SU1597116A3 - Способ управлени энергоблоком и система дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Целью изобретени   вл етс  более быстрое достижение задаваемой новой мощности при скачкообразном увеличении задани  мощности от центрального регул тора энергосистемы. Это достигаетс  тем, что при скачкообразном увеличении задаваемой мощности сигнал с выхода задатчика 11 мощности дифференцируют в пропорционально-дифференциальном регул торе 14 быстрого изменени  мощности и подают в устройство 19 управлени  регул тором мощности, имеющее два реле времени. Сигналы с выходов устройства 19 увеличивают подачу первичного воздуха мельничного вентил тором 20 и отключают динамические звень  регул тора 13 мощности на эмпирически установленное врем , необходимое дл  достижени  по меньшей мере 60% задаваемого прироста мощности. Одновременно с увеличением подачи воздуха сигналом с выхода регул тора 14 увеличивают подачу угл  углепитателем 1 на величину, в 1,5 раза превышающую количество угл , необходимое дл  достижени  новой задаваемой мощности. Затем избыточное количество подаваемого угл  уменьшают до нул . При этом на регулировочный клапан 4 турбины 5 воздействуют сигналом с выхода регул тора 7 давлени  так, чтобы по всему диапазону регулировани  давлени  пара соблюдалось выполнение закона регулировани  Y 8R=Y 8N-KΔY 9, где O*98K*98(Y 8N- Y 8P)/ΔY 9

Y 8R-заданное давление пара

Y 8N - номинальное давление

Y 8P - давление пара при минимальной регулировочной мощности Y 9мин

ΔY 9=Y 9N-Y 9мин

Y 9N - мощность блока. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 11 ил.

