Система регулирования нагрузки энергоблока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБ

1)562667

К АВТОРСКО (61) Дополнительно (22) Заявлено13.05 с присоединением з (23) Приоритет

1) М. Кл.е

T 01 К 7/24

Государственный иомитет

Совета Министров СССР оо делам иэаоретений и открытий

) УДК 62 1. 182:

:621. 165-54 (088. B) (43) Опубликовано (46) Дата опублик (72) Авторы изобретения

P. А. Бейтлин, В. И. Шапиро и И. Ф. Золотов (71) Заявитель Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (В4) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ

ЭНЕРГОБЛОКА

Иэобре гение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для регулирования нагрузки энергоблоков котелгурбина с сопловым парораспределэиием преимущественно сверхкритических параметров лара.

Известны снс гемы регулирования нагрузки энергоблока, содержащие регулятор мощности и регулятор давления пара за котлом или регулятор положения клапанов тур- 1е бины f 1) .

Эти системы не обеспечивают оптималь» ного соотношения давления пара и. положения клапанов, а следовательно и максималь ной экономичности блока дри заданной на- ф груэке.

Известна также система, обеспечивающая поддержание оптимального соотношения давления пара и положения клапанов, которая содержит регулятор давления пара эа кот- }9 лом, а также регулятор мощности и регулятор положении клапансв, действующие на

«лапаны турбины, и два задающих преобра-. зователя, на вход которых подан выходной

1 сигнал регулятора мощности (2, Выход 25

2 одного задающего преобразователя соединен с. входом регулятора давления пара за кот . лом, а выход "„другого с; входом регуля тора положения клапанов турбины.

Эта снсгема является наиболее близкой по технической сущности к предложенной.

Недостатком ее является малая скорость регулятора положения клапанов турбины н связь этого регулятора с регулятором мощности, что ухудшает динамическую точность оптимизапни давления пара эа котлом в переходных процессах и тем самым препятствует дальнейшему повышению экономичности.

Бель изобретения - повышение экономичности системы путем более точной оптимизации давления в переходных пронессах.

Для этого между выходом регулятора мощности и задающими преобраэователямн включен сумматор, к . входу, которого подключен также задатчнк мощности, и параллельно задающим преобразователям между выходом сумматора и входом регуляторов давления пара и положения клапанов включены динамические элементы, например диф662667 ференциаторы, к входу каждого из которых подключен также выход соответствующего задающего пре образователя с полярностью противоположной полярности подключения выхода сумматора. 5

Таким обрезом, регулятор мощности преврашен в инерционный корректирующий регулятор, который не подавляет работу регулятора положения клапанов, не лишает объект самовыравнивания и не ухудшает устойчивость системы регулирования, При измене-нии заданной нагрузки регулятор давления пара за котлом вместе с соответствующим динамическим элементом обеспечивает форсированное изменение нагрузки котла, а регулятор положения клапанов турбины .со своим динамическим элементом — форсирэвайное перемещение клапанов.

Такая схема включения регуляторов и динамических элементов во всех режимах гарантирует малоинерционную отработку задания по нагрузке.

На фиг. 1 показана схема предложенной системы регулирования; на фиг. 2 — пример зависимости оптимального положения клапа-, >5 нов h „от входного сигнала Х кл

I на фиг. 3 - соответствующая зависимость оптимального давления 3} от входного сигнала.

Система регулирования содержит корректирующий регулятор 1 мощности, к: входам которогэ подключены задатчик 2 мощности и датчик 3 активной мощности генератора 4. Выходы регулятора 1 и задвтчика 2 подключены к„входам сумматора 5, З5

Выход сумматора 5 подключен к .. входам дифференцивторов 6 и 7, задающего преобразователя 8 оптимального положения клапанов и задающего преобразователя 9 оптимального давления пара. Выход задающего преобразователя 8 подключен к : входу регулятора 10 положения клапанов турбины, а также к- входу дифференциаторв 6, Выход эвдаюшего преобразователя 9 подключен к входам регулятора 11 давления пара эа кот-." лом и дифференциатора 7. Выход регулятора 10 подключен к регулирующим клапанам 12 турбины 13. К > входам регулятора.

-10 подключен датчик 14 положения клапа

50 нов турбины и дифференциаторов 6. Вь}ход регулятора 11 через регуляторы подк почен к котлу 15. К, входам регулятора 11 подключен датчик 16 давления пара за котлом и диффе ре нци втор .. 7.

При изменении величины заданной мощности сигнал с задатчика 2 поступает через сумматор 5 на задающие преобразователи

8 и 9. Задающий преобразователь 8 осуществляет преобразование входного сигнала, например, в соответствии с зависимостью показанной на фиг. 2, в задающий преобразователь 9 — в соответствии с зависим стью показанной на фиг. 3. Входным сигна } лом для этих зависимостей является нагрузка, При Х X „и Х „> Х „(см. фиг.2 и 3) сигнал преобразователя 9 — постоянный, а сигнал преобразователя 8 - переме ный, Прн Х Х ХВХ ХВ„И лВ, ХВ = ХВ» СИГНаЛ преобразователя 9 - переменный, в преобосгэянныи Нрп X х Хй»

"4 происходит скачкообразное изменение выходных сигналов обоих преобразователей.

