Система регулирования турбокомпрессора

Авторы патента:

Авторы изобретени С. А. Христианович, М. М. Ковалевский, В. М. Масленников, В. А. Бабич, В. В. Уцеховский, Г. Н. Морозов , В. Е. Немытко

F02C9/20 - дросселированием; регулированием лопаток турбины

ОП ИСАН И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскис

Сакиалистическис

Рссатблик

Зависимое от авт. свидетельства № 31154

Заявлено 24.Ч1.1971 (№ 1672926/24-6) с присоединением заявки N

Приоритет

Опубликовано 15 Ч.1973. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 25 ЧП.1973

М. Кл. F 02с 9/04

Комитет па делам изобретений и открытий ари Совете Министров сссР

УДК 621.438-55(088.8) Авторы изобретения

С. А. Христианович, М. М. Ковалевский, В. М. Масленников, В. А. Бабич, В. В. Уцеховский, Г. H. Морозов и В. Е. Немытко

Заявитель

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРА

Изобретение относится к области автоматического регулирования турбокомпрессоров и, в частности к установкам газификации сернистых мазутов.

По основному авт. св. № 311549 известны системы регулирования турбокомпрессора.

Предлагаемая система регулирования турбокомпрессора отличается от известных тем, что между реактором и газовой турбиной установлены дроссель и камера сгорания, подключенная к компрессору при помощи регулирующего клапана с сервомотором, соединенным с регулятором скорости; кроме того, к дросселю может быть подсоединен золотникускоритель, выход которого гидравлически связан с сервомоторами регулирующего клапана и клапана подвода пара, а параллельно дросселю включен датчик перепада давлений для воздействия на регулятор скорости.

Эти отличия повышают эффективность поддержания баланса мощностей и улучшают качество регулирования.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы.

Система регулирования тур бокомпрессора состоит из компрессора 1, газовой турбины 2, рекуперативной воздушной турбины 8, использующей избыточный расход воздуха от компрессора на частичных нагрузках, и паровой компенсационной турбины 4, обеспечивающей баланс мощностей на валу агрегата, а также служащей для его пуска.

Тракт нагнетания компрессора 1 содержит реактор б газификации вместе со связанными с ним химическими аппаратами, на линии к газовой турбине 2 вЂ” регулирующий орган (дроссель) б и камеру сгорания 7, на обводной линии в обводной клапан 8, на линии к воздушной рекуперативной турбине 8 вЂ” воз10 душный клапан 9, на линии подачи выжигающего воздуха в камеру сгорания 7 вЂ” регулирующий клапан 10.

На подводе пара к газовой турбине 4 размещается клапан 11. Контур регулирования

15 давления перед котлом содержит регулятор давления 12 и сервомотор 13, являющийся общим приводом дросселя б и воздушного клапана 9.

Контур регулирования скорости содержит

20 импульсный насос 14, регулятор скорости 1б, сервомотор 1б регулирующего клапана 10, сервомотор 17 парового клапана 11, сервомотор 18 обводного клапана 8.

Перед силовыми линиями масла размеща25 ется регулятор давления «после себя» 19. Со штоком сервомотора 13 жестко связан золотник-ускоритель 20. На дросселе б установлен датчик перепада давления 21.

Система работает следующим образом. Сер30 нистый мазут подается в реактор б и систему

38i0854

3 химических аппаратов, связанную с ним. В реактор поступает также сжатый воздух от компрессора 1.

Из реактора смесь газифицированного мазута и воздуха через регулирующий орган (дроссель) б идет в камеру сгорания 7, куда подается выжигающий воздух через регулирующий клапан 10.

Из камеры сгорания продукты газификации поступают в газовую турбину 2, после которой подаются в топку котла.

Через пропускной клапан 8 продукты газификации могут быть подведены в топку котла, минуя газовую турбину 2.

Избыточный воздух компрессора на частичных нагрузках подается через клапан 9 к соплам рекуперативной турбины 8.

Пар к паровой турбине 4 подводится через клапан 11. Дроссель б и клапан 9 имеют общий сервомоторный привод 18. Клапаны 8, 10, 11 управляются соответственно сервомоторами 18, Iб и 17.

Основным регулируемым параметром является давление газа перед котлом, которое надлежит поддерживать постоянным с минимальной степень неравномерности. Для этой цели установлен регулятор давления 12, импульс от которого передается сервомотору 18.

Совместная работа клапанов б и 9 обеспечивает поддержание постоянного давления за компрессором с точностью, зависящей от неравномерности регулирования числа оборотов.