Description

На фиг,1 представлена схема систе мы управлени  энергоблоком; на фиг,2 схема устройства управлени  регул то ром мощности; на фиг.З диаграмма изменени  сигнала заданной мощности Y, по времени t; на фиг.4 - то же, дл  сигнала Y количества угл , подаваемого в мельницу; на фиг.З - диаграмма сигнала Y. производительност вентил тора; на фиг.б - характеристи ка изменени  давлени  перед турбиной как функции мощности; на фиг.7 - диаграмма сигнала на выходе динамического звена; на фиг.8 - то же, на выходе регул тора быстрого изменени  мощности; на фиг.9 - то же, на выходе устройства управлени  регул тором мощности; на фиг,.10 то же, на вторрм выходе этого устройства; на . фиг.11 - диаграмма изменени  давлени пара. Система управлени  энергоблоком, имеющим углепитатель 1, угольную мель ницу 2, котел 3 с топкой и парогенератором , соединенным через регулировочный клапан 4 с турбиной 5, вращаю щей электрический генератор 6, содер жит регул тор 7 давлени , соединенны выходом с клапаном 4, а входом - с суммирующим устройством 8, на входы которого подключены задатчик 9 давле ни , датчик давлени  пара (не показано ), нелинейное звено 10, соединен ное с датчиком модности (не показано ) и задатчик 11 мощности - через динамическое звено 12. Задатчик 11 мощности соединен также с регул торо 13 мощности и пропорционально-дифференциальным регул тором 14 быстрого изменени  мощности. Выходы регул тора 13 и 14 соединены через суммирующее устройство 15 с углепитателем 1. Регул тор 14 быстрого изменени  мощности содержит пропорциональное звен 16, дифференцирующее звено 17, подключенное к суммирующему устройству 18, выход которого соединен с вторым входом суммирующего устройства 15. Выход дифференцирующего звена 17 под ключен к входу устройства 19 управле ни  регул тором мощности, выходы которого подключены к мельни-гаому вентил тору 20 и к регул тору 13 . Устройство 19 управлени  регул -. тором мощности содержит пол ризованнов реле 21 , цепь возбу кдени  которо го  вл етс  входом устройства 19, и два реле 22 и 23 времени, контакты 24 и 25 которых соединены с вентил тором 20 и регул тором 13. Реле 22 и 23 времени запускаютс  контактами 26 и 27 пол ризованного реле 21. Способ осуществл ют следующим образом . Первоначальньй сигнал задани  Y имеет такое значение Y, что электрический генератор имеет выходную мощность Е , которую получают путем подачи питателем угл  (Y на фиг.2-4) в количестве Y в единицу времени. Уголь из угольной мельницы поставл етс  в топку при помощи воздуха (Y на фиг.5), который подаетс  в мельницу в количестве Yg в единицу времени. Благодар  наличию обратных св зей и системы регулировани  мощности, выходна  мощность Е удерживаетс  на посто нном уровне. Тенденци  энергоблока к изменению величины Е противодействует регул тор мощности. Если, например, калорийностьугл  снижает-. с , в св зи с чем начинает уменьшатьс  Е, система регулировани  вызьшает увеличение количества угл  Yj таким образом, чтобы компенсировать дефицит тепловой энергии. Система регулировани  способна удержать . Ев границах ±1%. Если извне в энергоблок подаетс  команда скачкообразно повысить выходную мощность генератора до значени  т1е. прирост мощности равен Еj-Е ЛЕ, то это осуществл етс  путем введени  в систему регулировани  сигнала задани  Y , + , , причем прирост Y сигнала задани  обьино соответствует изменению выходной мощности более, чем на 3% номинальной мощности. Например, характерные скачки дл  блока 200 МВт составл ют 10 или 20 МВт. Сигнал задани  Y рый по вилс  в момент t вызьшает отключение регул тора мощности или только его динамических звеньев, что условно показано на фиг.6. Импульс с дифференцирующего звена 17 регул тора 14 (фиг.9) фозбуждает реле 21, которое через реле 23 времени импульсом, поданным на вход регул тора 13, задержит процесс дифференцировани  и интегрировани . Одновременно сигнал задани  Y « + dY, приводит к тому, что в этот момент система регулировани  вызьгоает увеличение производительности венти51 л тора и соответственно расхода воздуха на величину i:1Yjj . Величина г ,, соответствует увеличению количества вдуваемого воздуха на величину, соответствующую такой части диапазона 1зегулировани  регул тора вентил тора котора  соответствует изменению сигнала Y,, задани  на величину JY . Реле 22 своими контактами 24 управл ет открытием или закрытием направл ющего аппарата мельничного вентил  тора 20. Это внезапное изменение количества вдзгааемого воздуха приводит к тому, что этот воздух вьщувает из угольной мельницы не только количест во У2 угл , как прежде, но также увлекает дополнительные количества угл , который перед этим накапливает с  в мельнице. Этот уголь в кратчайшее врем  попадает в топку, вызыва  вьщеление до полнительной тепловой энергии. В это врем  углепитатель начинает поставл ть увеличенное количество угл , а именно количество угл  Y, + 1 ,5 Y, Приращение количества угл  4Yj, представл ет собой разность между ко личеством Y угл  , необходимым дл  получени  выходной мощности Е элек трического генератора и количества . Yj угл , поставл емого перед по вле нием сигнала Y . Таким образом, мел ница немедленно после момента t получит количество угл , увеличенное бо лее, чем на l,5dY,. Однако этот излишек уменьшаетс  со временем таким образом, чтобы в момент он составл л yжeldY2f . Благодар  имевшему ра раньше место увеличению количества воздуха с Yji до Y 3, Y,,/ , поступающий в большем количестве уголь по падает в ранее опорожненную мельницу Опорожнение мельницы, наступающее в более ранний момент, предотвращает засыпание мельницы. Резкое вдувание в топку в момент t дополнительного количества угл , а затем увеличение количества угл , подаваемого в мельницу , вызьшает возврастание выходной мощности электрического генератора от значени  Е до значени  Е. Когда истечет эмпирически установленное на реле 23 (фиг.6 и 9) врем , необходимбе обычно дл  достижени  приращени  мощности 4Е7 60%, снова происходит включение регул тора мощности или его динамических звеньев и, что с зтим св зано, управление при помоши 6 сигнала задани  Y + iJY , дальнейшим ростом выходной мощности Е до за данной величины Е. На фиг.6 представлен график, на котором на оси абцисс нанесена мощность Ya, на оси ординат - давление пара перед турбиной Y. На графике обозначена точка, соответствующа  номинальной мощности Yjf и номинальному давлению Yaw точка Y,. определ ет г1fc область регулировани , ограниченную с другой стороны значением минимальной мощности регулировани  ,, наход щуюс  в начале графика. Крива  изменений Y,, соответствует изменени м, происход щим при скольз щем режиме работы блока, т,е, в случае , когда степень открыти  регулировочных клапанов пара остаетс  неизменной . Крива  YJJ иллюстрирует пример процесса, во врем  которого оказываетс  вли ние на процесс путем изменени  открыти  клапана пара. Рекомендуетс  при изменении мощности таким образом воздействовать на регулировочный клапан А турбины, чтобы ко всему диапазону регулировани  давлени  пара соблюдалось выполнение закона регулировани  ,ы - , ovK.l Iii-% ° dYj где Y. - величина заданного давлени  перед турбиной, как функци  мощности; Y .ц - номинальное давление; Yje - давление перед турбиной при минимальной регулировочной мощности Yg при скольз щем режиме работы, что соответствует на графике точке пересечени  линии Yj, с осью ординат. Коэффициент К принимаетс  согласно указанному алгоритму, dY обозначает диапазон регулировани , т.е, J Y 9м 9д, н . При работе системы углепитатель I поставл ет уголь в угольную мельницу 2, в которой он перемальшаетс  в пыль. К угольной мельнице 2 подключен вентил тор 20, который посредством дуть  воздуха транспортирует угольную пыль в котел 3. Пар, полученный в котле 3, проходит через регулировочный клапан 4 в турбину 5, котора  приводит во вращение электрический генератор 6.

