Система регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором

 

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПИТАНИЯ ПАРОГЕНЕРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ С ТЕПЛОВЫМ АККУМУЛЯТОРОМ; содержащая регулятор питания с подключенными к нему датчиками уровня воды в барабане, расхода воды, нагрузки турбины и датчик давления пара, подключенный к регулятору через дифференциатор, отличающаяся тем, что с целью повышения точности регулирования, она дополнительно содержит датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе и блок умножения, причем датчик давления пара и датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе подключены к входам блока умножения , выход которого соединен с входом дифференциатора. а S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 1) F 22D 5/26; F 24 J 2/220

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3509370/24-О6 (22) 03. 11.82 (46) 15.08.84. Бюл. № 30 (72) С. В. Алтын, В. А. Дубовенко, П. А. Ливертовский и В. Д. Шкиря (71) Донтехэнерго Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго» (53) 621.182.3 (088.8) (56) 1. Автоматизированная система управления технологическими процессами. Технорабочий проект экспериментальной солнечной электростанции СЭС вЂ” 5. Ч. 3, разд. 3.

3. Рига, 1981.

„„SU„„1108285 А (54) (57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПИТАНИЯ ПАРОГЕНЕРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ С ТЕПЛОBbIM АККУМУЛЯТОРОМ, содержащая регулятор питания с подключенными к нему датчиками уровня воды в барабане, расхода воды, нагрузки турбины и датчик давления пара, подключенный к регулятору через дифференциатор, отличающаяся тем, что с целью повышения точности регулирования, она дополнительно содержит датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе и блок умножения, причем датчик давления пара и датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе подключены к входам блока умножения, выход которого соединен с входом дифференциатора.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в системах автоматизации солнечных электростанций.

Известна система регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором, содержащая регулятор питания с подключенными к нему датчиками уровня воды в барабане, расхода воды, нагрузки турбины и датчик давления пара, подключенный к регулятору через дифференциатор 11).

Недостатком известной системы является снижение точности при изменениях запаса воды в тепловом аккумуляторе. Это обусловлено тем, что величина расхода пара в паропроводе теплового аккумулятора при определенной скорости изменения давления пропорциональна массе воды, запасенной в аккумуляторе. Кроме того, точность системы снижается в случаях зарядки аккумулятора путем конденсации пара вводом охлаждающей воды при постоянном давлении, когда система не воспринимает расход пара на конденсацию в аккумуляторе из-за постоянства давления, и в случаях разрядки аккумулятора горячей водой через систему расширителей на промежуточные ступени турбины, когда система воспринимает увеличение нагрузки турбины как ложную информацию об увеличении расхода пара . от солнечного парогенератора к турбине.

Из-за снижения точности системы могут возникать недопустимые отклонения уровня в барабане солнечного парогенератора, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения — повышение точности регулирования питания солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором.

Поставленная цель достигается тем, что система регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором, содержащая регулятор питания с подключенными к нему датчиками уровня воды в барабане, расхода воды, нагрузки турбины и датчик давления пара, подключенный к регулятору через дифференциатор, дополнительно содержит датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе и блок умножения, причем датчик давления пара и датчик уровня воды в тепловом аккумуляторе подключены к входам блока умножения, выход которого соединен с входом дифференци атора.

На чертеже показана структурная схема системы регулирования питания солнечного барабанного парогенератора.

Система содержит регулятор I, выход которого подключен к регулирующему питательному клапану 2, установленному на подводе воды к барабану 3, паровое пространство которого соединено паропроводами с тепловым аккумулятором 4 и с турбиной 5, датчик 6 уровня воды в барабане, датчик 7 расхода воды, датчик 8 нагрузки турбины и дифференциатор 9, вход которого связан

55 с датчиком 10 давления пара. Система содержит также датчик 11 уровня воды в тепловом аккумуляторе и блок умножения 12.