Для поддержания заданного числа оборотов в системе имеется регулятор скорости 15, получающий импульс по оборотам от насоса

14. С выхода регулятора скорости сигнал подается к сервомотору Iб воздушного регулирующего клапана 10. Сервомоторы 17 и 18 получают импульс по числу оборотов непосредственно от насоса 14.

Давление масла в силовых линиях (перед шайбами а и перед золотником 20) поддерживается регулятором давления после себя» 19.

При набросе нагрузки на котел расхода продуктов газификации в него возрастает, и давление на мембрану регулятора давления

12 падает. В результате сервомотор 18 начинает открывать дроссель б и закрывать клапан 9, увеличивая расход газовой смеси через газовую турбину 2.

Одновременно золотник-ускоритель 20, связанный со штоком сервомотора 18, перемещаясь вправо, выбирает сначала перекрышу б и затем вЂ” перекрышу в и последовательно сообщает своими окнами сервомотор 1б регулирующего клапана 10 и сервомотор 17 парового клапана 11 с напорной масляной линией, 13 что приводит к увеличению подачи выжигающего воздуха в камеру сгорания 7 и к увеличению расхода пара в газовой турбине 4. Датчик перепада 21 воздействует на задатчик оборотов регулятора скорости 15. Количество

20 мазута, поступающего в реактор 5, регулируется отдельной системой, поддерживающей температуру в реакторе.

25 Предмет изобретения

1. Система регулирования турбокомпрессора по авт. св. № 311549, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности под30 держания баланса мощностей, между реактором и газовой турбиной установлены дроссель и камера сгорания, подключенная к компрессору при помощи регулирующего клапана с сервомотором, соединенным с регуля35 тором скорости.

2. Система регулирования по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, к дросселю подсоединен золотник-ускоритель, выход которого гидравли40 чески связан с сервомоторами регулирующего клапана и клапана подвода пара, а параллельно дросселю включен датчик перепада давлений для воздействия на регулятор скорости.

38О854

Р-

У7!

1, у !

Составитель Э. Клыгуль

Техред Л. Богданова

Корректор О. Усова

Редактор Е. Братчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2039/5 Изд. № 535 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Похожие патенты:

Патент 309144 // 309144

Патент 294952 // 294952

Способ управления газотурбинной установкой // 2454557

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТУ

// 411222

Дроссель для испытания газотурбинного двигателя // 1313126

Способ управления режимом работы газовой турбины на основе температуры выхлопного газа и газовая турбина // 2539930

Изобретение относится к энергетике. Способ управления рабочей точкой газовой турбины, включающий определение коэффициента давления турбины, вычисление эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах как функции от коэффициента давления турбины, определение в первый момент времени, когда температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах для одного и того же коэффициента давления турбины, и изменение, через заранее заданный интервал времени после первого момента времени, параметра распределения топлива с первого значения на второе значение, если температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, остается выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах. Также представлен контроллер для управления рабочей точкой газовой турбины согласно способу. Изобретение позволяет обеспечить более точное управление газовой турбиной. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 ил.

Способ и устройство для управления турбиной на основе зависимости температуры выхлопного газа от коэффициента давления турбины // 2539941

Изобретение относится к энергетике. Способ управления рабочей точкой газовой турбины, содержащей компрессор, камеру сгорания и турбину. Способ включает определение давления выхлопного газа на выходе турбины, измерение давления на выходе компрессора, определение коэффициента давления турбины на основе давления выхлопного газа турбины и давления на выходе компрессора; вычисление температуры выхлопного газа на выходе турбины как функции от коэффициента давления турбины, определение эталонной кривой температуры выхлопного газа в плоскости, заданной температурой выхлопного газа и коэффициентом давления турбины, и управление газовой турбиной для удержания рабочей точки на эталонной кривой температуры выхлопного газа. Также представлена газовая турбина, имеющая управляющее устройство для управления рабочей точкой газовой турбины согласно способу. Изобретение позволяет обеспечить более точное управление газовой турбиной. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Способ управления режимом работы газовой турбины на основе температуры выхлопного газа и газовая турбина // 2540210

Изобретение относится к энергетике. Способ управления рабочей точкой газовой турбины, содержащей компрессор, камеру сгорания и турбину. Способ включает вычисление эталонной кривой температуры выхлопного газа турбины как функции от коэффициента давления турбины, управление параметром распределения топлива. Также представлен контроллер для управления рабочей точкой газовой турбины. Изобретение позволяет обеспечить более точное управление температурой горения, более точное управление параметрами горения, более точное управление выбросом выхлопного газа. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил., 1 табл.

