SU1298408A1

SU1298408A1 - Method for protecting extraction turbine plant and device for effecting same

Info

Publication number: SU1298408A1
Application number: SU853838031A
Authority: SU
Inventors: Арон Вульфович Рабинович; Сергей Николаевич Иванов; Евсей Исакович Бененсон; Евгений Вениаминович Урьев; Алексей Алексеевич Горских; Евгений Владимирович Осипенко
Original assignee: Производственное Объединение "Турбомоторный Завод" Им.К.Е.Ворошилова
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1985-01-04
Publication date: 1987-03-23

Abstract

Изобретение касаетс испытаний тур- бомашин, преимущественно дисков турбины газотурбинных двигателей при малоцикловом нагружении, и может быть использовано при доводке и установлении ресурса дисков и роторов двигател . Цель изобретени - повышение точности испытаний. Зашита турбины производитс контролем т-ры пара в выхлопном патрубке и изменением рас.хо- да пара через часть низкого давлени при превышении контролируемого параметра предельно допустимого значени . В установке, содержащей конденсатор с контуром подогрева воды дл теплосети с резервными насосами , и основной контур циркул ционной воды, контролируютс давление пара в конденсаторе и т-ра воды дл теплосети. При определенных значени х всех параметров увеличивают расход подпиточной воды через встроенный пучок конденсатора, снижают давление перед частью низкого давлени турбины , увеличивают расход воды. Дл реализации этих операций устройство содержит датчик 3, задатчик 4 и регул тор 1 расхода пара на входе в турбину, датчик 7, задатчик 8 и регул тор 5 т-ры пара в выхлопном патрубке подогрева воды, автомат включени задвижек на напоре циркул ционных насосов и сливе циркул ционной воды из конденсаторов , блоки сравнени , элементы И и переключатель, подключенный входом к регул торам . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. i (Л ГС 00 о ооThe invention relates to the testing of turbomachines, mainly of turbine disks of gas turbine engines under low-cycle loading, and can be used in fine-tuning and establishing the resource of the disks and rotors of the engine. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the tests. The turbine is sewn up by controlling steam vapor in the exhaust pipe and changing the steam flow rate through a part of low pressure when the monitored parameter exceeds the maximum permissible value. In a plant containing a condenser with a water heating circuit for a heating system with back-up pumps, and a main circuit for circulating water, the vapor pressure in the condenser and the heat of the water for the heating network are controlled. At certain values of all parameters, increase the flow rate of the make-up water through the built-in condenser beam, reduce the pressure in front of the low pressure part of the turbine, increase the water flow. To implement these operations, the device contains a sensor 3, a setting device 4 and a steam flow controller 1 at the turbine inlet, a sensor 7, a setting device 8 and a regulator 5 steam steam in the exhaust pipe of water heating, an automatic switch on valves at the head of circulation pumps and discharging circulating water from condensers, comparison units, AND elements and a switch connected by an input to the regulators. 2 sec. f-ly, 1 ill. i (L GS 00 oo

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации теплофикационных турбоустановок.The invention relates to a power system and can be used in the automation of heat and power plants.

Цель изобретени - повышение надежности и экономичности путем максимальной загрузки части низкого давлени турбины при работе.турбины на режиме с противодавлением в установке, содержащей конденсатор с контурами подогрева воды дл теплосети с резервными насосами и основной контур циркул ционной воды.The purpose of the invention is to increase reliability and efficiency by maximizing the load of the low pressure part of the turbine during operation of the turbine in a backpressure mode in an installation containing a condenser with heating circuits for a heating network with backup pumps and a main circuit for circulating water.

На чертеже представлена схема системы дл реализации способа защиты.The drawing shows a system diagram for implementing a security method.

