Система автоматического регулирования давления пара перед турбиной

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА ПЕРЕД ТУРБИНОЙ, подключенной к общей магистрали котлов, первый из которых подсоединен в ближайшей к турбине точке магистрали, а второй и третий по обе стороны от этой точки, содержащая регулятор давления, соединенный с датчиком давления пара перед турбиной, регулятор паровпуска турбины, регуляторы тепловых нагрузок котлов, снабженньге блоками импульсного интегрирования, блоки ограничения регуляторов паровпуска н . тепловых нагрузок и логический блок с контактами реле, введенными в. цепи соединения выходов Больше и Меньше регулятора давления с блоками импульсного интегрирования регуляторов тепловых нагрузок, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поддержания давления пара, выходы регулятора давления дополнительно соединены с блоком импульсного интегрирования регу .лятора паровпуска, причем соединение выхода Больше выполнено через последовательно включенные замыканящеся контакты реле блоков ограничения регуляторов тепловых нагрузок котлов и подключенный пар:аллельно контакту реле блока ограничения регулятора тепловых нагрузок третьего котла замыкающийся контакт логического блока, а соединение выхода Меньше - через замыкающийся контакт реле блока ограничения регулятора паровпуска, размыкающийся контакт О которого введен в цепь соединения х выхода Меньше регулятора давления 1 :л о | с блоком импульсного интегрирования регулятора тепловой нагрузки первого котла.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

I (19) (И) 5 ) F 22 В 35/00 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:"

К ABTOPGXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3485597/24-06 (22) 18.08.82 (46) 07.04.84. Бюл. Р 13 (72) Ю.Б. Райский, Н.М. Щапин, С.Д. Шайхетман, П.M. Кремлев, В.В. Каширин и В.А. Андреев (71) Челябинская теплоэлектроцентраль В 2 (53) 621 182-5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 682729,.кл. F 22 В 35/00, 1977. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА ПЕРЕД

ТУРБИНОЙ, подключенной к общей магистрали котлов, первый из которых подсоединен в ближайшей к турбине точке магистрали, а второй и третий— по обе стороны от этой точки, содер" жащая регулятор давления, соединенный с датчиком давления пара перед турбиной, регулятор паровпуска турбины, регуляторы тепловых нагру зок котлов, снабженные блоками импульсного интегрирования, блоки ограничения регуляторов паровпуска и . тепловых нагрузок и логический блок ( с контактами реле, введенными в.

1 цепи соединения выходов "Больше" и "Меньше" регулятора давления с блоками импульсного интегрирования регуляпоров тепловых нагрузок, о т .л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности поддержания давления пара, выходы регулятора давления дополнительно соединены с блоком импульсного интегрирования регулятора паровпуска, причем соединение выхода "Больше" выполнено через последовательно включенные замыкающиеся контакты реле блоков ограничения регуляторов тепловых нагрузок котлов и подключенный параллельно контакту реле блока ограничения регулятора тепловых нагрузок третьего котла замыкающийся контакт логического блока, а соединение выхода

"Меньше" - через замыкающийся контакт реле блока ограничения регулятора паровпуска, размыкающийся контакт которого введен в цепь соединения выхода "Меньше" регулятора давления с блоком импульсного интегрирования регулятора тепловой нагрузки первого котла.

1084527 2

Цель изобретения — повышение точности поддержания давления пара.

Указанная цель достигается тем, что в системе автоматического регулирования давления пара перед турбиной, подключенной к общей магистрали котлов, первый из которых подсоединен в ближайшей к турбине точке магистрали, а второй и третий — по обе стороны от этой точки, содержащая регулятор давления, соединенный с датчиком давления пара перед турбиной, регулятор паровпуска турбины, 40 регуляторы тепловых нагрузок котлов, снабженные блоками импульсного интегрирования, блоки ограничения регуляторов паровпуска и тепловых на. грузок и логический блок с контакта- 4 ми реле, введенными в цепи соединения выходов "Больше" и "Меньше" регулятора давления с блоками импульсного интегрирования регуляторов тепловых нагрузок, выходы регулятора давления 0 дополнительно соединены с блоком импульсного интегрирования регулятора паровпуска, причем соединение выхода "Больше" выполнено через последовательно включенные замыкающиеся сонтакты реле блоков ограничения регуляторов тепловых нагрузок котлов и подключенный параллельно контакту

Изобретение относится к теплоэнер-, гетике и может быть использовано при автоматизации тепловых электростанций с общей магистралью.

Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматического регулирования давления пара перед турбиной, подключенной к общей магистрали котлов, первый из которых подсоединен в ближайшей к турбине точке магистра- ли, а второй и третий — по обе стороны от этой то4ки, содержащая регулятор давления, соединенный с датчиком давления пара перед турбиной, регулятор паровпуска турбины, регуляторы 15 тепловых нагрузок котлов, снабженные блоками импульсного интегрирования, блоки ограничения регуляторов паровпуска и тепловых нагрузок и логический блок с контактами реле, введенЯО и Н ными в цепи соединения выходов Больше и "Меньше" регулятора давления с блоками импульсного интегрирования регуля.торов тепловых нагрузок Ц .

Недостатком известной системы явля-25 ется пониженная точность поддержания давления пара. реле блока ограничения регулятора тепловых нагрузок третьего котла замыкающийся контакт логического бло" ка, а соединение выхода "Меньше"— через замыкающийся контакт реле блока ограничения регулятора паровпуска, размыкающийся контакт которого введен в цепь соединения выхода "Меньше" регулятора давления с блоком импульсного интегрирования регулятора тепловой нагрузки первого котла.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы.

Первый, второй и третий котлы 1-3 соответственно подсоединены к общей магистрали 4, причем первый котел 1 подсоединен в ближайшей к турбине 5 точке магистрали, а второй и третий котлы 2 и 3 - по обе стороны от этой точки. К той же магистрали 4 могут быть подключены также другие котлы (показаны линии 6 и 7 подключения) и другие турбины (показаны линии 8-11 подключения).

Система предназначена для регулирования давления пара перед турбиНой 5.

Система содержит регулятор 12 давления, вход которого соединен с датчиком 13 давления пара перед турбиной

5 и задатчиком 14, и регулятор 15 тепловой нагрузки котла 1, вход которого соединен с датчиком 16 расхода пара из котла 1 и блоком. 17 импульсного интегрирования, выход которого соединен также с блоком 18 ограничения нагрузок котла 1 и через контакт

19 двухпозиционного переключателя блока 18 с реле 20. Система содержит также регулятор 21 паровпуска турбины (мощности,,скорости или расхода пара, в данном случае мощности), вход которого соединен с датчиком 22 измери-, теля мощности генератора 23 и блоком

24 импульсного интегрирования, который по выходу дополнительно соединен с блоком 25 ограничения паровпуска турбины 5 и через контакт 26 двухпоэиционного переключателя блока 25 с реле 27. В состав системы входят также блоки 28 и 29 импульсного интегрирования, соединенные по выходу соответственно с регуляторами 30 и 31 тепловой нагрузки котлов 2 и 3,,которые по входу соединены с соответствующими датчиками 32 и 33 расхода пара из котлов 2 и 3. Блоки 28 и 29 дополнительно по выходу соединены

1084

3 соответственно с блоками 34 и 35 ограничения нагрузок котлов 2 и 3 и через контакты 36 и 37 двухпознциониых переключателей блоков 34 и 35. с реле 38 и 39. 5

Система включает в себя также логический блок 40, состоящий из ряда субблоков, каждый иэ которых конструктивно выполняется на релейных элементах и имеет одинаковую структу-10 ру. В состав каждого субблока входят по два реле, в цепях возбуждения которых включены замыкающиеся и размыкающиеся контакты реле, относящие« ся к блокам, ограничения нагрузок 15 трех котлов, ближайших к данной турбине. В общем случае количество субблоков, входящих в состав логического блока, равно числу установленных на электростанции турбин, оснащен- 20 ных локальными системами регулирования давления пара перед турбинами.

