Способ контроля прогрева ротора паровой турбины

 

Союз Советсимк

Социалистические

Республми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и907277 (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 756050 (22)Заявлено 18.06.80 (21) 2941167/24-06 с присоединением заявки Я (23) Приоритет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания (5 l ) M. Кл.

Г 01 0 19/02

3Ъсударстынныб комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (5З ) И (621 . 165"57 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Похорилер и А. И. Шкляр

Уральский ордена Трудового Красного-Знамени политехнический институт им. С. И. Кирова (71) Заявитель (54)СЧОСОп КОНТРОЛч ПРОГРЕВА РОТОРА

ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на электростанциях для автоматизации контроля и управления при переменных режимах работы паровых турбин.

По основному авт. св. 1Е 756050 известен способ контроля прогрева ротора парово.Р турбины путем вычислен ния характернои температуры ротора с учетом результатов измерения температуры статора в нескольких его сечениях и давления пара и вычисления характерной разности температур по толщине ротора с учетом его характерной температуры и результатов измерения температуры пара в характерной точке ротора, определения среднемассовой температуры статора, измерения величины относительного уд20 линения ротора и нахождения среднемассовой температуры ротора, которую учитывают при выполнении характерной температуры ротора, а скорость изменения последней дополнительно учитывают при вычислении характерной разности температур(I), Недостаток известного способа— пониженная точность из-эа отсутствия учета изменений удлинения ротора при изменении частоты его вращения.

Цель данного изобретения — повышение точности контроля.

Для достижения поставленной цели предварительно определяют зависимость относительного удлинения ротора от частоты его вращения и при нахождении среднемассовой температуры ротора дополнительно измеряют частоту вращения ротора и учитывают эту зависимость.

На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа

Устройство содержит датчик 1 температуры пара в характерной точке ро тора, датчики 2 температуры в сечениях статора, датчик 3 относительно3 9П727 о удлинения ротора, дат.-i.»» : . ;,вяле-ния пара, датчик 5 частоты вращения ротора и последовательно соединенные блок 6 вычисления среднемассовой температуры ротора, блок 8 вычисления характерной температуры ротора и блок

9 вычисления, характерной разности температур по толщине ротора. Ко входам блока 6 вычисления среднемассовой температуры статора, представляющего собой сумматор-усилитель, подключены датчик 2 температуры в сечениях статора. Блок 7 вычисления среднемассовой температуры также представляет собой сумматор-усилитель, к первому его входу подключен выход блока 6, ко второму входу датчик 3 относительного удлинения ротора, к третьему входу — датчик 5 частоты вращения ротора, подключен20 ный через первый функциональный преобразователь 10. Выход блока 7 подключен к первому входу блока 8. Блок

8 вычисления характерной разности температур включает в себя первыи умножитель 11 и сумматор-усилитель

12. Ко входам первого умножителя 11 подключены выход блока 7- вычисления среднемассовой температуры ротора первый» вход блока 8) и через второй

С

ЗО функциональный преобразователь 13

{BTopoA H o Oëoêë 9) датчик 4 давления пара. Ко входам сумматора-усилителя 12 полк»»очен выход первого умножителя 11 и через третий функциональньп» преобразователь 14 — датчик

4 давления пара (третий вход блока 8).

Блок 9 вычисления характерной разности температур по толщине ротора содержит элемент 15 сравнения, ко

40 входам которого подключены датчик 1 температуры пара в характерной точке ротора, выход блока 8 вь»численыя характерной температуры ротора и выход этого же блока, подключенный через дифференциатор 16 и второй умножитель 17. Второй вход умножителя 17 подключен через четвертый функциональный преобразователь 18 к датчику 4 давления пара.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 2 температуры статора суммируются с весовыми коэффициентами в блоке 6, на выходе которого получают сигнал, пропорцио- Ы нальны»» среднемассовой температуре статора. В блоке 7 этот сигнал алгебраически суммируется с сигналом

7 4 датчика 3, пропорциона .:ьным вел»» »»»не относительного удлинения ротора и сигналом датчика 5 частоты вращения ротора, функционально преобразованным в первом функциональном преобразователе )О; при этом на выходе функционального преобразователя 10 получают сигнал, пропорциональный изменению длины ротора при изменении частоты его вращения от нуля до текущего значения в момент измерения. На выходе блока

7 получают сигнал, пропорциональный среднемассовой температуре ротора (по всей его длине). Сигнал, зависящий от нагрузки турбины, сформированный на выходе второго функционального преобразователя 13 по сигналу от датчика 4 давления пара в проточной части турбины, перемножают в первом умножителе 11 с сигналом, пропорциональным среднемассовой температуре ротора, поступающим с выхода блока 7. В сумматоре-усилителе !2 сигнал, пропорциональный полученному произведению, суммируется с сигналом, сформированным на выходе третьего функционального преобразователя 14. На выходе сумматора-усилителя 12 формируется сигнал, пропорциональный характерной температуре в сечении ротора — средней температуре по его толщине в данном сечении. !1а входы элемента 15 сравнения подают с соответствующими знаками сигнал по температуре пара в характерном сечении ротора от датчика 1, сигнал от сумматора-усилит е-ля 12 и сигнал с выхода второго умножителя !7, пропорциональ»»ь»й произведению сигналов, полученных соотьетственно в дифференциаторе 16 и на выходе четвертого функционального преобразователя 18. Таким образом, на выходе элемента сравнения формируется сигнал, пропорциональный величине разности темперaòóð по толщине ротора с учетом скорости изменения характерной температуры ротора.

Для получения функциональной зависимости между частотой вращения ротора и его удлинением, реализуемой функциональным преобразователем 10, предварительно производят испытания, при которых меняют частоту вращения ротора и фиксируют при каждом значении частоты величину отнбсительного удлинения ротора, »!ри этом для уменьшения влияния измене907277

5 ния температуры ротора в процессе испытания, последнее проводят после достаточно длительной работы турбины на холостом ходу с неизменными параметрами свежего пара, что обеспечиваэ ет стабилизацию теплового состояния ротора. Кроме того, время изменения частоты вращения ротора при испытаниях ограничивают несколькими минутами.

Изббретение позволяет вести более точный контроль температурного и термонапряженного состояния ротора паровой турбины, что повышает надежность турбины в переменных, в том числе и пусковых, режимах.,6

Формула иэббретения

Способ контроля прогрева ротора паровой турбины по авт. св. Р 756050, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно определяют зависимость относительного удлинения ротора от частоты его вращения и при нахождении среднемассовой температуры

l0 ротора дополнительно измеряют частоту вращения ротора и учитывают эту зависимость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Ф 756050, кл. F Ol D 19/02, 1978,