Способ регулирования отбора пара из турбины

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность . Регулирование производится воздействием на приводы обратного 3 и регулирующего 4 клапанов, установленных на трубопроводе 2 отбора пара из турбины. При увеличении тепловой нагрузки потребителя, что проявляется в понижении давления пара за кла-. паном 4 ниже заданного значения, дросселирование отбираемого пара осуществляется только в этом клапане . При включении привода 5 клапана 3 в режиме максимального отбора пара на последнем возникает перепад давлений , который измеряется. При венстве этого перепада перепаду давлений на клапане 4 в режиме минимального отбора пара находят некоторое положение клапана 4. При отклонении положения последнего от найденного в сторону .его закрытия воздействуют на привод 5 в сторону его закрытия При полном открытии клапана 4 это воздействие снимают. 1 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 01 D 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 3869316/24-06 (22) 20.03.85 (46) 07.01.87. Бюл. N - I (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта (72) М, М. Волынский, Д. Я. Дробь, Kl. П. Косинов и И. Г. Левит (53) 621.165„5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР. и 1076604, кл. F 01 D 17/08, 1981. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТБОРА ПАРА ИЗ ТУРБИНЫ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность. Регулирование производится воздействием на приводы обратного 3 и регулирующего 4 клапанов, установленных на трубопроводе 2 отбора пара

ÄÄSUÄÄ 1281685 А1 из турбины. При увеличении тепловой нагрузки потребителя, что проявляеФся в понижении давления пара за кла-. паном 4 ниже заданного значения, дросселирование отбираемого пара осуществляется толькс в этом клапане. При включении привода 5 клапана

3 в режиме максимального отбора пара на последнем возникает перепад давлений, который измеряется. При равенстве этого перепада перепаду давлений на клапане 4 в режиме минимального отбора пара находят некоторое положение клапана 4. При отклонении положения последнего от найденного в сторону .его закрытия воздействуют на привод 5 в сторону его закрьИия.

При полном открытии клапана 4 это воздействие снимают. 1 ил.

1281685

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования и защиты паровых турбин цель изобретения — повышение на- 5 дежностя.

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

На схеме показана паровая турбина

1 с трубопроводом 2 отбора пара из турбины 1 к потребителю (не показан).

Трубопровод 2 отбора оснащен обратным 3 и регулируемым 4 клапанами с приводами 5 и 6. Привод 5 снабжен пружиной 7, усилие которой направлено в сторону закрытия клапана. По линии 8 к приводам 5 и 6 подводится рабочзя жидкость, причем к приводу 5 рабсчая жидкос гь подводится через дроссельную диафрагму 9. Слив рабочей жидкости от приводов 5 и 6 осу- . !

Ill:C. F3 !$!e гC5l 1IO линиям 10 H 1 1 ветственво. Привод 5 обратного кла«пана 3 оснащен управляющим .блоком, 25 сос бояшим из импуль .ного клапана 12, «IJTt.!",òðoìÿãíèTïoãî ïðêâîäà 13, логического элемента ИЛ 1 14 и логического"элемента 15 ПАМЯТЬ и конечных выключателей 16 и 17 входы которых б .... » С

ЗО связаны с приводом 6 регулирующего клапана 4„ а выходы — с входами $и 5 элемента 15 ПАМЯТЬ.

Выыоц Q элемента 15 ПАМЯТЬ через элемент ИЛИ 14 связан с входом электромагнитного привода 13 импульсното клапана 12.

Привод 6 регулирующего клапана 4

ra;;,".;! оснащен управляющим блоком, состоящим из электромагнитного при- щ вода 18» электрического сервомотора

19 и электронного регулирующего прибора 20, к вхоцу которого подключены датчик 21 и задатчик 22 давления от- . бираемого пара в трубопроводе 2 эа регулирующим клапаном 4, а выход прибора 20 подключен к входу электрического сервомотора 19, По линии 23 связи из схемы защиты турбины на вход

t электромагнитного привода 18 и через элемент ИЛИ 14 на вхсд электромагнитного привода 13 поступают зашитные сигналы об отключении электрической нагрузки турбины или о закрытии стопорных клапанов турбины, 55

Регулирующий клапан 4 в полностью . открытом положении создает в потоке б отбираемого пара нерегулируемый перепад давлений, закрытие клапана 4 создает дополнительный регулируемый перепад, величина которого определяется положением регулирующего клапана и параметрами пара перед и за ним, Далее под регулируемым перепадом понимается перепад, соответствующий таким параметрам в рабочем диапазоне перед и за клапаном, при которых для фиксированного положения клапана перепад минимальный, Минимальный перепад для фиксированного положения клапана обеспечивается при минимальном расходе отбираемого пара, предварительно определяется по разности показаний манометров, устанавливаемых на трубопроводе до и после регулирующего клапана. Обратный клапан 3 в открытом положении также создает в потоке отбираемого пара некоторый перепад давлений.

