SU1048131A1 - Устройство дл контрол теплового состо ни ротора турбины - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРА ТУРБИНЫ , содержащее датчик температуры пара вблизи характерной точки ротора, подключенный к вычислительному блоку, вы .полненному в виде по меньшей мере трех элементов пам ти с переключател ми на их входах, входного сумматора, выход которого подсоединен к первому элементу пам ти, и по меньшей мере двух выходных сумматоров , один из которых подключен к выходу входного сумматора, и генератор тактовых импульсов, подсоединенный к переключател м , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол ; введены дополнительные сумматоры числом на единицу меньше числа элементов пам ти, вход каждого элемента пам ти, кроме первого, соединен с выходом одного из дополнительных сумматоров, входы каждого из которых подключены к выходам всех элементов пам ти , выходы - к входу входного сумматора, о в а входы выходных сумматоров соединены с выходами по меньшей мере двух .допол (Л нительных сумматоров. 00 со

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управлени  режимами работы паровых турбин, например, при пусках.

Известны устройства дл  контрол  теплового состо ни  ротора турбины, содержащие датчик температуры пара вблизи характерной точки ротора, подключенный к вычислительному блоку, выполненному в виде элементов пам ти и сумматоров, и генератор тактовых импульсов, подсоединенный к переключател м 1.

Однако эти устройства не обладают достаточной надежностью.

Известно также устройство дл  контрол  теплового состо ни  ротора турбины, содержащее датчик те.мпературы пара вблизи характерной точки ротора, подключенный к вычислительному блоку, выполненному в виде по меньшей мере трех элементов пам ти с переключател ми на их входах, входного сумматора, выход которого подсоединен к первому элементу пам ти, и по меньшей мере двух выходных сумматоров, один из которых подключен к выходу входного сумматора, и генератор тактовых импульсов , подсоединенный к переключател м 2.

Недостатком указанного устройства  вл етс  несколько пониженна  точность контрол  из-за накоплени  погрешности за счет округлени  входных коэффициентов сумматоров вычислительного блока.

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  теплового состо ни  ротора турбины, содержащее датчик температуры пара вблизи характерной точки ротора, подключенный к вычислительному блоку, выполненному в виде по меньшей мере трех элементов пам ти с переключател ми на их входах, входного сумматора, выход которого подсоединен к первому элементу пам ти, и по меньшей мере двух выходных сумматоров, один из которых подключен к выходу входного сумматора, и генератор тактовых импульсов, подсоединенный к переключател м,введены дополнительные сумматоры числом на единицу меньше числа элементов пам ти, вход каждого элемента пам ти, кроме первого, соединен с выходом одного из дополнительных сумматоров , входы каждого из которых подключены к выходам всех элементов пам ти, вы- . ходы - к входу входного сумматора, а входы выходных сумматоров соединены с выходами по меньшей мере двух дополнительных сумматоров.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 темпера-, туры пара вблизи характерной точки ротора турбины, датчик 2 режима работы турбины.

функциональные преобразователи 3 и 4, умножители 5 и 6, входной сумматор 7, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы пам ти, первый 11 и второй 12 дополнительные сумматоры, выходные сумматоры 13 и 14, генератор 15 тактовых импульсов с переключател ми 16-19, показывающие приборы 20, 21 и 22. Умножитель б, входной сумматор 7, элементы 8, 9 и 10 пам ти, дополнительные сумматоры 11 и 12, выходные сумматоры 13 и 14 составл ют вычислительный блок 23 определени  основных параметров термонапр женного состо ни  ротора турбины.

Датчик 1 температуры пара вблизи характерной точки ротора соединен с первым входом умножител  5, с вторым входом которого соединен через функциональный преобразователь 3 первый выход датчика 2 режима работы турбины. Выход умножи0 тел  5 через переключатель 16 соединен с первым входом входного сумматора 7, выходы которого соединены через умножитель 6 и переключатель 18 с входом первого элемента 8 пам ти и через умножитель 6 с первым входом выходного сумматора 14.

