускного тракта, T.e.t,(,) - температуры метал;ю° перепускных трубопроводов; 0 - весовые коэффициенты ( ); при установке двух датчиков на начальном и концевом участках трубопроводов oi oi-2 Сигнал , пропорциональный разности температур дт: t - itp поступает на вход п того умножител  18, где перемножаетс  с сигналом, поступающим от седьмого функционального преобразовател  22. Преобразователь 22 формирует сигнал по величине U ( Р),  вл ющейс  функцией расхода и давлени  пара в перепускном тракте, т.е. функцией нагрузки турбины. Функци  Ij определ ет снижение разности температуры пара и металла при движении пара по перепускному тракту за счет аккумул ции тепла в металле трубопроводов. Сигнал, пропорциональный произведению у U -Ь , с выхода п того умножител  18 поступает на вход второго сумматора 10, на другие входы этого 99 сумматора поступают сигналы от датчиков 8 температуры металла трубопроводов перепуск 1юго тракта. При суммировании этих сигналов на выходе второго сумматора получают сигнал по величине температуры t/| пара перед соплами регулирующей ступени, который затем во втором умнохгателе 11 перемножаетс  с сигналом, пропорциональным F(Pp) функции давлени  пара Ррст регулирующей ступени, который фогмируетс  во втором функциональном преобразователе 12 по сигналам от датчика 5 режима работы (нагрузки) турбины. Сигнал, пропорциональный произведению F() t , поступает на вход первого сумматора 2, на другой вход которого поступает сигнал от функционального преобразовател  13, пропорциональный величине Н(Ррст). также  вл ющейс  функцией давлени  пара в регупнрующей ступени. CyiviMa этих сигналов представл ет собой величину, nponof. циональную температуре пара tp per, омы.вающего ротор. Функции Р(Ррст) и Н(Рр.т реализуемые функциональными преобразовател ми 12 и 13, получают из теплового расчета проточной части турбины на переменный режим. На вход первого сумматора 2 поступает , кроме рассмотренных сигналов, сигнал первого умножител  3, который пропорционален разности температур пара, омывающего ротор в характерной точке, и температуры tpgnQy обогреваемой поверхности ротора ttipo t poT-ioB pot При суммировании всех перечисленных сигналов на выходе первого сумматора 2 получают сигнал, пропорциональный температуре обогреваемой поверхности ротора рог . который поступает на вход блока вычислени  показателей прогрева ротора. На одном из выходов этого блока получают сигнал, пропорциональный градиенту температуры обогреваемой поверхности, который поступает на вход первого умножител  3, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный величине, обратной значению критери  Био, формируемый в функциональном преобразователе 4 по сигналу от датчика 5 режима работы турбинь:; произведение этих сигналов, получаемое в первом умножителе 3, представл ет собой сигнал по текущему значению разности температур пара, омывающего ротор, и температуры обогреваемой поверхности ротора в характерной точке. На других выходах блока 1 вычислени  .показателей прогрева ротора получают сигналы, пропорциональные характерным разност м температур по диаметру ротора, средней температуре, температуре поверхности осевой расточки. Эти выходы могут быть подключены к показывающим приборам или к устройствам автоматического управлени  пуском. Таким образом, использу  предлагаемое устройство, осуществл ют контроль теплсвого состо ни  ротора по параметрам свежего пара, которые наиболее просто могут быть вэмерены с большой точностью; при этом учитывают дросселирование пара в органах парораспределени  турбины, снижение температуры пара при его движении по перепускному тракту вследствие аккумул ции тепла в м&талле , а также снижен1ю температуры пара при его расширении в соплах регу лируюшей (первой) ступени а при вео& ходимости и в других ступен х проточной части турбины. Учет перечвслеивых факторов повышает точность KOHtfiOna прогрева ротора турбины, ххкздает предпосылки дл  повышени  иадежвости и маневренности турбин.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ Прогрева ротора турбины, содержащее первый блок вычисления, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом того же сумматора через первый умножитель, подключенный также через первый функциональный преобразователь к датчику режи- ма работы, и второй блок вычисления, входы которого соединены с датчиками температуры и давления свежего пара и датчиком режима работы, а выход — с входом второго сумматора, связанного своим выходом с входом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в устройство введены датчики температуры металла:на входе пара в турбину, второй умножитель и второй и третий функциональные преобразователи, причем датчики температуры металла ' подключены к входам второго сумматора и второго блока вычисления, второй умножитель включен между выходом, вто- § рого сумматора и входом первого сумматора и подключены через второй функпио» KfJ нальный преобразователь к датчику ре- 1^· жима работы, соединенному через третий преобразователь с входом первого сумма- s · тора, ~

1010290

2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что второй блок вычисления выполнен в виде последовательно соединенных третьего умножителя, третьего сумматора, четвертого умножителя, четвертого сумматора и пятого умножителя и четвертого, пятого, шеотого, седьмого и восьмого функциональных преобразователей, причем входы третьего умножителя соединены с датчиком температуры свежего пара и с четвертым преобразователем, связанным с датчиком давления свежего пара, который через пятый преобразователь подключен к входу третьего сумматора, входы четвертого и пятого умножителей и четвертого сумматора соединены с датчиком режима работы соответственно через шестой, седьмой и восьмой преобразователи, а к входу четвертого сумматора подключены датчики температуры металла на входе пара в турбину.