SU613131A1 - Устройство дл автоматического регулировани параметра турбоустановки при пуске - Google Patents

Description

Нзобретепие относитс  к области теилоэиергетики , а именно к пусковым режимам турбоустановок тепловых и атомных электростанций и автоматизации управлени  ими.

При иусках турбоустановок необходимо регулировать изменение во времени параметров их работы. К числу таких параметров, в первую очередь, относ тс  нагрузка (или расход пара через турбину) и температура пара, подаваемого в турбину. Оптимальные программы их изменени  должны обеспечивать минимальную длительность пусковых режимов при соблюдеиии ограничений по показател м термонапр женного состо ни  элемеитов конструкции турбины.

Известно устройство дл  автоматического пуска турбины паром номинальных параметров , реализуюпдее временнью нрограммы нагружени  с посто нной скоростью, задаваемой в зависимости от начального теплового состо ни  турбины. При этом пускова  программа измепеии  регулируемого параметра (нагрузки) может существенно отличатьс  от оптимальной.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  устройство дл  автоматического регулировани  параметра турбоустаиовки ири пуске (устройство дл  автоматического пуска турбины), содержащее регулирующий нрибор, ко входам которого

подключены датчик регулируемого параметра , задатчик предельной скорости изменени  этого параметра и корректор, а к выходу - исполнительный орган, и блок задани  допустимых изменений регулируемого параметра с нодключенным к нему датчиком температуры металла турбины 2. Автоматическое устройство реализует зависимость изменени  регулируемого параметра (нагрузки) от контролируемой температуры металла наиболее напр женного «критического элемента конструкции турбины; на первой стадии пагружени  блок допустимых изменений регулируемого параметра (блок начальных нагрузок)

обеспечнвает с нредельпой скоростью начальную нагрузку, соответствующую предпусковому температурному состо нию, далее по достижении в ироцессе пуска заданного значени  темнературы металла корректор автоматически измен ет угол паклона статической зависимости регул тора нагрузки от температуры металла.

Такой способ автоматнческого управлени  косвенным образом приближенно учитывает

изменение в процессе пуска условий теплоотдачи от пара к металлу турбины, однако получаемые программы изменени  регулируелшго параметра (нагрузки) во времени (графики пуска) не  вл ютс  оптт1мальными. Кроме того, дл  р да конструкций турбин «крптическим элементом конструкции турбины  вл етс  ротор, непосредственный контроль за прогревом которого дл  унравлени  нуском невозможен.

Целью изобретени   вл етс  иовышенне надежности регулнрованн  путем онтимизации нрограммы нуска. Дл  достижени  этой цели устройство снабжено блоком сравнени , нреобразователем функциональной св зи между параметром и скоростью его изменени , переключателем и интегратором, к одному из входов блока сравнени  подключен выход блока задани , а к выходу - корректор, соединенный с нереключателем, входы которого св заны с задатчиком и нреобразователем, подключенным к датчику регулируемого параметра , а выход - с входом интегратора, соединенного своими выходами со вторым входом блока сравнени  и с входом регулирующего прибора.

Прннципнальна  схема описываемого устройства показана на чертеже.

В состав устройства входит регулирующий прибор 1 с датчиком 2 обратной св зи и задатчиком 3 предельной скорости изменени  регулируемого параметра, а также корректором 4, подключенными ко входам регулирующего нрибора 1. Выход регулирующего прнбора 1 подключеп к исполнительному органу 5. Вход корректора 4 соединен с блоком допустимых изменений 6 регулируемого нараметра , ко входу которого подключен датчик 7 темнературы металла турбины. Между блоком и корректором 4 включен блок сравнени  8, а к датчику 2 регулируемого параметра дополнительно подключен преобразователь 9 функциональной св зи между значением этого параметра и скоростью его изменени , донустимой по услови м термопанр женного состо ни  турбины. Выходы задатчика 3 нредельной скорости изменени  регулируемого параметра н преобразовател  9 подключены к клеммам переключател  10, соединенного с корректором 4, а выход переключател  10 соединен со входом интегратора 11 регулирующего прибора 1. К выходу интегратора 11 подключен второй вход блока сравнени  8.