Второй выход датчика 2 режима работы турбины через функциональный преобразователь 4 соединен с вторым входом умножител  6. Первый выход первого элемента 8 пам ти соединен с первым входом первого дополнительного сумматора 11, а второй выход - с первым входом второго дополнительного сумматора 12. Первый выход второго элемента 9 пам ти соединен с вторым входом первого дополнительного сумМатора 11, а второй выход второго элемента пам ти 9 - с вторым входом второго дополнительного сумматора 12. Первый и второй выходы третьего элемента 10 пам ти соединены с третьими входами первого 11 и второго 12 дополнительных сумматоров. Первый выход первого дополнительного

0 сумматора 11 подключен к второму входу входного сумматора 7. Второй выход первого дополнительного, сумматора 11 подключен через переключатель 17 к входу второго элемента 9 пам ти. Третий выход первого дополнительного сумматора 11 под ключен к показывающему прибору 20 и может также использоватьс  в системе автоматического регулировани  турбины. Четвертый выход первого дополнительного сумматора 11 подключен к первому входу выQ ходного сумматора 13, выход которого соединен с показываюшим прибором 21 и может использоватьс  в системе ав7омати1 еского регулировани  турбины. Первый, выход второго дополнительного сумматора 17 подключен к третьему входу входного сумма5 тора 7. Второй выход второго дополнительного сумматора 12 подключен через пере , ключатель 19 к входу третьего элемента 10 пам ти. Третий и четвертый выходы второго

дополнительного сумматора 12 подключены соответственно к вторым входам выходных сумматоров 13 и 14, выход последнего подключен к показывающему прибору 22 и может использоватьс  в системе автоматического регулировани  турбины. Третий выход первого дополнительного сумматора 11 и выходы выходных сумматоров 13 и 14  вл ютс  выходами вычислительного блока 23. Генератор 15 тактовых импульсов соединен с переключател ми 16-19. Количество дополнительных сумматоров аналогичных сумматорам 11 и 12 и элементов пам ти аналогичных элементам 9 и 10 пам ти , соединенных своими входами с вторыми .выходами соответствующих дополнительных сумматоров, а своими выходами - с входами всех дополнительных сумматоров, может быть увеличено и определ етс  необходимой точностью расчета и количеством выходных параметров термонапр женного состо ни  ротора, определ емых в вычислительном блоке. При этом вход каждого элемента пам ти, кроме первого, подключаетс  к второму выходу на единицу меньшего по номеру дополнительного сумматора, т. е. вход второго элемента пам ти подключаетс  к второму выходу первого дополнительного сумматора , вход третьего элемента пам ти подключаетс  к второму выходу второго дополнительного сумматора и т. д.

Устройство работает следующим образом

На выходе датчика 1 вырабатываетс  сигнал пропорциональный температуре пара вблизи характерной точки ротора tn(f) в насто щий момент временит. Датчик 2 режима работы турбины может быть выполнен в.виде датчика давлени  пара в проточной части или в виде совокупности датчиков частоты вращени  ротора и мощности. При наличии в схеме аналого-цифровых преобразрвателей от датчика 2 режима работы турбины сигналы поступают на входы функциональных преобразователей 3 и 4 в цифровом , в противном случае в аналоговом виде.

На выходах функциональных преобразователей 3 и 4 вырабатываютс  сигналы пропорциональные соответственно величине критери  Био Bi(T) в данный момент времени .

Си a-fBi (f) ,

где а - велична, определ ема  геометрическими размерами ротора в контролируемом сечении и посто нна  дл . данного ротора.

Сигнал с выхода функционального преобразовател  3 поступает на второй вход умножител  5, где перемножаетс  с сигналом пропорциональным температуре пара tnCC). Этот сигнал поступает при включенном переключателе 16 на вход входного сумматора 7, на выходе которого вырабатываетс  сигнал, поступающий на первый вход

у.множител  6, где перемножаетс  с поступающим на его второй вход сигналом пропорциональным величине a + Bi(T) . На выходе умножител  6 вырабатываетс  при этом сигнал пропорциональный температуре todCt) обогреваемой поверхности ротора в данный момент времени Т.