В связи с тем, что конструктивно обратные клапаны с привоцом рассчитываются на закрытие обратным потоком пара при отказе привода, усилие привода оказывается недостаточно для полного закрытия обратного клапана и возможно только создание дополнительного перепада давлений в потоке отбираемого пара. По мере закрытия обратного клапана под действием силы пружинного привода перепад, создаваемый обратным клапаном, возрастает, создавая усилие, ком пенсирующее силу пружинного привода. При определенном значении перепара действие этих сил уравновешивается и клапан останавливается в промежуточном положении. При открытом клапане 12 на линии 10 слива рабочей жидкости от привода 5 обратный клапан 3 создает дополнительный перепад давлений в потоке отбираемого пара, величина которого определяется усилием пружины 7 привода 5 клапана и давлением пара перец и за клапаном.

Далее, под перепадом на обратном клапане понимается максимальное значение перепада из диапазона возможных значений, Этот перепад на обратном клапане определяется в процессе наладки систсмы экспериментально. Для этого . на время эксперимента устанавливают манометры до и после обратного клапана и при максимальной нагрузке турбины и максимальном потреблении пара потребителем снимают показания моно85 4 щего клапана 4 приводом 6. Регулирующий клапан 4 перемещается от открытого положения. При этом на вы3 12816 метров и по разности показаний определяют значение перепада, являющееся максимальным из диапазона возможных значений. Уставка конечного выключателя 16 регулирующего клапана 4 выбирается таким образом, что на его выходе формируется сигнал, эквивалентный логической единице при положениях регулирующего клапана 4, соответствующих создаваемому клапаном fp

4 регулируемому перепаду, превьш ающему перепад на обратном клапане 3, создаваемый включением его привода 5.

На выходе конечного выключателя

17 регулирующего клапана 4 формирует- 15 ся сигнал, эквивалентный логической единице при открытом положении клапана 4.

Элемент 15 ПАМЯТЬ имеет на своем выходе Q, сигнал,,эквивалентный логи- 20 ческой единице при наличии на его входе S логической единицы, а на . входе R — логического нуля.

Элемент 15 имеет на выходе Q,логический нуль при наличии логическо- 25

ro нуля на входе S и логической единицы на входе R. При наличии на входах S u R логических нулей, íà его выходе Q сохраняется сигнал предыдущего состояния его входов, 30

Способ реализуется следующим образом.

При некотором номинальном значении тепловой нагрузки потребителя от турбины 1 по трубопроводу 2 через обратный 3 и регулирующий 4 клапаны отбирается пар. Текущее значение давления отбираемого пара за регулирующим клапаном 3, измеряемое датчиком 21 40 и заданное значение, формируемое задатчиком 22, равны. Регулирующий прибор 20 находится в состоянии баланса, а регулирующий клапан 4 — в некотором промежуточном положении, большем ус- 45 тавки его конечного выключателя 16, но меньшем уставки выключателя 17, Поэтому логическая единица с выхода выключателя t6 и логический нуль с выхода выключателя 17 поступают сопТ-50 ветственно на входы S u R элемента 15, определяя на его выходе Q наличие сигнала, соответствующего логической единице. Такому сигналу, поступающему на вход эл ктром гнитного привода 55

13 импульсного клапана 12, соответствует положение обратного клапана 3, определяемое усилием пружины 7 его привода 5, т,е. пружина 7 привода 5 своим усилием оказывает воздействие на закрытие клапана 3, Таким образом, в этом режиме пар, отбираемый потребителем из турбины

1, дросселируется до заданного значения давления пара регулирующим клапаном 4 и обратным клапаном 3.

При уменьшении текущего значения давления пара за регулирующим клапаном 4 или увеличении заданного значения этого давления, нарушается балансмежду сигналами от датчика 21 и задатчика 22 на входе прибора 20, и на выходе прибора 20 появляется сигнал, воздействующий на электрический сервомотор 19 привода 6, открывающего регулирующий клапан 4 по команде прибора 20.

При открытии регулирующего клапа на 4 до положения, соответствующего уставке конечного выключателя 16, на его выходе и на. входе $ элемента 15

ПАМЯТЬ появляется логический нуль, однако на выходе Q, элемента 15 сигнал не изменяется, сохраняя значение, соответствующее предыдущему состоянию входных сигналов элемента lt5.