Устройство работает следующим образом.

Корректор 4 подключает интегратор 11 регулирующего ирибора 1 к преобразователю 9, если величина заданн  на выходе интегратора 11, выведенна  на блок сравнени  8, больше величины допустимого изменени  параметра на выходе блока 6. При этом автоматическое устройство осуществл ет повыщение регулируемого параметра с переменной скоростью, завис щей от текущего значени  этого параметра . В противном случае корректор 4 через переключатель 10 подключает интегратор 11 к выходу задатчика 3 предельной скорости изменени  регулируемого параметра до достижейи  значени  допустимого изменепи , формируемого блоком 6. При этом повышенне регулируемого параметра осуществл етс  с посто нной нредельно допустимой скоростью, задаваемой задатчиком 3.

Дл  автоматическо1о )С1улн)ованн  темнсрат )ры нара, нодаваемого в турбину (темнературы свежего нара нлн пара носле нромнерегрева ), при пусках блочных турбоустаиовок в качестве иснолнительного органа 5 используютс , например, регулирующие клапаны на лнни х внрысков в соответствующий тракт.

При этом блоком допустимых изменений 6 устанавливаетс  требуемое дл  оптимального нуска начальное превышение темнературы нара над температурой металла, измер емой датчиком 7. В ходе дальнейшего повышени 

температуры пара скорость ее изменени  должна уменьшатьс  вследствие снижени  прочностных свойств металла с ростом темнературы . Соответствующа  функциональна  зависимость реализуетс  нреобразователем 9.

При автоматическом нагружении турбины при пуске в качестве исполнительного органа 5 используютс  регулирующие клапаны турбины или органы регулировани  мощности (паропроизводительности) парогенератора,

работающего в блоке с турбиной. На начальной стадии нагружени  по услови .м предпускового температурного состо ни  допускаетс  вз тие с предельной скоростью значени  нагрузки , формируемой блоком 6 в соответствии

с температурой металла, измер емой датчиком 7. По достил :ении этого значени  на выходе интегратора 11 корректор 4, воздейству  на переключатель 10, подключает ко входу интегратора преобразователь 9-задатчик

неременной допусти мой скорости нагружени . Дл  турбин, в частности атомных электростанций , как показывают исследовани , может быть установлена практически линейна  зависимость допустимой скорости иагружени 

от уровн  достигнутой нагрузки. Интегрирование этой скорости, получаемой на выходе преобразовател  9, осуществл емое интегратором И, формирует близкую к теоретически онтимальной экспоненциальную нрограмму

изменени  нагрузки во времени. В случае вынужденных задержек в ходе нагружени  на нромежзточной нагрузке и наличии обратной св зи но текущему температурному состо нию турбины вследствие роста темнературы металла, измер емой датчиком 7, сигнал на выходе блока 6 становитс  больше задани  на выходе интегратора 11, и переключатель 10 вновь подключает ко входу интегратора задатчик 3 предельно допустимой скорости нагружеии  вплоть до выхода на уровень нагрузки, соответствующей величине на выходе блока 6.

Экономическа  эффективность изобретени  онредел етс  повышением маневренности и

надежности турбин благодар  оптимизации пусковых режимов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического регулироваии  параметра турбоустановки при пуске,

   например нагрузки или температуры пара, содержащее регулирующий ирибор, ко входам которого подключены датчик регулируемого параметра, задатчик предельной скорости изменени  этого параметра и корректор, а к выходу - исполиительпый орган, и блок задани  допустимых изменений регулируемого параметра с подключенным к нему датчиком температуры металла турбины, отличающеес  тем, что, с целью новышени  надежности регулировани  путем оптимизации программы пуска, устройство снабжено блоком

   сравнени , преобразователем функциональной св зи между параметром и скоростью его изменени , переключателем и интегратором, к одному из входов блока сравнени  подключен выход блока задани , а к выходу - корректор , соединенный с нереключателем, входы которого св заны с задатчиком н преобразователем , подключенным к датчику регулируемого нараметра, а выход-с входом интегратора , соединенного своими выходами со вторым входом блока сравнени  и с входом регулирующего прибора.