Датчик 2 режима работы турбины, функциональные преобразователи 3 и 4 и умножители 5 и 6 позвол ют учитывать изменение во времени коэффициента теплоотдачи между греющим паром и ротором. Если этот коэффициент теплоотдачи (критерий Био) мен етс  незначительно, то указанные элементы в схеме могут отсутствовать.

На входы элементов 8, 9 и 10 пам ти при включенных переключател х 17, 18 и 19 поступают сигналы, пропорциональные соответственно температурам обогреваемой поверхности ротора tod (Т), поверхности осевой расточки ротора top (1) и среднеинтегральной температуре t СС) в насто щий момент времени . Генератор тактовых импульсов через каждый интервал временил производит кратковременное включение переключателей . В результате .этого на вход первого дополнительного сумматора 11 поступают сигналы с первых выходов элементов 8, 9 и 10 пам ти пропорциональные температурам WCC-дГ), top(, t (f -if). На выходе первого дополнительного сумматора 11 вырабатываетс  сигнал, пропорциональный температуре top(10 осевой расточки ротора в насто щий момент времени С. Этот сигнал поступает на второй вход входного сумматора 7 через переключатель 17, на вход второго элемента 9 пам ти, на первый вход выходного сумматора 13, на показывающий прибор 20. На вход второго дополнительного сумматора 12 поступают сигналы с вторых выходов элементов 8, 9 и 10 пам ти пропорциональные температурам to,5(r-А-Г), top(T-дГ), Т (T-Ai:). На выходе второго дополнительного сумматора 12 вырабатываетс  сигнал пропорциональный среднеинтегральной температуре ротора Т (Т) в насто щий момент времени. Этот сигнал поступает на третий вход входного сумматора 7, через переключатель 19 на вход третьего элемента 10 пам ти, на второй вход выходного сумматора 13, на второй вход выходного сумматора 14. На первый вход выходного сумматора 14 поступает с выхода входного сумматора 7 через умножитель 6 сигнал пропорциональный температуре todCt) обогреваемо.й поверхности ротора.

Выходные сумматоры 13 и 14 формируют сигналы пропорциональные напр жени м ТорИ 1об на поверхности осевой расточки ротора и на обогреваемой поверхности ротора соответственно. Эти сигналы поступают на показывающие приборы 21 и 22.

Определение температуры поверхности осевой расточки и среднеинтегральной температуры , а также напр жений на поверхности осевой расточки и на обогр1ваемой поверхности ротора производитс  с использованием следующих зависимостей:

top(t)bito6(i;-ui:)i- ьгТсг -лЯ bjtof , It-At;

l(L) ci to Ct-AT) cJCT-AT) ()

бор dEiopCi:)- t flT);

(P)-t colj

где bi, Ci, d - посто нные дл  данного ротора коэффициенты.

При этом устойчивость вычислительного процесса обеспечиваетс  при учете трех значащих цифр (разр дов) коэффициентов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность определени  параметров термонапр женного состо ни  ротора при учете меньшего, чем в прототипе, числа значащих цифр (разр дов ) входных коэффициентов сумматоров.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРА ТУРБИНЫ, содержащее датчик температуры пара вблизи характерной точки ротора, подключенный к вычислительному блоку, вы- полненному в виде по меньшей мере трех элементов памяти с переключателями на их входах, входного сумматора, выход которого подсоединен к первому элементу памяти, и по меньшей мере двух выходных сумматоров, один из которых подключен к выходу входного сумматора, и генератор тактовых импульсов, подсоединенный к переключателям, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля; введены дополнительные сумматоры числом на единицу меньше числа элементов памяти, вход каждого элемента памяти, кроме первого, соединен с выходом одного из дополнительных сумматоров, входы каждого из которых подключены к выходам всех элементов памяти, выходы — к входу входного сумматора, а входы выходных сумматоров соединены с выходами по меньшей мере двух дополнительных сумматоров.