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии тепловой аккумулятор 4 содержит некоторый запас горячей воды, находящейся в состоянии насыщения при исходном давлении в паровом пространстве. При этом тепловая нагрузка солнечного парогенератора уравновешена нагрузкой турбины, расход пара в паропроводе теплового аккумулятора отсутствует, давление пара, а также и уровень воды в тепловом аккумуляторе остаются постоянными, уровень воды в барабане солнечного парогенератора соответствует заданному, а расход питательной воды равен расходу пара на турбину. В этой ситуации сигнал датчика 7 расхода воды уровновешен сигналом датчика 8 нагрузки турбины, а сигналы дифференциатора 9 и датчика 6 имеют нулевое значение. Регулятор 1 находится в состоянии баланса.

В случае снижения солнечной радиации уменьшается расход пара, генерируемый барабаном 3, и в связи с небалансом генерирования и потребления пара начинается снижение давления, вызывающее процесс парообразования в тепловом аккумуляторе 4.

Дифференциатор 9, воспринимая скорость снижения давления от датчика 10 в масштабе, задаваемом датчиком 11 через блок умножения 12, формирует отрицательный сигнал по расходу пара в паропроводе аккумулятора 4. На входе регулятора 1 появляется небаланс, создаваемый уменьшившимся против исходного положительным сигналом датчика 8 нагрузки турбины 5 и возникшим отрицательным сигналом дифференциатора 9 при исходной величине отрицательного сигнала датчика 7 расхода воды.

Под действием этого небаланса регулятор 1, воздействуя на клапан 2, у.меньшает расход воды, не допуская повышения уровня воды в барабане 3. В случае повышения солнечной радиации все процессы происходят аналогичным образом, но в противоположном направлении. В случае снижения нагрузки турбины 5 процессы роста давления, конденсации пара в аккумуляторе 4 и формирования выходного сигнала дифференциатора 9 будут такими же, как и при повышении солнечной радиации. Отличие заключается только в том, что при снижении нагрузки турбины 5 небаланс на входе регулятора не возникает, так как расход пара на турбину 5 уменьшается на величину появившегося расхода пара к аккумулятору

4, а сигнал датчика 8 уменьшается на величину появившегося положительного сигнала дифференциатора 9. Во всех описанных случаях при определенной скорости изменения давления величина расхода пара в паропроводе аккумулятора 4 и величина сигнала диф1 з ференциатора 9 одинаково зависят от количества горячей воды, запасенной в аккумуляторе 4. В частности, когда в аккумуляторе 4 нет горячей воды, сигнал датчика

11 принимает нулевое значение, из-за чего нулевыми будут сигналы блока умножения

12 и дифференциатора 9.

В ходе зарядки аккумулятора 4, проводимой путем конденсации пара вводом в него охлаждающей воды при постоянном давлении, уровень в нем повышается, сигнал датчика 11 увеличивается при постоянном сигнале датчика 10, поэтому дифференциатор 9, воспринимая скорость увеличения сигнала датчика 11, формирует положительный сигнал расхода пара к аккумулятору 4.

Регулятор 1 поддерживает величину сигнала датчика 7 расхода воды, равной сумме сигналов датчика 8 нагрузки турбины и дифференциатора 9. Если в этом режиме уменьшится расход пара на турбину 5, то увеличатся расходы пара и охлаждающей

108285 воды на аккумулятор 4 и скорость роста уровня в нем. При этом сумма расходов пара на турбину 5 и на аккумулятор 4 и сумма сигналов датчика 8 и дифференциатора 9 сохраняются равными исходным, в связи с чем регулятор 1 остается в состоянии баланса.

При разрядке аккумулятора по горячей воде через систему расширителей на промежуточные ступени турбины снижается уровень в аккумуляторе 4 и увеличивается нагрузка турбины 5 при исходной величине расхода пара в паропроводе турбины. При этом увеличение положительного сигнала датчика 8 нагрузки турбинь, <омпенсируется отрицательным сигналом дифференциа15 тора 9, а баланс регулятора 1 не нарушается.

Таким образом, предлагаемая система повышает точность регулирования питания парогенератора солнечной энергоустановки с тепловым аккумулятором.

Редактор А. Гулько

Заказ 5394/27

Составитель Н. Халчева

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4