Устройство для управления мощностью турбоагрегата

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ТУРБОАГРЕГАТА, содержащее регулятор мощности, к выходу, которого подключен исполнительный блок, а к входу - формирователи уставок по мощности и скорости набора мощности, и формирователь заданной мощности, включагаций два вычислителя величин ограничения мощности по. температуре металла и по влажности пара соответ;ственно , датчик температуры металла в характерной точке, подключенный к входу первого вычислителя, задатчики предельной мощности и допустимой разности температур металла, датчики активной мощности, температуры пара и температур металла на наружной и внутренней поверхностях, и выходной блок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем оптимизации ограничений изменения мощности, формирователь заданной мощности дополнительно снабжен блоком защиты, к входам которого подключены датчики температур металла на наружной и внутренней поверхностях и задатчик допустимой разности температур , к вхоДу первого вычислителя дополнительно подключены задатчики допустимой разности температур, вход второго вычислителя соединен с датчи (Л ком температуры пара, датчиком активной мощности и задатчиком предельной мощности, а выходы обоих вычислителей и блока защиты вместе с датчиком активной мощности подключены через выходной блок к входу формирователя уставки по скорости набора мощности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 31511 F 01 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA (21) 3509686/24-06 (22) 09.11.82 (46) 30.12.84. Бюл; 9 48 (72) А.M. Маркелов, Н.И. Сементовский, Е.А. Головач и Л.И. Лукина. (53) 621.165-57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 525217, кл. Н 02 Р 9/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 699206, кл. F 01 D 19/02, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МОЩНОСТЬЮ ТУРБОАГРЕГАТА, содержащее регулятор мощности, к выходу которого подключен исполнительный блок, а к входу — формирователи уставок по мощности и скорости набора мощности, и формирователь заданной мощности, включающий два вычислителя величин ограничения мощности по.температуре металла и по влажности пара соответ:ственно, датчик температуры металла в характерной точке, подключенный к входу первого вычислителя, задатчики предельной мощности и допустимой разности температур металла, датчики активной мощности, температуры пара и температур металла на наружной и внутренней поверхностях и выходной блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности путем оптимизации ограничений изменения мощности, формирователь заданной мощности дополнительно снабжен блоком защиты, к входам которого подключены датчики температур металла на наружной н внутренней поверхностях и задатчик допустимой разности температур, к входу первого вычислителя дополнительно подключены задатчики допустимой разности температур, вход Я второго вычислителя соединен с датчиком температуры пара, датчиком активной мощности и задатчиком предельной мощности, а выходы обоих вычислителей и блока защиты вместе с дат- а чиком активной мощности подключены через выходной блок к входу формирователя уставки по скорости набора мощности..1132032

Изобретение относится к геплоэнергетике и может быть использовано при управлении паротурбинными агрегатами.

Известны устройства для управления мощностью турбоагрегата, содержащие регулятор мощности, к выходу которого подключен исполнительный блок, а к входу †. формирователи уставок по мощности и скорости набора мощности (1) .

Однако эти устройства не предусматривают контроля тепломеханического состояния турбоагрегата и not5 этому не решают задачу обеспечения надежности работы при резких изменениях мощности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления

20 мощностью турбоагрегата, содержащее регулятор мощности, к выходу которого подключен исполнительный блок, а к входу — формирователи уставок по мощности и скорости набора мощности, и формирователь заданной мощности, вкл1очающий два вычислителя величин ограничения мощности — по температуре металла и по влажности пара соответственно, датчик температуры металла в характерной точке, подключенный

ЗО к входу первого вычислителя, задатчики предельной мощности и допустимой разности температур металла, датчики активной мощности, температуры пара и температур металла на наружной З5 и внутренней поверхностях и выходной блок %2j .

Однако это устройство характеризуется низкой надежностью из-за неоптимальных ограничений изменения мощности.

Цель изобретения — повышение надежности путем оптимизации ограничений изменения мощности.

Цель достигается тем, что в устройстве для управления мощностью турбоагрегата, содержащем регулятор мощности, к выходу которого подключен испочнительный блок, а к входу — формирователи уставок по мощности 50 и скорости набора мощности, и формирователь заданной мощности, включающий два вычислителя величин ограничения мощности — по температуре металла и по влажности пара соответственно, 55 датчик температуры металла в характерной точке, подключенный к входу нервого вычислителя, задатчики предельной мощности и допустимой разности температур металла, датчики активной мощности, температуры пара и температур металла на наружной и внутренней поверхностях и выходной блок, формирователь заданной мощ— ности дополнительно снабжен блоком защиты, к входам которого подключены датчики температур металла на наружной и внутренней поверхностях и задатчик допустимой разности температур, к входу первого вычислителя дополнительно подключены задатчики допустимой разности температур, вход второго вычислителя соединен с датчиком температуры пара, датчиком активной ,мощности и задатчиком предельной мощности, а выходы обоих вычислителей и блока защиты вместе с датчиком активной мощности подключены через выходной блок к входу формирователя уставки по скорости набора мощности.