Сигнал давлени  пара перед клапаном 4 подаетс  в суммирующее устройство 8. Одновременно в устройство 8 подаютс  следующие сигналы: сигнал от задатчика 9 давлени , сигнал о текущем значении выходной мощности генератора 6. поступающий через нелинейное звено 10, и сигнал с динамического зве.на 12, Выход суммирующего устройства 8 соединен с регулировочным клапаном 4 через регул тор 7 давлени .

Динам}гческое звено 12 соединено с Зещатч1псом 11 мощности, с которого на него подаетс  сигнал, определ ющий требуемую выходную мощность энергоблока . Одновременно выход задатчика {1 мощности соединен с параллельно соединенными входами регул тора 13 мощности и регул тора 1k быстрого изменени  моащости. Выход регул тора 13 мощности соединен с,суммирующим устройством 15 регул тора мощности, сигнал с выхода которого воздействует на углепитатель 1. Выход регул тора 14 быстрого изменени  мощности, состо щего из дифференцирующего звена 17 и пропорционального звена 16, подключен к суммирующему устройству 18 с суммирующим устройством 15. Одновременно сигнал с выхода дифференциГ ) ,тощего звена 17 регул тора 14 подводитс  к устройству 19 управлени  регул тором мощности, выходы которого соединены с входом регул тора 13 мощности и с мельничным вентил тором 20. Устройство 19 состоит из пол ризованного реле 21 продифференцированного зндчеии  заданной мощности, имеющего две пары 26 и 27 нормально открытых контактов, пр1таем нормально открытые контакты 26 срабатьюают при увеличении продифференцированного сигнала заданной мощности, а контакты 27 срабатывают при уменьшении продифференцированного сигнала заданной мощности . Пол ризованное реле рекомендуетс выполн ть в виде контактного указател  с нулевой отметкой в середине шсалы. Кроме этого в состав устройства 19 вход т два реле 22 и 23 времени , которые передшот сигнал на мельничный вентил тор 20 и сигнал на регул тор 13 мощности.

