Устройство для автоматического обеспечения допустимого режима пуска турбины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (111 575438,61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.76 (21)2,376024/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,10.77, Бюллетень №87 (45) Дата опубликования описания 20 11, 77 (51) М. Кл.

Р 01 37 19/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.165-57 (088,8) (72) Авторы изобретения

A. Ш, Лейзерович, А. Д. Меламед и B. B. Малев

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теппотехнпческий научно-исспедоватепьский институт им, Ф. 3, Дзержинского и Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металпический завод" (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕН11Я

ДОПУСТИМОГО РЕЖИМА ПУСКА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления переменными режимами работы паровых турбин.

Известны устройства для управления пуском турбины, содержащие датчики температуры металла цилиндров высокого и среднего давления турбины и датчик нагрузки, подключенные к регулятору теплового состояния (1).

По мере роста температуры металла регулятор теплового состояния увеличивает параметры и 1и расход пара в турбину, что и обеспечивает автоматизацию процесса пуска.

Однако эти устройства не предусматривают учет изменений условий теплообмена в турбине по мере увеличения нагрузки и потому не позволяют оптимизировать процесс пуска.

1б

Известно также устройство для автоматического обеспечения допустимого режима пуска турбины, содержащее датчик температуры металла цилиндра высокого давления и датчик нагрузки, подключенные к функциональному преобразователю, связанному с регулятором подвода пара к турбине (2). С помощью функционального преобразователя реализуется зависимость условий теплообмена от нагрузки турбины.

Недостатком известного устройства являлся невысокая точность обеспечения допустимого режима из-за трудностей правильного учета ряда факторов и достаточно сложная наладка.

Целью изобретения является повышение точности и облегчение наладки.

Для этого дополнительно введены функциональные и нелинейные преобразователи и блок выделения минимума, ко входам которого через нелинейные преобразователи подключены датчики температуры металла цилиндров, а выход соединен с входом регулятора нагрузки, к первым входам дополHèòåëьныx функциональныx преобразователей подключен датчик нагрузки, ко вторым — соответственно датчики температуры металла цилиндров высокого и среднего давления, выходы этих преобразователей вместе с теми же датчиками температуры соединены соответственно через первый и второй сумматоры с входами регуляторов темпсратуры, основной функциональный преобразователь включен в цепь соединения первого сумматора с входом регулятора температуры пара перед цилиндром высокого давления, а к дополнительному входу того преобразователя подключен датчик давЩ1Ия свежего пара.

На чертетке изображена принципиальная схема устройства.

575433

Устройство содержит датчик 1 нагрузки, датчик 2 давления свежего пара, датчик 3 температуры металла цилиндра высокого давления турбины, датчик 4 температуры металла цилиндра среднего давления, дополнительные функциональные преобразователи 5 и 6 и основной функциональный преобразователь 7, первый с) мматор 8 и второй сумматор 9, нелинейные преооразователи 10 и 1I, блок 12 выделения миннмуча, показывающие приборы IS 15, подключенные соответственно к регулятору 16 нагрузки, к регулятору 17 температуры пара перед цилиндром высокого давления и к регулятору 18 температуры пара перед цилиндром среднего давления, а также нелинейный преобразователь 19 и пусковой регулятор 20 давления с обратной связью по давлению свежего пара.

Функциональные преобразователи 5 и 6 используются для формирования величины допустимой разности температур нара, омывающего «кр««тичсские» элементы конструкции со-. ответствую«цего цилиндра, и металла в характерной точке этого цилиндра. Преобразовате1Н уч««тыва«от зависимость величины предельно допустимой разности температур Но толщине

«критического» элемента (разность температуры обогреваемой поверхности и температуры в характерной точке) от температуры металла, а гакже зависимость величины критерия Био, характеризующего условия прогрева элемента, от расхода пара через туроину, т.е. от нагрузки турбины. На выходе сумматоров 8 и 9 получа«огся значения температуры пара, омывающего

«критические» элементы цилиндров высокого и среднего давления, котогь«е могут быть установлены в данный текущий момент пуска для поддерткания разностей температур в этих элеi, åHTàx на предельно допустимом уровне.