Система содержит регул тор 1 давлени пара в конденсаторе и блок 2 сравнени , входы которых соединены с датчиком 3 давлени и задатчиком 4 предельно допустимого значени давлени пара в конденсаторе, регул тор 5 температуры-пара в выхлопном патрубке части низкого давлени турбины (ЧНД) и блок 6 сравнени , входы которых соединены с датчиком 7 температуры и задатчиком 8 предельно допустимого значени температуры пара в выхлопном патрубке, регул тор 9 температуры воды дл теплосети на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе и блок 10 сравнени , входы которых соединены с датчиком 11 температуры и задатчиком 12 предельно допустимого значени температуры воды дл теплосети на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе. Выходы блоков б и 10 сравнени соединены с входом переключател 13, установленного на лини х св зи регул торов 1, 5 и 9 с моторным задатчиком 14 сервомотора регулирующего органа ЧНД. Параллельными лини ми св зи выходы блоков сравнени 6 и 10, а также выход блока 2 сравнени соединены с трем элементами И 15-17, срабатывающими при наличии на входе любого из них двух сигналов из трех и воздействующими на автомат 18 включени резерва (АВР) насосов воды дл теплосети и через вторые два элемента И 19 и 20 - на регул тор 21 расхода пара на входе в турбину с сервомотором регулирующего органа и указателем 22 положени , автомат 23 включени (АВР) циркул ционных насосов и автомат 24 включени задвижек на напоре циркул ционных насосов и на сливе циркул ционной в.оды из конденсатора.The system contains a vapor pressure regulator 1 in the condenser and a comparison unit 2, the inputs of which are connected to the pressure sensor 3 and the setting device 4 for the maximum permissible value of vapor pressure in the condenser, the temperature-vapor regulator 5 in the exhaust pipe of the low pressure part of the turbine (LPI) and the unit 6 comparisons, the inputs of which are connected to a temperature sensor 7 and a setting device 8 for the maximum permissible steam temperature value in the exhaust manifold, a water temperature controller 9 for the heat network at the outlet of its heating circuit in a condenser and a block 10 Neny whose inputs are connected to the temperature sensor 11 and a setter 12, the maximum allowable water temperature for a heating system to its exit from the preheating circuit into the condenser. The outputs of the blocks b and 10 of the comparison are connected to the input of the switch 13 mounted on the communication lines of the regulators 1, 5 and 9 with the motor setpoint 14 of the servomotor of the regulator of the PND. Parallel lines of communication, the outputs of the comparison units 6 and 10, as well as the output of the comparison unit 2, are connected to three AND 15-17 elements that are triggered by the presence of two of the three signals at the input of each one and affecting the automatic switch-on unit 18 (ATS) pumps water for the heating system and through the second two elements I 19 and 20 - to the steam flow regulator 21 at the entrance to the turbine with the regulator servo motor and position indicator 22, the circulation pump switching circuit breaker 23 and the circulation pressure switch automatic switch 24 pumps and on discharging the circulating water from the condenser.

Дл реализации необходимой последовательности выполнени операций воздействи на элементы 21, 23 и 24 могут использоватьс как непосредственные, так и косвенные параметры, характеризующие окончание предыдущей и дающие сигнал к началу последующей операции. Вход реле 25 времени соединен с входом АВР 17 насосов воды дл теплосети, а выход - с элементом И 19, соединенным через выключатель 26 с регул тором 21 расхода пара через турбину.To implement the necessary sequence of operations on the elements 21, 23 and 24, both direct and indirect parameters can be used to characterize the end of the previous one and give a signal to start a subsequent operation. The input of the time relay 25 is connected to the input ABP 17 of water pumps for the heating system, and the output is connected to an element 19 that is connected via a switch 26 to the regulator 21 of the steam flow through the turbine.

Указатель 22 положени сервомотора регулирующего органа на входе в турбину сое5Indicator 22 of the position of the servomotor of the regulator at the entrance to the turbine so5

динен с входом элемента И 20, выход которого соединен с АВР 23 циркул ционных ча- сосов.dinene with the input element And 20, the output of which is connected to the AVR 23 of the circulation pumps.

