Устройство для управления турбодетандером электротехнологической установки

 

Изобретение м.б. использовано в установках, предназначенных для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистральных газоприводов. Цель изобретения - повышение зкономичности установки. Для этого устройство дополнительно содержит реле минимально 32 и максимально 33 допустимых значений частоты вращения ротора турбодетандера, подключенные к управляющей обмотке переключателя 23 режимов . Датчики 20, 22, 21 закрытого положения байпасного клапана 10,, закрытого положения клапана 8 рециркуляции и открытого положения регулируюсь S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) U U (ю (g q F 01 9 17/20

ГОСУДАРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4063193/24-06 (22) 28.04,86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (7i) Завод-втуз при Производственном объединении "Ленинградский металлический завод" (72) И.С. Бодров, Г.И. Болдырев, В.И. Глушков, Б.И. Зильберман, М.С. Калинин, А.А. Куландин, Б.Л. Кутаркин, Т.М. Лукиянова, A.Ï. Огурцов, A.Í. Попенко и M.M. Фомичев (53) 621.57(088.8) (56) Хильченко Л.Н. и Смоленский А.Н.

Регулирование паровых турбин, М.Киев. Машгиз, 1960, с. 202, фиг. 118.

Авторское свидетельство СССР

И 699205, кл. F 01 D 17/20, 1977.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОДЕТАНДЕРОМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение м.б. использовано в установках, предназначенных для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистральных газоприводов.

Цель изобретения — повышение экономичности установки. Для этого устройство дополнительно содержит реле минимально 32 и максимально 33 допустимых значений частоты вращения ротора турбодетандера, подключенные к управляющей обмотке переключателя 23 режимов. Датчики 20, 22, 2 1 закрытого положения байпасного клапана 10, за- сЮ крытого положения клапана 8 рециркуляции и открытого положения регулирую1397609 щих клапанов цилиндра низкого давле-ния подключены через переключатель 23 режимов к сервомоторам байпасного клапана 10, клапана 8 рециркуляции и регулирующих клапанов цилиндра низкого давления соответственно. Такая конструкция установки позволяет сни-Изобретение относится к устройствам для управления энерготехнологической турбиной и, в частности расширительной турбиной (турбодетандером) энерготехнологической установки, 5 предназначенной для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистраль ных газопроводов.

Целью изобретения является повы-шение экономичности установки путем снижения потерь дросселирования в регулирующих клапанах цилиндра низкого давления, уменьшение расхода газа через клапан байпаса и клапан рецйркуляции, а также оптимальной 15 длительности режима противодавления,.

На чертеже изображена схема устройства.

Турбодетандер, состоящий из ци.— пиндров — частей высокого давления 20 (ЧВД) 1 и цилиндров — частей низкого давления (ЧНД) 2 приводит в действие генератор 3. Газ к ЧВД 1 от коллектора нагнетания подводится через клапан 4, приводимый сервомотором 5, Газ 25 к ЧНД 2 из выхлопа ЧВД 1 подводится через клапан 6, IIpoBopHMbIA сервомотором 7..

Выхлоп ЧВД 1 (камера отбора) через клапан 8 рециркуляции приводимь1й сер- 30 вомотором 9, соединен также с входным коллектором компрессорной стан-ции. Входной коллектор компрессорной станции через байпасный клапан

10, управляемый сервомотором 11, сое355 динен с выхлопом ЧНД 2, подключенным к топливному коллектору газотурбинных агрегатов компрессорной станции, Сервомоторы 5, 7, 9 и 11 имеют электрические входы. pic 0

Датчик частоты вращения вала тур-бодетандера 12 и моторный задатчик зить потери дросселирования в регулирующ;лх клапанах цилиндра низкого давления, уменьшит> расход газа через клапан 10 байпаса и клапан 8 рециркуляции, а также о . еспечить оптимальную длительность режима противодавлсния„ 1 ил, 13, подклоченные к релейному блоку

1 -..., образуют регулятор 15 частоты.

Датчик 16 противодавления H задатчик 17, подключенные к релейному блоку 18, образуют первый регулятор 19 противодавления. На сервомоторе 11 установлен репейный датчик 20 положения закрытия клапана 10. На сервомоторе 7 устачовлен датчик 21 положения открытия клапана 6. На сервомоторе 9 установлен релейный датчик 22 положения закрытия клапана 8.

Переключатеп 23 имеет управляющую обмотку 24 и контакты 25-30, а к управляющей обмотке подключены ручной ключ 31 и два реле частоты: минимальный 32 н максимальный 33. Датчик 34 и задатчик 35, подключенные к релейному блоку 36, образуют второй регулятор 37 противодавления, подключенный к,сервомотору 1 I, через контакт 30 переключателя 23.

Устройство работает следующим образом.

Если частота вращения ротора турбодетандера не выходит за максимально и минимально допустимые значения (например, составляет 49,5-50,5 Гц), то путем воздействия ключа 31 на обмотку 24 переключатель 23 может быть установлен в верхнее положение, что соответствует режиму работы с регулируемым противодавлевием (режим параллельной раооты с энергосистемой).

