Способ регулирования паровой турбины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 F 01 D 17/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888919/25-06 (22) 22.04.85 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71.) Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металли,ческий завод" (72) M.Ñ.Ôðàãèí, А.А.Щетинин, В.В.Малев, Л.И.Краковская, M.З.Кривошей и А.Н.Бабиев (53) 621. 165-5 (088. 8) (56) Кириллов И.И. Паровые турбины и паротурбинные установки. Л.: Машиностроение, 1978, с. 137.

Патент ГДР В 107510, кл. F О1 D 17/00, 1974. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ путем изменения подачи пара в основные и дополнительную сопловые коробки при изменении общего управляющего сигнала с последовательным открытием клапанов основных коробок, с задержкой начала открытия очередного клапана основной коробки и одновременным началом изменения подачи пара в дополнительную коробку до полного открытия клапана дополнительной коробки и с последующим открытием очередного клапана основной коробки с полным закрытием клапана дополнительной коробки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности турбины, предварительно определяют значение производной подачи пара по управляющему сигналу при открытии клапанов основных коробок и изменение подачи пара в дополнительную коробку при изменении управляющего сигнала ведут с поддержанием значения этой производной, равного предварительно определенному значению.

257245

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при регулировании паровых турбин.

Цель изобретения — повышение экономичности турбины.

На фиг. 1 приведена принципиальйая схема системы регулирования, реализующей предлагаемый способ, на фиг,2 — конструкция сервомотора клапана дополнительной коробки; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2, на фиг.4 — диаграмма открытия клапанов.

Система регулирования, реализующая предлагаемый способ содержит (фиг. 1) регулятор 1 с выходным управляющим сигналом у и четыре сервомотора 2-5, 1управляемых этим сигналом, причем три сервомотора 2-4 управляют клапанами подачи пара в три одинаковые основные сопловые коробки, а четвертый сервомотор 5 — клапаном подачи пара в дополнительную сопловую коробку, имеющую сопл в два раза меньше, чем в основной. Сервомоторы 2-4 клапанов каждой основной сопловой коробки имеют механизм изменения открытия сервомотора, а сервомотор 5 — механизм одновременного изменения начала открытия сервомотора по управляющему сигналу у и передаточного отношения между ходом сервомотора и управляющим сигналом у.

- В этом механизме (фиг. 2 и 3) управляющий сигнал у (управляющее давление) воздействует на отсечный золотник 6, находящийся под воздействием эолотниковой пружины 7 и управляющий подводом масла под поршень 8 сервомотора 5, который находится под воз.действием пружины 9 и связан .:-.;током

10 со штоком клапана 11. Обратная связь на отсечный золотник осуществляется буксой 12, связанной с поршнем 8 с помощью рычагов 13 и кулачка 14, вращающегося вокруг оси 15..

С помощью дистанционного привода

16, закрепленного на оси 17, можно с помощью зубчатой передачи 18 вращать кулачок 14 относительно оси 17 при неизменном положении поршня 8 сервомотора 5. Благодаря этому обеспечивается возможность работы сервомотора 5 на разных участках профильной поверхности кулачка 14, чем и обеспечивается необходимое изменение как начала открытия сервомотора 5 rro управляющему сигналу у, так и вели5

55 чины производной открытия клапаdH

d) на по этому сигналу.

Предлагаемый способ регулирования реализуется следующим образом.

В процессе нагружения (фиг.4), начиная с значения у, сигнала, полностью открывается с помощью сервомотора 2, имеющего ход Н,, клапан первой основной сопловой коробки. Затем при значении у управляющего сигнала, когда должно происходить открытие клапана второй основной сопловой коробки (с помощью сервомотора 3, имеющего ход Н ), воздействием на механизм сервомотора 3 и 5 задерживают открытие второго клапана до значения у управляющего сиг2 нала (с оо тв ет ствующе го полному открытию с помощью сервомотора 5 с ходом Н клапана дополнительной соп5 ловой коробки) и вместо него сервомотором 5 открывают клапан дополнительной сопловой коробки с производdH ной — -"-= Ь, (y), изменяют тем самым д и расход пара в дополнительную сопловую коробку, обеспечивая в процессе открытия дополнительной сопловой коробки до ее полного открытия при