На линии между элементом И 20 и АВР 23 циркул ционных насосов и автоматом 24 включени задвижки на Циркводе установлено реле 27 времени, выдержка которого заг даетс примерно равной посто нной времени датчика 7 температуры пара в выхлопном пат- рубке турбины.A time relay 27 is installed on the line between AND 20 and ATS 23 of the circulating pumps and the automatic switch-on valve on the Circoditor, whose shutter speed is approximately equal to the constant time of the steam temperature sensor 7 in the turbine exhaust pipe.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

После перевода турбины на режим с противодавлением , т. е. после установки сервомотора регулирующего органа ЧНД на нижний упор, включение пропуска воды через контур подогрева воды дл теплосети в кон денсаторе, отключение воды через контур циркул ционной воды в конденсаторе закрытием задвижек на напоре циркнасосов, на сливе воды из контура циркул ционной воды и отключени циркнасосов производ т на0 гружение контура подогрева воды дл теплосети открытием сервомотора регулирующего органа ЧНД, воздействуют на моторный задатчик 14 через переключатель 13 и регул тор 1 давлени и пара в конденсаторе, вл ющийс ведущим в предлагаемой системе .After the turbine has been switched to backpressure mode, i.e., after installing the PND regulator servomotor to the lower stop, turning on the water pass through the water heating circuit for the heating network in the condenser, turning off the water through the circulating water circuit in the condenser by closing the valves at the circulator head, on the discharge of water from the circuit of circulating water and turning off the circulating pumps, the heating circuit of the water for the heating system is immersed by opening the servomotor of the regulator of the PND, affecting the setpoint engine 14 switch 13 and a pressure regulator 1 and steam in the condenser is yuschiys leading in the proposed system.

Нагружение контура подогрева воды дл теплосети (встроенного пучка) производ т до тех пор, .пока давление пара в конденсаторе не достигнет своего предельно допус0 тимого значени , после чего нагружение прекращают и система находитс под контролем регул тора 1 давлени . Если в процессе на- гружени или при изменении режима работы турбины или конденсатора (режим уменьшени расхода пара в ЧНД) предельно до5 пустимого значени достигнет прежде давлени температура пара в выхлопном патрубке ЧНД, то сигнал датчика 7 сравниваетс с сигналом задатчика 8 предельно допустимого значени температуры пара в выхлопном патрубке и происходит срабатывание блока 6 сравнени , который своим воздействием переключает переключатель 13.The heating circuit for the heating system (embedded beam) is loaded until the vapor pressure in the condenser reaches its maximum permissible value, after which the loading is stopped and the system is controlled by the pressure regulator 1. If during loading or changing the operation mode of a turbine or a condenser (mode of reducing steam consumption in PND) the maximum temperature reaches the allowable value before the vapor temperature in the exhaust pipe of the PND, then the signal from sensor 7 is compared with the signal of the setting device 8 in the exhaust pipe and the comparison unit 6 is triggered, which by its effect switches the switch 13.

При этом переключатель 13 производит отключение регул тора 1 давлени и подключение регул тора 5 температуры параIn this case, the switch 13 switches off the pressure regulator 1 and connects the steam temperature controller 5

5 в выхлопном патрубке на вход моторного задатчика 14 сервомотора регулирующего органа ЧНД. Система переходит под контроль предусмотренного дл этого случа регул тора 5 температуры пара в выхлопной части.5 in the exhaust pipe to the input of the motor-setting device 14 of the servomotor of the regulator of the PND. The system passes under the control of the steam temperature controller 5 in the exhaust section provided for this case.