Задатчик 11 мощности выдает сигнал , который определ ет величину выходной заданной мощности электрического генератора 6. Когда задатчик 11 мощности, возбужденный извне, например из центральной системы, выдаст измен ющийс  скачкообразно сигнал 28 представленный на фиг.7, то этот сигнал будет передан на регул тор 13 мощности и одновременно на регул тор 14 Регул тор 14 преобразовьгоает скачкообразный сигнал 28 по пропорционально-дифференциальному закону, высыла  сигнал 29 на суммирующее устройство 15, а сигнал, с этого устройства : подаетс  на углепитатель 1, чтовызьшает изменение количества угл , подаваемого вугольную мельницу 2. Если изменение величины выходной мощности заключаетс  в ее увеличении, то сигнал 28 вызьгоает увеличение количества подаваемого угл  свыше количества, необходимого дл  получени  новой заданной мощности, обусловленной величиной изменени  сигнала 28. Одновременносигнал 2В после его продифференцировани  поступает в устройство 19 управлени  регулировани  мощности.

Упом нутое дифференцирова1 иие осуществл етс  в дифференцирующем звене 17 регул тора 14 быстрого изменени  мощности. Устройство 19 подает на регул тор 13 сигнал309 чем вызьшаетс  его отключение на врем  длительности сигнала 30. Одновременно устройство

19посьшает на мельничный вентил тор

20сигнал 31, что приводит к немедленному изменению его производительности , прежде чем углепитатель 1 поставит в угольную мельницу 2 измененное количество угл , В случае задани  сигналом 28 приращени  выходной мощности электрического генератора 6 немедленное увеличение производительности вентил тора 20 вызовет вдувание

в котел 3 увеличенного количества угольной пыли, причем этот излишек возникает за счет аккумул ции угл  в мельнице 2. Сигнал 30 в это врем  выключает регул тор 13, который уже прин л сигнал 28. В момент повторного включени  в систему регул тора 13 после исчезновени  сигнала 30, регул тор 13 начинает работу в системе в соответствии со значением полученного сигнала 28..

Claims (5)