Так, например, в рассматриваемой блок-схеме в составе логического блока 40 показаны три субблока 41-43 25 для турбин, где в состав субблока

41 входят реле 44 и 45, в цепях возбуждения которых включены контакты 46, 47 и 48 соответственно реле

20, 38 и 39,относящихся соответствен-.. )p но к блокам 17, 28 и 29 импульсного интегрирования. В состав субблока

42 входят реле 49 и 50, в цепях возбуждения которых включены контакты 51, 52 и 53 соответственно реле

20 и 38 и реле, относящегося к блоку ограничения нагрузок котла, подключенного по линии 7 (не показано). В состав субблока 43 входят реле 54 и 55, в цепях возбуждения которых включены контакты 56, 57 и 58 соот.ветственно реле 20 и 39 и реле, относящегося к блоку ограничения нагру зок котла, подключенного по линии 6 (не показано)., Регулятор 12 по. цепи выхода 59

"Меньше" соединен с блоком 17. через последовательно соединенные раэмыкающиеся контакты 60, 61 и 62 соответст. венно реле 27, 49 и 55, а с блоком

24 - через замыкающийся контакт 63 реле 27. По цепи выхода 64 "Больше" регулятор 12 соединен с блоком 17 через последовательно соединенные размыкающиеся контакты 65, 66 и 67 соответственно реле 20, 49 и 55, :а .с волоком 24 — через йоследователь- но соединенные замыкающиеся контакты

527 4

68, 69 и 70 соответственно реле 20, 38 и 39 и включенный параллельно контакту 70 контакт 71 реле, относящегося к другой турбине субблока логического блока 40 (субблок и его реле не показаны). По цепи выхода 64

"Больше" регулятор 12 соединен также с блоком 28 через замыкающийся контакт 72 реле 45 и с блоком 29 через последовательно соединенные замыкающийся .контакт 73 реле. 44 и размыкающийся контакт 74 реле, относящегося к другой турбине субблока логического блока 40.

Для взаимного согласования предлагаемой системы с регуляторами давления пара перед турбинами, подсоединенными по линиям 9 и 10, вход блока

17 импульсного интегрирования дополнительно соединен с регулятором давления пара перед турбиной, подключенной линией 10 в точке, ближайшей к котлу 2,.по цепи 75 через последовательно соединенные замыкающийся контакт 76 реле 49 и размыкающийся контакт 77 реле 54, аналогичной цепи между регулятором 12 и блоком 29, и с регулятором давления пара перед турбиной, подключенной линией 9 в точке, ближайшей к котлу 3, по цепи 78 через замыкающийся .контакт 79 реле

55, аналогичной цепи между регулятором 12 и блоком 28.

Система работает следующим рбразом.

Датчик 13 измеряет давление пара перед турбиной 5 и подает сигнал на регулятор 12, который преобразует отклонение входного сигнала от заданного по ПИ-закону регулирования ° и воздействует через размыкающиеся контакты 60-62 и 65-67 на вход блока

17 импульсного интегрирования. Задающий сигнал от блока 17 сравнивается с сигналом датчика 16 расхода пара в измерительном волоке регулятора 15 тепловой нагрузки, который управляет подачей топлива в котел 1. В свою очередь, регулятор 21 паровпуска преобразует входные сигналы от датчика

22 измерителя мощности генератора

23 и блока 24 импульсного интегрирования и воздействует на исполнительные органы турбины, восстанавливая зна1чение электрической мощности турбины в соответствии с заданием.

Релейные элементы блоков ограничителей нагрузок котлов и логическо1084527 6

Если, например, произошло отклонение давления пара перед турбиной 5, а регулировочный диапазон первого котла 1 исчерпан, то по команде блока 18 ограничения нагрузок контакт

19 двухпоэиционного переключателя замкнется, что приведет к срабатыванию реле 20 и 45 и отключению контактом 65 выхода 64 "Больше" регулятора 12 от входа блока 17 и подключе

35 нию контактом 72 к входу блока 28.

Тогда давление пара перед турбиной

5 будет восстанавливаться за счет загрузки второго котла 2. Кроме того, срабатывание реле 20 контактом 68 подготовит воздействие регулятора

12 по выходу 64 "Больше" на входы блоков 29 и 24.

В случае, если давление пара перед турбиной 5 продолжает отклонять45 ся от заданного, а котел 2 также исчерпал свой диапазон регулирования, по команде блока 34 ограничения нагрузок контакт 36 двухпозиционного переключателя замкнется и реле 38 и 44 сработают. Это приведет к отключению выхода 64 "Больше" регулятора

12 от входа блока 28 (разомкнется контакт 72) и подключению его к входу блока 29 через контакт 73. Давление пара перед турбиной 5 будет восстанавливаться эа счет дополнитель(ной загрузки третьего котла 3. Кроме го блока реализуют следующий алгоритм управления: поддержание давления пара перед турбиной регулятором давления, воздействующим на регулятор тепловой нагрузки первого котла, 5 при исчерпании диапазона регулирования нагрузки первого котла происходит последовательное переключение выходных цепей управления регулятора давления на входы блоков импульсного

10 интегрирования регуляторов тепловых нагрузок второго и третьего котлов (при этом регулятор давления воздействует на регулятор тепловой нагрузки второго или третьего котл ), при исчерпании диапазона регулирования паровых нагрузок первого, второго и третьего котлов происходит переключение выходных цепей управления регулятора давления на вход блока импульсного интегрирования регулятора мощности (при этом регулятор давления воздействует на регулятор паровпуска).