Если в процессе нагружени или при изменении режима работы турбины или конденсатора предельно допустимого значени достигает прежде давлени температура воды на выходе из контура подогрева воды If in the process of loading or changing the operating mode of the turbine or condenser the maximum permissible value is reached before the pressure of the water temperature at the outlet of the water heating circuit

5 дл теплосети в конденсаторе, то сигнал датчика 11 сравниваетс с сигналом задатчика 12 предельно допустимого значени температуры воды на выходе из контура подогрева воды дл теплосети и происходит срабатывание блока 10 сравнени и соответственно переключател 13, который отключает регул тор 1 давлени и подключает на вход моторного задатчика 14 регул тор 9 температуры воды на выходе из контура подогрева воды дл теплосети. Система переходит под контроль регул тора 9 температуры.5 for the heating system in the condenser, the signal of the sensor 11 is compared with the signal of the setpoint adjuster 12 of the maximum permissible temperature of the water at the outlet of the heating water circuit for the heating network and the comparison unit 10 is triggered and, accordingly, the switch 13 switches off the pressure regulator 1 and connects to the motor input setting device 14 regulator 9 of the water temperature at the outlet from the heating water circuit for the heating system. The system passes under the control of the temperature controller 9.

В случае, если при изменении режима работы турбины и конденсатора предельно допустимых значений достигают одновременно два ограничивающих параметра в любом сочетании, то один из элементов И 15, 16 или 17, срабатывающий при наличии на его входе двух из трех сигналов от блоков 2, 6 и 10 сравнени приводит к выполнению следующих операций. Включает без каких-либо дополнительных сигналов АВР 18 насосов воды дл теплосети, чем достигаетс увеличение расхода воды через контур подогрева воды дл теплосети сверх требуемого по режиму и соответственно снижение давлени пара в конденсаторе, температуры пара в выхлопной части и температуры воды дл теплосети . Одновременно с включением АВР 18 подаетс сигнал на вход реле 25 времени, на выходе которых по вл етс сигнал через врем , за которое исчерпываетс возможность снижени давлени в конденсаторе за счет увеличени расхода воды дл теплосети . Если при этом сохран етс сигнал от одного из элементов И 15, 16 или 17, то поступает команда на снижение задани регул тору 21 расхода пара на входе в турбину, в результате чего снижаетс давление и температура (при отсутствии перегрева пара в теплофикационных отборах) пара перед регулирующим органом ЧНД, что также снижает давление пара в конденсаторе, температуры воды на выходе из контура ее подогрева в конденсаторе и температуру пара в выхлопном патрубке.If, when changing the operation mode of the turbine and the condenser, the maximum permissible values simultaneously reach two limiting parameters in any combination, then one of the AND 15, 16 or 17 elements triggered if two of three signals from blocks 2, 6 and 10 comparisons leads to the following operations. It includes without any additional signals ABP 18 water pumps for the heating network, which results in an increase in water consumption through the water heating circuit for the heating network in excess of the required mode and, accordingly, a decrease in vapor pressure in the condenser, steam temperature in the exhaust section and water temperature for the heating network. Simultaneously with switching on the ATS 18, a signal is fed to the input of the time relay 25, the output of which a signal appears after a time in which the possibility of reducing the pressure in the condenser due to an increase in the water flow for the heating network is exhausted. If the signal from one of the elements 15, 16 or 17 is saved, the command is given to reduce the task to the steam flow controller 21 at the turbine inlet, as a result of which the pressure and temperature (in the absence of steam overheating in the heat extraction samples) are reduced in front of the regulator BND, which also reduces the vapor pressure in the condenser, the water temperature at the outlet from the circuit of its heating in the condenser and the temperature of steam in the exhaust pipe.

После того, как давление перед ЧНД турбины и расход пара через турбину доход т до заданных значений, от указател 22 положени сервомотора регулирующего органа расхода пара на входе в турбину подаетс сигнал на вход элемента И 20 и на отключение регул тора расхода пара на входе в турбину.After the pressure before the PND of the turbine and the steam flow through the turbine reaches the specified values, a signal is sent from the position indicator 22 of the servomotor of the steam consumption regulator at the turbine inlet to the element input 20 and to disconnect the turbine input regulator .