При X>„< Х „и Х л система регули-1 ъ», 3х л3»-„, рования поддерживает давление пара за котлом (в первом случае минимальное допустимре Р„„„, во втором случае - максималь нэе допустимое Р Ä ) . Положение клапанов турбины в этих диапазонах может быть произвольным. ИриХ -.„, X. Х, и Х Х вх (Х система поддерживает эптимвльйэе значения положения клапанов турбины. Давление пара эа котлом в этих диапазонах может быть любым в пределах эт Ромин дэ Р ома0с

При изменении сигнала задатчикв 2 в случаях Х „ Х „или Х >Х преобра» ьх зователь 8 (см. фиг. 1) изменяет задание регулятору 10. Сигналы на входе дифферен}}иагэрв 6 имеют противоположную полярность, причем коэффициенты усиления подобраны так, что в данном режиме сигналы компенсйрэваны, Регулятор 10 переводит клапаны 12 в новое установившееся положение. Уставка регуля гора 1 1 сохраняе гся постоянной, но перемещение клапанов приводит к изменению давления пара, которое воспринимает датчик 16. Регулятор 11 начинает воздействием на котел восстанавливать давление пара при новом положении клапанов, Процесс восстановления давления ускоряет дифференциатор 7, который в соответствии с изменением сигнала сумматора

5 воздействует на регулятор 11. Если в результате совместного действия регуляторов 10 и 11 установившаяся нагрузка нв будет точно соответствовать заданной, в работу вступает. регулятор 1, изменяющий величину X „и, как следствие, усгавку регулятора 10. Это вызывает дополнительное перемещение клапанов. Давление пара в осстанавливае т регулятор 1 1.

При Х „ Хзх Х „й Х Х»-" Хз„, изменение заданной млцности приводит к изменению уставки регулятора 11, который, воздействуя нв котел, начинвег устанавливать новое давление пара. Дифференцивгор 6, воспринимая изменение Х воздействует на регулятор 10, вызывая временное перемещение клапанов 12, и, как

562667 следствие, обеспечивает малоинерционное изменение мэшности. По мере набора нагрузки котлом 15 и увеличения давления пара сигнал на выходе дифференциатора 6 исчезает и клапаны 12 возвращаются в прежнее положение. Форсирующего воздействия дифференциатора 7 в данном режиме не возникаеr» потому что сигналы на входе его скомпенсированы. Корректирующее воздействие регулятора 1 при данном значении Хв„воспринимает регулятор 11, который в установившемся режиме обеспечивает такое давление Ii8p8 за котлом, при Ко» тором фактическая мощность равна заданной. l5

При переходе входного сигнала задающих преобразователей через Х „на вхо э дах регуляторов 10 и 11 возникают значительные рассогласования. Большие рассогласования возникают и на входах диф- 26 ференциаторов 6 и 7. Рассогласования на входе регулятора 10 (или 11) и выходе соответствующего дифференциатора f {или 7) направлены в противоположную сторону и в первый момент практически компенсиру- 25 ются, В дальнейшем регуляторы 10 и 11 постепенно выводят клапаны турбины и давление пара за котлом на новые уставки, Предложенная система позволяет опти мизировать давление пара на анергоблоках, 30 имеющих сверхкри тическ ие параметры бе з ухудшения устойчивости процесса регулирования во всем диапазоне нагрузок. Экономия топлива or оптимизации давления на таких энергоблоках может составить 0,3- 55

0, 5%.

B переходных режимах система обеспечивает более точное поддержание соотношения давления пара и положения клапанов, kQ. что дае т дополнительную ак оном як» топлив», величина которой тем бэльше, чем выше частота и уровень возмущений, действующих а энергоблоках.

Формула изобретения

Система регулирования нагрузки энергоблока, содержащая регулятор мошнэсти, на входы которого подключены задатчик мощности и датчик активной мощности генератора, а выход которого через задающие преобразователи соединен с. входами регуляторов давления пара за котлом и положения клапанов турбины, о т л и ч а ю ш ал с я тем, что, с целью повышения экономичности путем более точной оптимизации давления в переходных процессах, между выходом:q регулятора мэшпости и задающими преобразователями включен сумматор, к входу котэрэгэ подключен также задат с чик мощности, а параллельно задающим преобразователям между выходом сумматора и входами регуляторов давления пара и по,ложения клапанов включены динамические элементы, например дифференциаторы, ко входу каждого из которых подключен также выход соответствующего задающего преобразователя с полярностью, противополож ной полярности подключения выхода сумматора.

Источники информации, принятые Bo BHHмание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство hh 454359, М.Кл. Т01 К 7, 24, 1972.

2. Авторское свидетельство J4 424985, М.Кл. 7 01 К 7/24, 1972.

562667

%.

Составитель А. Калашников

Редактор Е. Кравцова Техред И. Асталощ К орректор Е. Hamt

Закаа 1854/168 Тираж 682 Подлисное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/S Филнал 1ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4