При дальнейшем открытии регулирующего клапана 4, в случае его полного открытия, на выходе конечного выключателя 17 и на входе R элемента 15 появляется логическая единица, что вызывает появление логического нуля на выходе Я элемента 15 и закрытие импульсного клапана 12 электромагнитным приводом 13 по сигналу элемента

15. Усилие пружины 7 привода 5 обратного клапана 4 уравновешивается усилием, развиваемым в приводе 5 рабочей жидкостью, вследствие чего снимается действие привода 5 клапана 3 в сторону его закрытия.. Перепад давлений в потоке отбираемого пара на . клапане 3 скачкообразно уменьшается и за счет этого скачкообразно возрастает давление отбираемого пара за регулирующим клапаном 4. При этом текущее значение давления отбираемого пара за регулирующим клапаном 4, измеряемое датчиком 21, превышает заданное, формируемое задатчиком 22.

Баланс входных сигналов прибора 20 нарушается и с его выхода на электрический сервомотор 19 поступает команда в сторону закрытия регулирую1281685 ходе конечного выключателя 17 появляется логический нуль, а на выходе выключателя 16 логический нуль сохраняется, на входы S u R элемента

15 ПАМЯТЬ поступают логические пули, определяя на его выходе Я состояние, соответствующее предыдущему состоя-. нию его входов S и R, т.е. логический нуль.

При дальнейшем закрытии регулирующего клапана 4 по команде прибора

20 регулирующий клапан 4 достигает положения уставки конечного выключателя 1б и на его:вьгходе и, соответственно, на входе S элемента 15 появляется логическая единица, вызывая появление логической ециницы на выходе элемента 15, и тем самым срабатывание электромагнитного привода 13 и открытие импульсного кла- пана 12 на линии 10 слива рабочей

/ жидкости из привода " обратного клапана 3. При этом обратный клапан 3 получает воздействие в сторону закрытия клапана, величина которого определяется усилием пружины 7 привода 5. За счет перепада давлений в отбираемом потоке пара, создаваемом на обратном клапане 3, давление пара за регулирующим клапаном 4 скачкообразно понижается и принимает значепке ниже заданного. На выходе прибора 20 появляется сигнал воздействия на электрический сервомотор

19, по которому регулирующий клапан

4 получает перемещение от привода 6 в сторону открытия, При этом на вы-ходе конечного выключателя 16 логи. ческая, единица заменяется нулем. Однако на выходе элемента 15 сигнал не изменяется, сохраняясь соответствующим предыдущему состоянию входных сигналов элемента 15.

Таким образом, в нормальном режи-. ме эксплуатации поток отбираемого пара дросселируется до заданного значения давления одновременно в обратном 3 и регулирующем 4 клапанах. При увеличении тепловой нагрузки потребителя, что проявляется в понижении давления пара за клапаном 4 ниже заданного значения, для расширения диапазона регулирования дросселирование отбираемого пара осуществляют только в регулирукщем клапане 4.

В случае отключения электрической нагрузки турбины 1 или закрытия стопорных клапанов турбины по линии 23 связи поступает сигнал на электромагнитный привод 18 и через элемент

ИП!! 14 на электромагнитный привод

l3, Срабатывание электромагнитного привода 18 приводит к быстрому и безусловному закрытию регулирующего клапана 4 приводом б.

Срабатывание электромагнитного привода 13 импульсного клапана 12 приводит к воздействию привода 5 Обратного клапана 3 в сторону закрытия клапана.

В предлагаемом способе обратный клапан отбора и его привод расхажи1l ваются в процессе нормальной эксплуатации турбины в процессе нормальной эксплуатации турбины, за счет чего увеличивается нацежпость обратного клапана, снижаются усилия, необходимые для перемещения регулирующего клапана благодаря умеиьшепию перепада давлений на нем дополнительным дросселироваиием потока Отбираемого пара в Обратном клапапе в результате че-25 го увеличивается надежност.-» Регулирующего клапана, уменьшается шум От дроссепирования пара в регулирующем клапане.

Формула из обре reиия

Способ регулирования Отбора пара из турбины путем B03действия на приводы обратного и регулирующего клапаНс}H. установленных на трубопроводе

35 Отбора при подаче защитнь.х сигналов на отключение Отбора, воздействия на привод регулирующего клапана при Отклонении давления пара за этим клапаИОМ От заданнОГО зпа -1ения и контроля

4Q положения регулирующего клапана, отличающийся тем,что, с целью повышения надежности, предварительно измеряют перепад давлений на обратном кпапане, возникающий при

g5 вкпючении его привода. в режиме максимального отбора пара, и находят положение регулирующего клапана, при котором перепад давлений на. этом клапане в режиме минимального отбора пара

50 равен измеренному перепаду давлений на обратном клапане, и дополнительно

33оздейству3от на привод обратного клапана в сторону его закрытия при Отклонении положения регулиру:ощего клапана от предьарительно найденного положения в сторону его закрь тия, а снимают это дополнительное воздействие при полнОм ОткРытии регулируюшего кчапана