При этом регулятор 15 частоты через контакт 25 подключен к своему задатчику 13. Первый регулятор 19 противодавленля через контакт 26 подключен к сервомотору 5, Датчик 22 поли..;ения сервомотсрка 9, через контакт

28 под пючен к сервомотору 9. Датчик

21 положения сервомотора 7 через кон1397609 такт 27 подключен к сервомотору 7..

Датчик 20 положения сервомотора 11 подключен к сервомотору 11 через контакт 29.

При этом регулятор 15 воздействует на задатчик 13, поддерживая на выходе нулевой сигнал, что обеспечивает его безударное подключение к сервомотору 5. Первый регулятор 19 проти- 10 водавления воздействует на сервомотор 5, обеспечивая необходимый расход газа для поддержания заданного давления в топливном коллекторе станции.

Мощность генератора 3, при этом 15 определяется расходом газа через ЧВД

1 и ЧВД 2 в топливный коллектор станции.

Оптимизация этого режима обеспечивается тем, что датчик 21 воздейст- 20 вует на сервомотор 7, удерживая его в положении открытия клапана 6 с целью предотвращения дросселирования газа в клапане 6, и датчики 20 и 22 удерживают сервомоторами 9 и 11 клапаны 25

8 и 10 в закрытом положений, предотвращая утечку газа из камеры отбора через клапан 8 и питание топливного коллектора через клапан 10 байпаса, Второй регулятор 37 противодавления З0 отключен

При снижении частоты вращения ротора ниже допустимого предела (или повышения частоты выше допустимого предела) реле 32 (или 33) соответственно воздействует на обмотку 24 и пе35 реводит переключатель 23 в нижнее положение.

При этом регулятор 15 через контакт 25 подключается к сервомотору 5.

Первый ре гуля тор 1 9 про тиводавле ния через контакт 26 подключается к сервомотору 7. Датчики 20 и 21 положения сервомотора 7 и 11 через контакты

27 и 29 подключаются к сервомотору 9.

Датчик 22 положения сервомотора 9

45 через контакт 28 отключается от связи с сервомотором 9. Второй регулятор

37 противодавления через контакт 30 переключателя 23 подключается к сервомотору 11.

При этом турбодетандер работает в режиме независимого поддержания частоты и противодавления (автоном ный режим работы).

Клапан 4 управляется по частоте от

I регулятора 15, клапан 6 — по противодавлению от первого регулятора 19 противодавления. Если расхода через клапан 6 не хватает для поддержания противодавления, то второй регулятор 37 противодавления, имеющий уставку несколько ниже ставки первого регулятора 19, открывает байпаснт и клапан 10, подключаясь к регулированию противодавления, Различные установки регуляторов 19 и 37 предотвращают открытие клапана 10 раньше полного открытия клапана 6.

Если расход через клапан 4 превосходит расход через клапан 6, открывается клапан 8 рециркуляции, осуществляется сброс газа из турбодетандера после ЧВД 1. Сигнал открытия клапана 8 для данной заявки несуществен.

Оптимизация режима при этом происходит следуюшим образом.

Если клапан 6 полностью открыт и также открыт клапан 10 то датчик

20 положения воздействует на сервомотор 9 "на закрытие" клапана 8 с целью повышения давления на выхлопе ЧВД 1 и сопутствующего закрытия клапана 10 для уменьшения пропуска газа через байпас в обход ЧНД 2.

Если клапан 10 закрыт, а клапан

6 прикрыт, то датчик 21 положения воздействует на сервомотор 9 "на открытие" клапана 8 с целью снижения давления на выхлопе ЧВД 1 и сопутствующего открытия клапана 6 для уменьшения дросселирования газа B этом клапане. Случай, когда клапан 6 прикрыт, а клапан 10 открыт, невозможен из-за различия уставок регуляторов

19 и 37.

Таким образом, «а обоих режимах (в обоих положениях переключателя 23) обеспечивается минимально возможное дросселирование газа в клапане 6, минимально возможный пропуск газа через клапан 10 байпаса в обход ЧНД

2 и минимально возможный расход газа через клапан 8 рециркуляции.

Формула изобретения

Устройство для управления турбо" детандером электротехнологической установки, содержашее переключатель режимов, регуляторы частоты и противодавле ния, связанные с ре гуляторами сервомоторы клапана байпаса, клапана рециркуляции, регулирунляих клапанов цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, причем все сер1397609

Составитель В. Каклюгин

Техред И. Ходаннч Корректор И.Иаксимишинец

Редактор Г. Гербер

Заказ 2577/32

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб„, д, 4/

Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, А в омо торы, кроме с ерв омотора ре г улирующих клапанов цилиндра высокого давления, имеют датчики крайних положений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности установки путем снижения потерь дросселирования в регулирующих клапанах цилиндра низкого давления, уменьшения расхода газа через кла- 1G пан байпаса и клапан рециркуляции, а также оптимальной длительности режима противодавления, устройство дополнительно содержит реле мннимально и максимально допустимых значений частоты вращения, подключенные к управляющей обмотке переключателя режимов, а датчики закрытого положения байпасного клапана, закрытого положения клапана рециркуляции и открытого положения регулирующих клапанов цилиндра низкого давления подключены через переключатель режимов к сервомоторам байпасного клапана, клапана рециркуляции и регулирующих клапанов цилиндра низкого давления, соответственно.