Температура пара в цилиндре высокого давления отличается от температуры свежего папа перед турбиной на величину, определяемую

Jðoññåëèðîванием пара в регулирующих органах и срабатыванием теплоперепада в ступенях. В функциональном преобразователе 7 величи а допустимой температуры пара в цилиндре высокого давления пересчитывается с учетом величины нагрузки турбины и давления свежего пара на величину допустимой температуры свежего пара перед турбиной. Температура пара после промперегрева, допустимая по условиям прогрева цилиндра среднего давления, принимается равной температуре на выходе сумматора 9, поскольку дросселирование пара в регулирующих органах среднего давления пренебрежимо мало, а снижение температуры пара в ст, пе «ях цилиндра среднего давления, если его

««а.н. учитывать, также может быть принято пост:янным.

3 нелинейных преобразователях 10 и

11 формируется величина нагрузки турбины, допустимой по тепловому состоянию соответствующих цилиндров. Зависимости, реализуемые в преобразователях 1О и 11, в неявном виде отражают уровень нагрузки, соответствуюший температурам свежего пара и пара после промперегрева и допустимый по условиям перегрева свежего пара и влажности на выхло««с турбины. При этом предполагается поддержаФормула изобретения

Устройство для автоматического обеспечения допустимого режима пуска турбины, содер45 жащее датчик температуры металла цилиндра высокого давления и датчик нагрузки, подключенные к основному функциональному преобразователю, датчики давления свежего пара и температуры металла цилиндра среднего давления, сумматоры и регуляторы нагрузки и темпе5О ратуры пара перед цилиндрами, отличаюш,ееся тем, что, с целью повышения точности и облегчения наладки, дополнительно введены функциональные и нелинейные преобразователи и блок выделения минимума, ко входам которого через нелинейные преобразователи подключены датчики температуры металла цилиндров, а выход соединен с входом регулятора нагрузки, к первым входам дополнительных функциональных преобразователей подключен датчик нагрузки, ко вторым — соответственно датчики темпера о туры металла цилиндров высокого и средне5

1О

2Е

25 ние разностей температур в «критических» элементах конструкции на предельно допустимом уровне, а также существование однозначной зависимости между давлением свежего пара и нагрузкой при пуске на скользящих параметрах. В блоке выделения минимума 12 формируется значение нагрузки, меньшей из допустимых по условиям теплового состояния цилиндров.

В качестве датчика 1 нагрузки турбины может быть использован датчик давления, например, в промежуточной ступени турбины.

Для турбин большой мошности скорость пуска лимитируется главным образом температурными напряжениями в роторах цилиндров высокого и среднего давления. Для таких турбин в качестве датчиков 3 и 4 характерных температур металла могут быть использованы датчики контроля за прогревом ротора.

Выходы у стройства могут быть подключены к показывающим приборам 13 — 15 и автоматическим пусковым регуляторам 16 — 18, соответственно, нагрузки (или расхода топлива), температуры пара перед цилиндром высокого давления и температуры пара перед цилиндром среднего давления с подсоединением к их входу соответствующих датчиков обратной связи по нагрузке (или расходу топлива) и температура». Сигнал от датчика 1 нагрузки через нелинейный преобразователь 19 может быть выведен на исполнительный пусковой регулятор

20 давления с датчиком обратной связи по давлению свежего пара.

Изобретение может быть использовано для автоматизации управления пуском блочных паротурбинных установок большой мошности.

При этом обеспечивается упрощение структуры, повышение надежности по сравнению с известными схемами, повышается качество оптимизации пусковых режимов, существенно облегчается наладка.

575433

Составитель А. Калашников

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Редактор М. Васильева

Заказ 4005/22 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го давления, выходы этих преобразователей вместе с теми же датчиками температуры соединены соответственно через первый и второй сумматоры с входами регуляторов температуры, основной функциональный преобразователь включен в цепь соединения первого сумматора с входом регулятора температуры пара перед цилиндром высокого давления, а к дополнительному входу этого преобразователя подклю чен датчик давления свежего пара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР № 263602, кл. F 01 D 19/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 418619, кл. F 01 D 19/02, 1972.