Устройство для контроля прогрева ротора турбины

 

п11769032

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Соеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.12.78 (21) 2698431/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

F 0ID 19/02

Государстеенный комитет

СС.СР (53) УДК 621.165-57 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

А. Ш. Лейзерович

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРЕВА РОТОРА

ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации пуска паровых турбин.

Известны устройства для контроля прогрева ротора турбины, содержащие датчик 5 температуры пара, подключенный к входу сумматора, блок вычисления градиента температуры и датчик режимного параметра турбины, подключенный через функциональный прсобразователь к одному из вхо- )0 дов блока умножения (1). Эти устройства моделируют прогрев ротора с учетом изменения условий теплоотдачи от пара к поверхности ротора при изменении режима работы турбины. 15

Такие устройства характеризуются недостаточно высокой точностью.

Известно также устройство для контроля прогрева ротора турбины, содержашее дат- 20 чик температуры пара, подключенный к входу первого сумматора, выход которого соединен с входами второго сумматора, блока вычисления градиента температуры и блока вычисления характерной темпера- 25 туры мсталла, выполненного в виде третьего сумматора и соединенных с ним инерционных звеньев и подключенного своим выходом к входу второго сумматора, и датчик режимного параметра турбины, под- 30 ключенный через функциональный преобразователь к одному из входов блока умножения, выход которого соединен с входом первого сумматора,(2).

Недостаток этого известного устройства — несколько ограниченный диапазон работы.

Цель изобретения — расширение диапазона работы.

Для этого выход блока вычисления градиента температуры подключен к второму входу блока умножения. Выход первого сумматора дополнительно соединен с третьим входом блока умножения посредством линейного преобразователя. Блок вычисления градиента температуры может быть выполнен в виде параллельно соединенных реальных дифференцирующих звеньев и четвертого сумматора, связанного с ними своим входом. Инерционные звенья блока вычисления характерной температуры металла могут быть включены параллельно, а блок вычисления градиента температуры выполнен в виде подключенных к общему сумматору параллельных цепей, количество которых соответствует числу указанных инерционных звеньев, причем каждая из цепей содержит последовательно включенное суммирующее звено, прямой и инверсный входы которого соответственно соеди769032

65 иены с входом и выходом соответствующего инерционного звена, и усилитель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема данного устройства; на фиг. 2 — то же, с блоком вычисления (один из вариантов).

Устройство содержит блок 1 вычисления характерной температуры металла ротора, подключенный через первый сумматор 2 к датчику 3 температуры пара, омывающего ротор в контролируемом сечении. К выходу первого сумматора 2 помимо блока 1 вычисления характерной температуры подключены также второй сумматор 4 и блок

5 вычисления градиента температуры металла на поверхности ротора. При этом к второму (инверсному) входу второго сумматора 4 подключен выход блока 1 вычисления температуры.

Устройство содержит также последовательно включенные датчик 6 режимного параметра турбины (в данном случае датчик давления греющего пара), функциональный преобразователь 7 сигнала от датчика 6 и блок 8 умножения, к второму входу которого подключен выход блока 5 вычисления градиента. Предусмотрен также (см. фиг. 1) линейный преобразователь 9 сигнала на выходе первого сумматора 2, подключенный к третьему входу блока 8 умножения. Выход блока 8 умножения соединен со вторым (инверсным) входом первого сумматора 2.

Блок 1 вычисления характерной темпсратуры металла, изображенный на фиг. 1, выполнен в виде двух соединенных параллельно инерционных звеньев 10 первого порядка, выходы которых подключены к входам третьего сумматора 11. Аналогично блок 5 вычисления градиента выполнен в виде двух соединенных параллельно реальных дифференцирующих звеньев 12. Выходы звеньев 12 соединены с входом четвертого сумматора 13.

Блок 1 вычисления характерной температуры, изображенный на фиг. 2, выполнен в виде двух параллельно включенных цепей из последовательно соединенных усилителя и инерционного звена 10, причем усилитель 14 одной цепи выполнен в виде сумматора, к инвертному входу которого подключен выход усилителя 15 второй цепи.

Выходы инерционных звеньев 10 подключены к входам третьего сумматора 11. Блок

5 вычисления градиента температуры выполнен в виде также двух параллельно включенных цепей из суммирующих звеньев

16 и 17 и усилителей 18 и 19. Прямой и инвертный входы каждого из суммирующих звеньев 16 и 17 подключены соответственно к входу и выходу инерционного звена 10 соответствующей цепи блока 1 вычисления характерной температуры. Выходы усилителей 18 и 19 соединены с входами общего су м м а тор а 20.

Зо

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы турбины с помощью блока функционального преобразователя 7 сигнала от датчика 6, характеризующего режим работы турбины и условия прогрева ротора, получают величину, обратно пропорциональную переменному значению коэффициента теплоотдачи от пара к поверхности ротора. Умноженная в блоке 8 умножения на коэффициент теплопроводности стали и на текущее значение градиента температуры металла на обогреваемой поверхности ротора эта величина на выходе блока 8 преобразуется в разность температур пара и обогреваемой поверхности ротора, которая, будучи вычтена в первом сумматоре 2 из значения температуры греющего пара, измеряемой датчиком 3, дает значение текущей температуры поверхности ротора. Линейное преобразование этого сигнала в преобразователе дает величину переменного коэффициента теплопроводности, а динамическое преобразование того же сигнала в блоке 5 дает величину градиента. Обе полученные величины подаются на блок 8 умножения.

Вычитая величину характерной температуры металла контролируемого сечения ротора из текущей температуры поверхности ротора, получают на выходе второго сумматора 4 величину разности температур, характеризующей термонапряженное состояние ротора.

Выходы блока 1 вычисления и второго сумматора 4 выводятся на показывающие (рсгистрирующие) приборы эксплуатационного контроля и (при автоматизации управления) подключаются к автоматизированной системе управления турбины (на фиг.

1 и 2 не показаны) .

Указанное выполнение устройства позволяет расширить диапазон его работы, использовать его для мощных паровых турбин тепловых и атомных электростанций.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля прогрева ротора турбины, содержащее датчик температуры пара, подключенный к входу первого сумматора, выход которого соединен с входами второго сумматора, блока вычисления градиента температуры и блока вычисления характерной температуры металла, выполненного в виде третьего сумматора и соединенных с ним инерционных звеньев и подключенного своим выходом к входу второго сумматора, и датчик режимного параметра турбины, подключенный через функциональный преобразователь к одному из входов блока умножения, выход которого соединен с входом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы, выход блока вычисления градиента температуры

769032 подключен к второму входу блока умножения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход первого сумматора дополнительно соединен с третьим входом блока умножения посредством линейного преобразователя.

3. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок вычисления градиента температуры выполнен в виде параллельно соединенных реальных дифференцирующих звеньев и четвертого сумматора, связанного с ними своим входом.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что инерционные звенья блока вычисления характерной температуры металла включены параллелььно, а блок вычисления градиента температуры выполнен в виде подключенных к общему сумматору параллельных цепей, количество которых соответствует числу указанных инерционных зве5 ньев, причем каждая из цепей содержит последовательно включенное суммирующее звено, прямой и -инверсный входы которого соответственно соединены с входом и выходом соответствующего инерционного зве10 на, и усилитель, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 569733, кл. F 01D 19/02, 1975.

15 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2630935, кл. F 01D 19/02, 1978 (прототип).

769032

Составитель А. Калашников

Редактор Т. Загребельная Техред А. Калашникова Корректор Т. Трушкина

Заказ 2271!7 Изд, М 526 Тираж 583 Подписное

HHO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2