I значении у сигнала (при котором начинает открываться задержанньй по началу открытия клапан второй основной сопловой коробки) постоянство

de величины изменения расхода С (у) 4 пара через турбину при изменении управляющего сигнала, При дальнейшем изменении управляющего сигнала и достижении им.значеlI ния у, при котором через вторую основную сопловую коробку проходит расход пара в количестве, соответствующем примерно половине разницы в прояу кной способности основной и д полнительной сопловых коробок, воздействием на механизм сервомоторов

3 и 5 осуществляют перестройку их характеристик так, чтобы начало открытия второго клапана соответствовало значению у управляющего сигнала, а клапан дополнительной сопловой коробки оказался бы закрытым.

При этом происходит увеличение расхода пара через турбину, а если это не требуется, уменьшают управля ющий сигнал для обеспечения пропуска

3 12572 заданного расхода пара. При дальнейшем увеличении управляющего сигнала у происходит дальнейшее открытие клапана второй сопловой коробки, а при значении у, управляющего сигнала, при котором должно было происходить открытие клапана третьей основной сопловой коробки, задерживают открытие этого клапана при изменении управляющего сигнала до зна- 10 чения у . Вместо этого клапана при значении у сигнала вторично при поз мощи сервомотора 5 с ходом Н откры3 вают клапан дополнительной сопловой коробки, но уже с производной l5 — = b (у), обеспечивающей постоянаН, dGò ство величины — в процессе открыd) тия этого клапана в данной области 20

f изменения сигнала у от у> до у .

Далее указанным образом осуществляют переход на открытие клапана третьей основной сопловой коробки.

После его полного открытия при зна- 25 чении у управляющего сигнала начи4 нают вновь открывать клапан дополнительной коробки, но уже с производной- - - = Ь (у) при изменении управMH

ЭО ляющего сигнала у От у4 до у5 В зо не открытия клапаном дополнительной сопловой коробки.

Таким образом, при работе одновременно со смещением начала открытия 35 клапана дополнительной сопловой коробки по управляющему сигналу нзменяdH ют величину=, т.е. передаточное

° °, отношение между ходом клапана допол- 40 нительной сопловой коробки и управляющим сигналом у таким образом, чтобы расход G<, (у) через дополнительный клапан менялся по закону: у) — G (у) 4 с т т

d) где а — заданная постоянная величина для всех режимов работы, 50

М

K.С (у) — сумма расходов через основные сопловые коробки.

При регулировании мощности и частоты вращения паровой турбины согласно предлагаемому способу экономичные режимы обеспечиваются не только в точках, соответствующих управляющему сигналу у, у, у„, у (что имеет место при обычном сопловом регулировании), но и в дополнительных точках у, у (соответсвующих полному открытию клапана четвертой дополнительной сопловой коробки), причем на промежуточных режимах происходит соответствующее (частичное от значений экономичности в указанных точках) повышение экономичности.

Во всем диапазоне работы турбины обеспечивается постоянство /g т.е. у ° ° постоянство статизма системы регулирования частоты вращения паровой турбины.

Если по условиям работы лопаточного аппарата турбины не допускается работа с одной сопловой коробкой, то в этом случае при реализации способа обычного соплового регулирования осуществляют параллельное открытие клапанов первой и второй основных сопловых коробок. В предлагаемом способе при у = ур начинают открывать одновременно клапаны первой основной и дополнительной сопловых коробок, задерживая открытие клапана второй сопловой коробки и обеспечивая пос1С, стоянство †= а в этом режиме наd5 грузок. После полного открытия клапана дополнительной сопловой коробки осуществляют указанным способом открытие клапана второй сопловой коробки и последующую перестройку характеристик сервомоторов 3 и 5. При открытии задержанного клапана (в зоне от у до у или от у до у" ) возможно небольшое уменвшение величиdG ны, т.е. небольшое увеличение у ° ° статизма. При раз гр ужении порядок открытия клапанов аналогичен.

1257245 атее

Я! иве

ГРие

1257245 д-А 2 У2 УР Уе 3 з gp 5I Я

Общий улройт да@ д д у

Составитель А.Калашников

Техред И.Попович Корректор АеЗимокосов

Редактор С.Лисина Заказ 4893/28 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4