На фиг. 1 приведена схема устрой— ства для управления мощностью турбоагрегата; на фиг. 2 — пример выполнения формирователя заданной мощности.

На фиг. 1 изображены формирователь

1 уставки по мощности и формирователь 2 уставки по скорости набора мощности, подключенные выходами к интегратору 3, а входами — к пульту

4 управления, регулятор 5 мощности, электрогидравлический исполнительный блок 6, регулирующий клапан 7, цилиндры 8 и 9 турбоагрегата, сепаратор-пароперегреватель 10 и генера— тор 11.

Формирователь 12 заданной мощности выпОлнен в виде первого вычислителя

13 величины ограничения мощности по температуре металла, вход которого подключен к датчику 14 температуры металла в характерной точке и задатчикам 15 и 16 допустимой разности температур металла,. второго вычислителя 17 величины ограничения мощности по влажности пара, вход которого подключен к датчику 18 активной мощности, датчику 19 температуры пара за сепаратором-пароперегревателем 10 и задатчику 20 предельной мощности, блока 21 защиты, вход которо.го подключен к датчикам 22 и 23 температур металла на наружной и внутрен— ней поверхностях и к задатчику 24 допустимой разности температур . Выходы вычислителей 13 и 17 блока 21 защиты и датчика 18 активной мощнос132032 4

При раз гружении турбины аналогично действуют ограничения в соответствии с разгрузочным вариантом формулы (1)

N „=a (м at) 2 Им a<1>+>. (2) 5

Второй вычислитель 17 величины ограничени мощности по влажности пара по. входному сигналу от датчика 19 температуры пара за сепаратором-пароперегревателем реализует на выходе сумматора 26 сигнал

20

25 где м температура металла по- 35 верхности фланца горизонтального разъема наружного корпуса цилиндра в зоне паровпуска; расчетная допустимая 40 разность температур по ширине фланца наружного корпуса цилиндра; эмпирические коэффициенты.

g< О,О(. g—

Если измеренная активная мощность генератора .11Й„„„ больше, чем

М, то компаратор 34 выходного блока 25, сравнив эти два значения мощ- 50 ности, формирует сигнал, который через логическую схему 40 ИЛИ поступает на вход формирователя 2 уставки по скорости набора мощности и делает

его выходной сигнал равным нулю, пре-55 кращая этим набор мощности турбиной до изменения температурных условий и появления Х"„м > N „,„, 3 1 ти подключены через выходной блок 25 к входу формирователя 2 уставки по скорости набора мощности.

На фиг. 2 изображены первый вычислитель 13 с датчиком 14 температу— ры металла и задатчиками 15 и 16 допустимой разности температур, второй вычислитель 17 с датчиком 18 ак— тивной мощности, датчиком 19 температуры пара за сепаратором-пароперегревателем, задатчиком 20 предельной мощности, блок 21 защиты с датчиками 22 и 23 температур металла на наружной и внутренней поверхностях и задатчиком 24 допустимой разности температур и выходной блок 25.

В состав вычислителей блока защиты и выходного блока входят: сумматоры 26-29, компараторы 30-34, коммутаторы 35-37, квадратор 38, триг гер 39, логическая схема 40 ИЛИ. Блок

4 1 управления подключен к вычислителю 13 и блоку 21 защиты.

Устройство работает следующим образом.

При нагружении турбины первый вычислитель 13 величины ограничения мощности по температуре металла ., вычисляет величину допустимой мощ- ности Ч„м по формуле

= О 1Им+ Ж,(< a<)+ 3 (1) 1 где 1 „и — температура пара на выходе сепаратора-пароперегревателя; — мощность, допустимая по влажности пара;

О 4, - — эмпирические коэффициенты.

Компаратор 30 при мощности больше некоторой заранее выбранной величины формирует управляющий сигнал для коммутатора 35 на пропускание на выход вычислителя 17 сигнала N (при мощности меньше выбранной величины на выход проходит сигнал, равный этой величине) .

В выходном блоке 25 компаратор 33 сравнивает мощность N с мощностью прг« а< в,м формирует сиги который через логическую схему 40 ИЛИ поступает на вход формирователя 2 уставки по скорости набора мощности и делает выходной сигнал равным нулю, вследствие чего прекращается набор мощности до увеличения температуры пара за сепаратором-пароперегревателем.

В блоке 21 защиты при нагружении турбины сумматор 29 вычисляет разность 61 „ „ температур на внутренней 1 „„ и наружной 1 „д поверхностях

-Ф в" тр "нар = 4 вьч н и, если Йz„öч больше заданной задатчиком 24 величины ь1 „,то компаратор

31 формирует сигнал на взвод триггера 39, и на схему 40 ИЛИ выходного блока 25 поступает сигнал, прекращающий набор мощности.

Таким образом обеспечивается оптимизация ограничений изменения мощности турбоагрегата по условиям тепломеханического состояния турбины, что повышает надежность и увеличивает межремонтный ресурс работы.

1132032

1132032

Фиу. 2

Заказ 9740/28

Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Калашников

Редактор М. Товтин Техред А.Бабинец Корректор М. Розман