SU759733A1

SU759733A1 - Устройство для автоматического регулирования паровой турбины при пуске 1

Info

Publication number: SU759733A1
Application number: SU782634311A
Authority: SU
Inventors: Anatolij D Melamed; Aleksandr Sh Lejzerovich
Original assignee: Teplotekhnicheskij N I I Im F
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, преимущественно к пусковым режимам паровых турбин тепловых и атомных электростанций и автоматизации управления ими.

Известно устройство для автоматического регулирования паровой турбины при пус- ⁵ке по текущему температурному состоянию наиболее термонапряженного (критического) элемента ее конструкции [1]. При этом показатель термонапряженного состояния поддерживается на предельно допустимом уров- ,о не, что обеспечивает минимальную длительность пуска.

Однако это устройство не может быть использовано при отсутствии средств контроля текущего состояния критического элемента конструкции — например ротора тур- ¹⁵бины. В этом случае приходится использовать временной принцип управления пуском.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому эффекту является устройство для автоматического регулирования паровой турбины при пуске, содержащее программный задатчик скорости изменения регулируемого параметра, под

2

соединенный через ключ приостановки программы и интегратор к одному из входов регулятора, к другому входу которого подсоединен датчик регулируемого параметра, а к выходу — исполнительный орган [2].

Реализуемые этим устройством временные программы при непрерывном процессе повышения параметра близки к теоретически оптимальным и обеспечивают поддержание разностей температур и температурных напряжений в критических элементах конструкции на уровне, близком к предельно допустимому. Однако в случаях вынужденных приостановок программ, например, для переключений в тепловой схеме или подключения вспомогательного оборудованияпоследующее нагружение по той же программе, что и до приостановки, оказывается неоптимальным, поскольку не учитывает снижение разностей температур и температурных напряжений во время приостановки.

Целью изобретения является улучшение процесса пуска путем временного ускорения измерения параметра после вынужденных остановок программ.

Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены последовательно сое759733

"^^Ййй'ейййё задатчик добавочной скбрости изменения параметра, первый размыкатель, динамический преобразователь, второй размыкатель и сумматор, причем размыкатели связаны с ключом приостановки программы а сумматор включен между программным ₅задатчиком и ключом приостановки программы.

Для достижения той же цели задатчик добавочной скорости может быть выполнен в виде функционального преобразователя, вход которого подключен к выходу интегра- ю тора, а динамический преобразователь снабжен переключателем настройки, который связан с ключом приостановки программы. Ди__________панический преобразователь может состоять из последовательно соединенных сумматора и интегратора, охваченных отрицательной обратной связью.

При правильном построении и реализа ции временной программы изменения параметра нестационарные температурные напряжения и разности температур в критичес- ₂₀ком элементе конструкции, лимитирующие скорость переходных процессов, поддерживаются на уровне, близком к предельно допустимому. В случае приостановки программы с поддерживанием постоянного значения регулируемого параметра нестационар- & ные температурные напряжения и разности температур снижаются по закону, близкому к экспоненциальному, с постоянной времени прогрева критического элемента. Это дает основание при возобновлении переходного процесса осуществить изменение регулируемого параметра с предельной скоростью на величину

В описываемом устройстве ускорение процесса после завершения приостановки программы осуществляется путем наложения на программную скорость изменения параметра добавочной скорости, изменяющейся во времени г после возобновления процесса по экспоненциальному закону:.

где Λα-, = Рмв«( 1 - е?" ) , (3)

Т_р — постоянная времени изменения добавочной скорости.

— предельная величина добавочной скорости.

Значения 7)> и Д,_вкс в соответствии с (1) и (3) связаны между собой соотношением

⁼ ·

На чертеже показана принципиальная схема устройства, один из возможных вариантов.

Повышение параметра, например, нагрузки паровой турбины 1 при пусках паром номинальных параметров, осуществляется программным задатчиком 2, подключенным через ключ приостанова программы 3 и интегратор 4 к регулятору 5, к второму входу которого подключен датчик регулируемого параметра 6, а к выходу — исполнительный орган 7, например — регулирующие клапаны турбины. В данной схеме программа повышения параметра формируется задатчиком 2 путем функцибнального (напрмер, линейного) преобразования сишнала на выходе интегратора 4.