25 того, срабатывание реле 38 подготовит воздействие регулятора 12 по выходу

64 "Больше" на вход блока 24 контактом 69.

Если же заданное давление пара перед турбиной 5 и в этом случае не будет восстановлено, так как котел 3 также исчерпал свои диапазоны регулирования, а электрическая мощность турбины 5 окажется равной или меньше заданной, то по командам блоков

35 и 25 ограничения нагрузок и паровпуска контакты 37 и 26 замкнутся и реле 39 и 27 сработают, что приведет к отключению выхода 64 "Больше" регулятора 12 от входа блока 29 и подключению выходов "Меньше" и

"Больше" к входу блока 24. Одновременно контакт 60 реле 27 отключит воздействие регулятора 12 по выходу

59 "Меньше" на вход блока 17.

В этом режиме регулятор 12 корректирует по выходам "Меньше" и "Больше" через блок 24 импульсного интегрирования задание регулятору 21 паровпуска таким образом, что сохраняется максимально возможное значение электрической мощности турбины при данной нагрузке котлов, что позволяет повысить экономичность за счет поддержания значений параметров пара.

В режиме, когда фактическое давление пара перед турбиной 5 и электрическая мощность турбины 5 станут больше заданных, по команде блока 25 контакт 26 двухпозиционного переключателя разомкнется и вернет реле 27 в исходное состояние, что приведет к отключению выхода 59 "Меньше" регулятора 12 от выхода блока 24 и подключению воздействия регулятора

12 по выходу 59 "Меньше" на вход блока 17. Тогда воздействие регулятора

12 по выходу 59 "Меньше" на .вход блока 17 приведет к срабатыванию реле 20 и произойдет возврат к исходной схеме, когда выходы регулятора 12

"Меньше" и "Больше" подключены к входу блока 17, и давление пара перед турбиной 5 поддерживается регулятором

15 тепловой нагрузки первого котла.

Аналогичные системы регулирования пара перед другими турбинами взаимно согласуются. Так, например, при исчерпании диапазона регулирования паровых нагрузок второго или третьего котлов, ближайших соответственно к турбинам, подключенным по линиям

7 1084527 8

Возможны режимы, когда регулиро,10 и 9, по сигналам регуляторов давб ления этих тур ин прои сходит отклю- вочные диапазоны паровых нагрузок чение цепеи управле авления регулятора 12 всех котлов электростанции окажутся давления от входа лок б а импульсного исчерпаны. Тогда по сигналам блоков интегрирования регулят р тора тепловых ограничения тепловых нагрузок котлы нагрузок первого котл а и подключение переводятся в базовый режим работы, к его входу цепеи управл вления регу- а контакты реле блоков ограничения лятора давления соотве тствующих тур- и логического блока подключают выхобин. При восстано ановлении заданного ды регуляторов давления к входам значения давления п р в ия перед какой-либо 10 регуляторов мощности собствентурбиной происходит возврат схемы ных турбин через соответстP егулирования давления этой турбины вующие блоки импульсного интев исходное состояние. грирования.

В приведенной блок-схеме системы контакт 71 логического блока 40 Повышение точности .поддержания в цепи от выхода .64 "Больше" регулято. давления пара перед турбиной за счет ра 12 к блоку 24 импульсного интегри- последовательного использования рерования шунтирует контакт 70. Но мож- гулировочных диапазонов соседних котно вместо этого конт нтакта шунтировать лов позволяет поддерживать оптимальное значение этого давления в услоконтакт 69.

Подключив контакты другого суббло- виях дефицита паровых нагрузок котка, можно изменить очередность под- лов и повысить тем самым экономичключения второго и третьего котлов ° ность работы турбины.

ВНКИПК Заказ 1962/30

Тираж 405 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", ;г. Ужгород, ул. Проектная, 4