Порог на основе температуры выхлопного газа для способа управления турбиной и турбина // 2542617

Изобретение относится к энергетике. Способ управления рабочей точкой газовой турбины, содержащей компрессор, камеру сгорания и турбину, включающий шаг определения давления выхлопного газа на выходе турбины, шаг измерения давления на выходе компрессора, шаг определения коэффициента давления турбины на основе давления выхлопного газа и давления на выходе компрессора, шаг вычисления эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах как функции от коэффициента давления турбины, при этом пороговая кривая перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах содержит точки, в которых работа газовой турбины изменяется между режимом горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах, и шаг управления газовой турбиной для перехода между режимом горения в первичной зоне и режимом горения в первичной и вторичной зонах. Также представлена газовая турбина, содержащая контроллер для управления рабочей точкой газовой турбины согласно способу. Изобретение позволяет обеспечить более точное управление газовой турбиной. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ и система обнаружения и устранения заклинивания сопел // 2553845

Изобретение относится к энергетике. Способ управления заклиненным сопловым аппаратом, установленным между первой и второй турбинами, соединенными последовательно с компрессором. Способ включает определение, заклинен ли сопловой аппарат; подачу команды первой турбине увеличить минимальное опорное значение скорости, если сопловой аппарат заклинен; проверку, продолжает ли сопловой аппарат оставаться заклиненным; подачу команды компрессору увеличить поток отбираемого на вход тепла от текущей величины до максимальной величины, если сопловой аппарат заклинен; проверку, продолжает ли сопловой аппарат оставаться заклиненным; и подачу команды компрессору увеличить угол входного направляющего аппарата от текущей величины до максимальной величины, если сопловой аппарат заклинен. Также представлены система для устранения заклинивания сопел и машиночитаемый носитель, содержащий выполняемые компьютером команды, которые при их выполнении реализуют способ согласно изобретению. Изобретение позволяет устранить заклинивание соплового механизма. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ управления турбомашиной // 2562131

Группа изобретений относится к способу управления турбомашиной, запоминающему устройству и электронному блоку. Способ включает в себя: этап, на котором измеряют первую температуру (Т25) посредством первого датчика температуры; этап, на котором измеряют вторую температуру (Т3) посредством второго датчика температуры; этап, на котором оценивают третью температуру (Т25М), моделирующую упомянутую первую температуру; и этап, на котором определяют, по меньшей мере, одну уставку управления, по меньшей мере, для одного компонента оборудования, имеющего изменяемую геометрию, двигателя в зависимости от упомянутой измеренной первой температуры; причем способ отличается тем, что упомянутый первый датчик имеет первую постоянную С1 времени, которая больше, чем постоянная С2 второго датчика, и способ дополнительно включает в себя: этап, на котором обнаруживают всасывание воды или града в зависимости от падения упомянутой измеренной второй температуры; и при обнаружении всасывания воды или града этап, на котором определяют упомянутую уставку управления в зависимости от упомянутой оцененной третьей температуры. Технический результат изобретения - предупреждение помпажа в случае нарушения измерения температуры. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбинная электростанция с рециркуляцией отработавшего газа // 2642951

Предлагаются электростанция (1) и способ эксплуатации такой электростанции. Электростанция (1) содержит газотурбинный двигатель (2) с компрессором (5), заборным устройством компрессора (66), камерой сгорания (6, 7) и турбиной (8, 9). Система (4) рециркуляции отработавшего газа для возврата части отработавшего в газовой турбине газа на впуск (18) компрессора газовой турбины (2) и котел-утилизатор (3). Заборное устройство (66) компрессора содержит сектор (64) впуска свежего воздуха и сектор (65) впуска отработавшего газа. В компрессоре (5) и/или в заборном устройстве (66) компрессора установлен общий управляющий элемент (37, 38) для управления потоком свежего воздуха (61) и рециркуляционным потоком отработавшего газа (69). В заборном устройстве (66) компрессора предусмотрено физическое разделение между потоком свежего воздуха (61) и рециркуляционным потоком отработавшего газа (69) или свободный путь между физическим разделением потока свежего воздуха (61) и рециркуляционным потоком отработавшего газа (69) в заборном устройстве (66) компрессора и впуском (18) компрессора, слишком короток для возникновения существенных поперечных потоков от одного пути к другому или для существенного смешивания потоков. Рециркуляция выпускных газов улучшает эффективность двигателя на этапе частичной нагрузки, во время которой имеет место только использование наружной температуры воздуха, входящего в компрессор, а также управляемое применение рециркуляции выпускных газов улучшает динамический отклик двигателя на изменение в выходной мощности и позволяет спрогнозировать снижение эмиссии загрязняющих газов, таких как оксид азота из компрессора. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.