ЛР = А (1 -е^-), Ц) гдеТп —постоянная времени прогрева критического элемента,

τ-ι — длительность приостановки программы,

А — предельная величина допустимого изменения параметра, при которой

' изменение условий прогрева критического элемента вызывает предельно допустимое изменение показателя его состояния.

Величина А в общем случае является функцией нескольких переменных: значения регулируемого параметра, других параметров работы объекта, уровня температур металла критического элемента и т.д. В ряде случаев величина А может быть определена как нелинейная функция регулируемого параметра.

При быстром повышении параметра на величину ΔΡ температурные напряжения и разности температур в критическом элементе конструкции достигают значения, близкого к предельно допустимому, и при дальнейшем повышении параметра в соответствии с первоначальной программой поддерживаются на этом уровне. Тем самым достигается улучшение процесса пуска.

Устройство также содержит последсва35 тельно соединенные задатчик 8 предельной величины добавочной скорости изменения параметра Рмаж, первый размыкатель 9, динамический преобразователь 10, второй переключатель Г1 и сумматор 12, причем сумматор 1.2 включен между программным за⁴⁰ датчиком 2 и ключом приостановки программы 3. Задатчик 8 выполнен в виде функционального (например — нелинейного) преобразователя сигнала на выходе интегратора

4. Тем самым реализуется зависимость Р_маы

_л5 (Р) или согласно (3) ΔΡ (Р). На выходе динамического преобразователя 10 формируется величина начальной добавочной скорости Р_Нач согласно (3) в соответствии с длительностью приостановки

50 В приведенной схеме динамический преобразователь 10 содержит переключатель 13 настройки, соединенный с ключом 3 приостановки программы, а также включенные последовательно сумматор 14 и интегратор 15, выход которого соединен отрицательной обратной связью с входом сумматора 14. Переключатель 13 устанавливает постоянную времени интегрирования интегратора 15 равной Т„.

759733

6

¹ 5

Устройство работает следующим образом.

При нормальном течении процесса ключ 3 и второй размыкатель 11 замкнуты и регулятор 5 с интегратором 4, который выполняет функции его задатчика, воздействуя на исполнительный орган 7, повышает регулируемый параметр со скоростью, определяемой задатчиком 2. В случае приостановки программы по команде оператора или автоматизированной системы логического управления ключ 3 размыкается, замыкается соединенный с ключом 3 первый размыкатель 9 и размыкается второй размыкатель 11. При этом на вход динамического преобразователя 10 поступает сигнал с выхода задатчика 8.

При возобновлении процесса ключ 3 замыкается, разъединяя размыкатель 9, замыкая размыкатель 11 и переключателем 13 меняя постоянную времени интегратора 15 на Рр. При этом через сумматор 12 на интегратор 4, помимо программной скорости, задаваемой задатчиком 2, подается добавочная скоррсть .изменяющаяся во времени согласно (2).

Изобретение может найти применение в автоматизированных системах управления мощных турбин при отсутствии средств контроля за показателями текущего термонапряженного состояния критических элементов турбины и необходимости в связи с этим использовать временные программы управления.

Claims

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования паровой турбины при пуске, содержащее программный задатчик скорости изменения регулируемого параметра, подсоединенный через ключ приостановки программы и интегратор к одному из входов регулятора, к другому входу которого подсоединен датчик регулируемого параметра, а к выходу — исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью улучшения процесса пуска путем временного ускорения изменения параметра после вынужденных остановок программы, в устройство дополнительно введены последовательно соединенные задатчик добавочной скорости изменения параметра, первый размыкатель, динамический преобразователь, второй размыкатель и сумматор, причем размыкатели связаны с ключом приостановки программы, а сумматор включен между программным задатчиком и ключом приостанова программы.
2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что задатчик добавочной скорости выполнен в виде функционального преобразователя, вход которого подключен к выходу интегратора.
3. Устройство по. π. 1, отличающееся тем, что преобразователь снабжен переключателем настройки, который связан с ключом приостановки программы.
4. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что динамический преобразователь состоит из последовательно соединенных сумматора и интегратора, охваченных отрицательной обратной связью.