Устройство для контроля режима работ газовой турбины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776299/25-06 (22) 31.07.84 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского и Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина (72) С. А. Островский и В. В. Нуждин (53) 621.438.55 (088.8) (56) Ольховский Г. Г., Островский С. А. и др.

Контроль режимов работы и состояния газотурбинной установки.— Теплоэнергетика, 1979, № 9, с, 27 — 34. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РЕЖИМА РАБОТЫ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащее датчики давления газа до и после турбины, датчики температуры тормо„„SU„„1255726 1 („g4 F02С9/28, F01 D1708 жения газов за турбиной и датчик барометрического давления, подключенные через решающее устройство к сигнализатору. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно дополнительно содержит выделитель максимума, входы которого соединены с датчиками температуры, а выход — с решающим устройством, причем последнее выполнено в виде последовательно соединенных сумматора, входы которого соединены с датчиками давления, делительного устройства, функционального преобразователя, множительного устройства, второй вход которого соединен с выделителем максимума, вычитателя максимальной и допустимой температур газа, выход которого соединен с сигнализатором, и второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом делительного устройства, а входы— с датчиками давления.

1255726

ГДЕ Тмакс. — МЯКСИМЯЛЬНЯЯ ПО фРОНтУ газа температура перед ступенью турбины; потока первой

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля и регулирования режима работы газовой турбины.

Цель изобретения — повышение надеж5 ности контроля и работы турбины.

На фиг. 1 представлена общая технологическая схема устройства для контроля режима работы газовой турбины; на фиг. 2— схема решающего устройства; на фиг. 3 график, показывающий вид аналитической )О зависимости, моделируемой с помощью функционального преобразователя; на фиг. 4— график опытной зависимости между величинами максимальных температур до и после турбины с учетом степени расширения.

Газотурбинная установка содержит компрессор 1, камеру 2 сгорания, газовую турбину 3, датчики 4 температуры, установленные за турбиной 3 по фронту, датчики

5 давления газа до турбины, датчики 6 давления газа за турбиной 3, решающее устройство 7 и подключенный к последнему датчик 8 барометрического давления.

Решающее устройство 7 подключено к сигнализатору 9, и имеет указатель 10 величины максимальной темпеРЯТУРы Гс1за (Тпмакс.) перед турбиной 3, указатель 11 разности межДУ МЯКСИ МЯЛ ЬНОЙ ТЕМ ПЕРатсРОИ Г3 33 (T ìàêñ ) перед турбиной и допускаемой максима 1hной температурой газа (Тмакс лоп ) перед турбиной 3. Устройство дополнительно содержит выделитель 12 максимума, включенный между датчиками 4 и решаюгцим устройством 7, а последнее содержит два основных сумматора 13 и 14, к первому из которых подключены датчики 5 давления до турбины 3 и датчик 8 барометрического давления, а к второму — датчик 6 давления за турбиной и датчик 8 барометрического давления. Выходы сумматоров 13 и !4 подсоединены к входу делительного устройства 15, к выходу которого последовательно подключены функциональный преобразователь 16, множительное устройство 17 4р с подключенным к его входу выделителем

12 максимума и вычитатель 18 с входами

19 и 20 соответственно величин максимальной и допустимой температур газа перед турбиной 3. Вычитатель 18 является последним звеном решающего устройства 7, которое имеет выходы 21 к указателю 10 максимальной температуры газа перед турбиной, системе 22 ограничения температуры и к компаратору 23 релейного сигнала ее превышения над допустимой величиной.

Работа устройства основана на зависимости, которая для данного случая имеет вид

Р1 В

Т макс.= T2 макс )

Р2 +

Т2 МВКс

1И Р2

 — максимальная температура по фронту потока газа за последней ступенью турбины; — величины давлений потока газа соответственно перед и за турбиной; — барометрическое давление; — коэффициент, определяемый как и — 1

И (и — показатель политропы) .

Величина коэффициента т определена по известным опытным данным для рабочего режима турбины.

Устройство работает следующим образом.

На выходах датчиков давления и температуры нормализованные электрические сигналы пропорциональны соответствующим параметрам. Сигналы от датчиков 4 температуры поступают на вход выделителя !2 максимума, на выходе которого реализован максимальный из входных сигналов. На вход решающего устройства 7 поступают электрические сигналы от датчиков 5, 6 и 8 и выделителя 12 максимума, пропорциональные давлению газа до турбины, за турбиной, барометрическому давлению и максимальной температуре после турбины. С помощью сумматоров 13 и 14 определяют величины (Р1+ В) и (Р2+ В).

Сигнал выхода делительного устройства

15 поступает на функциональный преобразователь 16, моделирую|ций функцию А", Pi+ B где А = p g (фиг. 3) . Моделирование

+ этой функции осуществлено с помощью стандартных диодных схем, осуществляюших кусочно-линейную аппроксимацию функции

А. Перемножение величин от выхода функционального преобразователя 6 и выделителя

12 максимума с помощью множительного устройства 17 позволяет найти максима1hную температуру газа (Ti.-.- ) перед турбиной 3: Контроль за температурой газа перед турбиной 3 осуществл яется сра внением с допустимой величиной Ti Mакс люп)Ha Выходе вычислителя 18 -- величина разности (т макс.) — Т макс доп Д1Я П01МЧЕНИЯ СИГН313 пРевышения темпеРЯТУРЫ Т, макс свеРх пРедельной используют систему 22 ограничения, пропускающую на выход разность (Т1 " .—

Т) макс.лоп.) ТОЛЬКО eC1È ОН3 ПОЛОжИтЕ1bH3.

Этот сигнал может быть выведен на компаратор 23 или использован в регуляторе температуры турбины (не показан). Для получения релейного сигнала превышения допустимой температуры применен компаратор 23. Логическая единица на его выходе появляется, если Т макс. больше Т макс лоп., При работе энергетической установки на эксплуатационных нагрузках, наблюдая за максимальной по фронту температурой газа перед турбиной на указателе 10 решаюшего устройства или за разностью максимальной и допустимой температуры на указателе 11, оператор уменьшает или увеличивает по1255726 (Р, В ) Фиг. 5

4,5 да фиг. 4.

Составитель А. Зосимов

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 523 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

Редактор Н. Бобкова

Заказ 4794/33 дачу топлива в камеру сгорания. При наличии в схеме управления автоматического регулятора температуры газа (не показан) сигнал от указателя 11 решающего устройства поступает на регулирование и ооеспечивает снижение температуры газа. Сигналом компаратора 23 фиксируют превышения допустимого значения температуры.