1. Процесс работы системы дополнительно илгдастрируетс  графиками характеристик изменени  сигналов, представленными на фиг.7-11, возрастание сигнала 28 в период времени t t , соответствует приращению выходной мощности электрического генератора 91 6, а также характеристики сигналов 29-32, как функций этого приращени . Дл  периода времени t t кривые на этих графиках иллюстрируют изменение сигналов 29-32 и 33 в случае, когда сигнал Y уменьшилс  в св зи с заданием уменьшени  выходной мощности электрического генератора 6. В перио времени t. показаны характерис тики сигналов, св занные с внутренними возмущени ми парогенератора. Дв кратковременных возмущени  демонстрируют переходный процесс системы, вызванный работой суммирукнцего устройства 8, стрем щегос  к стабилизации в его цепи (фиг.П, сигнал 32). На фиг.2 представлена схема устройства 19 .управлени  регул тором мощ ности. На цепь возбуждени  пол ризованного реле 21 с регул тора 14 пода етс  сигнал, который представл ет со бой продифференцированный сигнал Y задани , а когда реле 21 передаст по ложительньй или отрицательный продифференцированный сигнал, произойдет возбуждение реле 22 и 23 времени, закрытие контактов 24 и 25 которьк приводит к возникновению сигнала 30, отключающего регул тор 13. Сигнал 30 длитс  в течение времени, определ емого реле 22 и 23 времени в случае, когда сигнал, подаваемый на реле 21 , представл ет собой положительный дифференцированный сигнал, т.е. когда речь идет о приращении заданной мощности энергоблока и св занным с этим скачкообразным и немедленным увеличении производительности вентил тора 20. В этом случае закроютс  контакты 26 реле 21 и возникнет положительный сигнал 31 . Когда продифференцированный сигнал , подаваемый на пол ризованное реле . 21, имеет отрицательное значение, это реле, будучи пол ризованным, закроет свои контакты 27, вызьша  возникновение отрицательного сигнала 33 (фиг.10), уменьшающего производительность вентил тора 20. Формула изобретени  1. Способ управлени  энергоблоком, имеющим углепитатели, угольные мельницы с вентил торами топки, парогенератор , паровую турбину с регулировочным клапаном, электрический оператор и систему автоматического регулиро10 вани  нагрузки с динамическими звень ми , путем увеличени  подачи угл  в угольные мельницы при увеличении задани  мощности энергоблока от центрального регул тора энергосистемы и одновременно увеличени  расхода пара регулировочным клапаном турбины с использованием теплоаккумулирующей способности парогенератора за счет снижени  давлени  перед турбиной до достижени  вновь заданной мощности, о тличающийс  тем, что, с - целью более быстрого достижени  задаваемой новой мощности при скачкообразном увеличении задани  мощности от центрального регул тора энергосистемы , скачкообразно увеличивают подачу угл  в угольные мельниць на величину, превышующую его количество, необходимое дл  увеличени  выходной мощности до нового заданного значени , одновременно отключают систему автоматического регулировани  нагрузки энергоблока , в частности, ее динамические звень  и одновременно увеличивают производительность мельничных вентил торов на величину, равную части диапазона его регулировани , соответствующую относительному изменению заданной мощности, при сохранении посто нства давлени  на входе мельничных вентил торов, а по истечении эмпирически установленного времени, необходимого дл  достижени  по меньщей мере 60% заданного приращени  мощности, включают систему автоматического регулировани  нагрузки энергоблока и уменьшают подачу угл  до величины, соответствующей получению заданной выходной мощности.
2. 2.Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что скачкообразно увеличивают подачу угл  в угольные мельницы в 1,5 раза относительно количества угл , необходимого дл  получени  заданного приращени  мощности, а уменьшение подачи угл  уменьшают с посто нной времени большей, чем упом нутое эмпирически установленное врем , необходимое дл  достижени  по меньшей мере 60% заданного приращени  мощности.
3. 3.Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что при изменении мощности энергоблока воздействуют на регулировочные клапаны турбины, поддержива  закон .регулировани  Y,- KflYj, 11 где Y - значение давлени  пара перед турбиной, поддерживаемое в процессе изменени  мощности; Yj - номинальное значение давле ни  перед турбиной; К - коэффициент, удовлетвор ющий неравенству 1« где „ - значени  давлени  перед турбиной при минимальной регулировочной мощности; диапазон регулировани  мощ ности, равный .д - Yj - ЗАЧНН где У„ - номинальное значение мощности , минимальное значение мощности при работе со скольз щим давлением пара,
4. 4. Система управлени  энергоблоком имекшщм углепитатели, угольную мельницу с вентил тором топки, парогенератор и паровую турбину с регулировочньи клапаном, содержаща  задатчик мощности, подключенный к регул тору мощности, св занному с углепитателем и через динамические звень  - к регу л тору давлени  пара перед турбиной, соединенному с задатчиком давлени  пара и регулировочным клапаном турбины , отличающа с  тем, что, с целью более быстрого достижени  задаваемой новой мощности при скачкообразном увеличении задани  мощности от центрального регул тора 12 энергосистемы, система дополнительно содержит пропорционально-дифференциальный регул тор быстрого изменени  мощности с двум  выходами, суммирующее и устройство управлени  рег; л тором мощности, выходы которого соединены с регул тором мощности и мельничным вентил тором, выход регул тора мощности св зан с углепитател ми через суммирующее устройство, вход, регул тора быстрого изменени  мощности соединен с задатчиком мощности, выход, соответствующий продифференцированному сигналу - с входом устройства управлени  регулировани  мощности , а выход, соответствующий пропорционально-дифференциальному сигналу - с вторым входом суммирзпощего устройства. 1: . .
5. 5. Система по п.4, отличающа с  тем, что устройство управлени  регул тором мощности содержит два реле времени с контактами и пол ризованное реле с цепью возбуждени  и двум  парами контактов, цепь возбуждени  соединена с выходом регул тора быстрого изменени  мощности, соответствующим продифференцированному сигналу, а контакты пол ризованного реле соединены с реле времени, контакты которых соединены с мельничным вентил тором и регул тором мощности . Приоритет по пунктам 06.04.87 - по пп,1-3; 30.04.87 - по пп.4-7.

   Фиг.1

   П Фиг. г

   4J

   Уг

   to

   Фиг.З

   гг

   А У 11

   ФагЛ

   Фиг. 5

   BN

   УвР

   ffffUH

   3Q

   19

   3f

   19

   yg/fУв

   Фиг. 6

   Фиг. 7

   Фиг. 8

   Фиг. 9

   U

   Фиг, W

   Фие, 11