Если при этом сохран етс сигнал от одного из элементов И 15, 16 или 17, то подаетс команда через реле 27 времени на включение АВР 23 цнркнасосов и автомат 24 включени задвижек на напоре циркнасосов и сливе воды из контура циркул ционной воды конденсатора, т. е. турбина, переводитс на режим с охлаждением конденсатора цирк- водой через контур циркул ционной воды. Дл устойчивости переключений в блоках 2, 6 и 10 сравнени предусматриваетс настройка зон нечувствительности и возврата. Таким образом при любых ситуаци х исключаетс повыщение ограничивающих параметров сверх уровн опасного дл лопаток последних ступеней ЧНД и трубок пучков конденсатора .If the signal from one of the elements 15, 16 or 17 is saved, the command is given via the time relay 27 to turn on the AVR 23 of the pumping center and the automatic switch 24 on the valves at the head of the circulating pump and drain the water from the condenser's circulating water circuit, i.e. The turbine is switched to the mode with cooling the condenser with circus water through the circuit of circulating water. For the stability of switching in blocks 2, 6 and 10 of the comparison, the deadband and return zones are configured. Thus, in any situation, the increase of the limiting parameters above the level dangerous for the blades of the last stages of the NP and the tubes of the capacitor beams is excluded.

Claims

Invention Formula

. The method of protection of the heat-and-gas turbine installation, including monitoring the temperature of the steam in the turbine exhaust pipe and changing the steam flow rate through the low pressure part of the turbine when the monitored parameter exceeds the maximum permissible value, characterized in that containing a condenser with a heating circuit for the heating system with back-up pumps and the main circuit of the circulating water, additionally control the vapor pressure in the condenser and the water temperature for the heat network, the steam flow rate through the low pressure part of the turbine changes when the maximum permissible value is exceeded by any of the three parameters, and while the maximum permissible values are reached, two of the three parameters increase and switching on the standby pumps, after holding the specified time interval while maintaining the maximum permissible values of these parameters - reduce the flow of water at the turbine inlet, after repeated exposure this time interval while maintaining the maximum permissible values of these parameters increase the water flow through the circulation water circuit.

2. A device for protection of a cogeneration turbine unit containing a sensor, a setting device and a steam flow controller at the entrance to the turbine with a regulator servo motor and a pointer, a sensor, a setting device and a steam temperature controller in the exhaust pipe, a sensor, a setting device and a steam pressure regulator in the condenser , sensor, setting device and water temperature regulator at the outlet of the heating water circuit for the heating system built into the condenser, servomotor of the regulating organ of the low pressure part of the turbine with the engine setting unit, cut-in automats The primary pumps of the water heating circuit for the heating network and the circulating water, automatic switches on the valves at the pressure of the circulation pumps and the discharge of the circulating water from the condenser, which in order to increase reliability, it additionally contains three comparison units, five elements And the switch, the inputs of which are connected to the outputs of the temperature regulators and the vapor pressure in the condenser and the water temperature at the outlet of the heating circuit for the heating network, is connected to the output of the switch

the sensor of the servomotor, the regulator of the low pressure part, the control inputs of the switch are connected to the outputs of two comparison units, the inputs of which are connected respectively to the sensors and temperature settings of the steam in the condenser and the water in the heating circuit for the heating network, the inputs of the third reference block are connected to sensor and unit of vapor pressure in the condenser, the outputs of all three units of comparison are connected in pairs with the inputs of the first three elements And, the outputs of which are combined and connected to the switch-on machine cut, e RV, heat pump circuit

water for the heating system, the input of the first time relay and the inputs of the fourth and fifth elements And, the output of the first time relay is connected to the second input of the fourth element And, the output of which is connected to the input of the steam flow controller at the turbine inlet, the position indicator of the regulator servomotor of the regulator the steam flow inlet at the turbine inlet is connected to the second input of the fifth element I, and the erp output via the second time relay is connected to automatic circuit breakers of the circulation pumps and valves at the head of the circulation pumps and drainage of the circulation pumps. odes to the condenser.