Устройство для автоматического регулирования нагрузки тепловых электростанций

 

№ 12892Ь

Класс 21с, 65вз

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П одгги сн ая груп гг а Лй 91

В. М. Елфимов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАГРУЗКИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Заявлено 26 августа 1959 г. за Х» 637311 24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

О уб>ликоваио в <.Ькгллетене изобретений» М 11 за 1!160 г.

Любую тепловую электростанцию можно представить в виде посл.довательно и параллельно включенных элементов. Например, электростанци1о с общим паропроводом можно выполнить в виде двух последовательно вклкгченных частей — машинного зала и котельной. При это:,1 относительный прирост всей электростанции выражается произведением относительного прироста машинного зала па относительный прирост коз сл ьной.

С другой стороны, относительный прирост всех котлов увеличиваетси с увеличением их нагрузки; поэтому для экономичного режима котельной необходимо поддерживать равными относительные приросты всех работающих котлов. При этом условии относительный прирост котельной в любой момент равен относительному приросту любого котла. Прирост машинного зала, как правило, получается поочередной загрузкой и разгрузкой турбин в соответствии с их средним относител.ным приростом. При этом относительный прирост машинного зала в каждый момент равен относительному приросту регулируемой турбины.

В соответствии с указанным для обеспечения экономичной работы электростанции с общим паропроводом при каждом заданном для всей элсктростанции относительном приросте распределение регулятором нагрузки между турбинами и котлами должно производиться с соблюдением следующих условий: для всей станции в ггв=гг .,„гг=гг . а „,. и, пли — = — гг „. О для котельной

= b,„=b;

kп k> глI к2 № 128928 и для мащ цнОго МаЖа где,, Ье — относительинтн IlpHpocT энергосистемы, а квэффгншент т tE та пп11е)зь в, еМР Ь„„— ;относительный прирост станции; b„относительный прирост щтельной: b, b„. — - относительные приросты котлов; b„„ — средйее значение относительного прироста котла; b среднее значение относительного прироста машинного зала; Ь,, b,„, .— относительные приросты турбин; Ь„„, — среднее значение относительного прироста турбины.

Если равенство относительных приростов котлов и равенство относительHûx приростов турбин достигается легко, то для получения однозначного решения для значений b и Ь, нужно обеспечить энергетичес. кий баланс машинного зала и котельной.

Для упрощения регулирования умножение следует заменить сложением, для чего значения bp, а, Ь», и Ь„, вводятся в систему регулирования в логарифмическом выражении. При этом условия регулирования принимают следующий вид:

1nb, =1nbp — 1nb Ä. — 1n —, - и . АР;

1nb» =1nb„— 1nb„,— !п — А. АР, где тхР— отклонение давления пара в общем паропроводе от пормал;.ного

При наличии преобразователя значения относительного прироста каждого агрегата в значение его нагрузки и при условии равенства относительных приростов всех котлов и равенства относительных приростов турбин получаем систему регулирования, в которой на выходе каждого преобразователя указывается задание нагрузки каждому агрегату.

Это задание вводится в след Я,щую систему соответствуюшего агрегата, которая для турбин выполняется по формуле:

К Ж+ (P„;„»„,—;„) =--<> а для котлов из условия:

К2 М (Д гг»гд — Д ф тд) =О, где: Л/ — отклонение частоты энергосистемы от номинальной; Р„„„ фактическая нагрузка турбины; Р„, — заданная нагрузка турбины;

ЬР— отклонение давления пара в общем паропроводе от нормального;

Я „,„„, — фактическая нагрузка котла; Д .„„, — заданная нагрузка котла; К1 и К вЂ” коэффициенты.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для автоматического регулирования нагрузки силовой электростанции с двумя турбинами и двумя котлами, основанного на соблюдении указанных условий.

Устройство содержит два распределителя нагрузки (один для машинного зала и другой для котельной) с функциональными преобразователями, воспроизводящими зависимость нагрузки турбин и котлов от стносительного прироста расхода тепла и топлива. Кроме того, в устройстве применен блок умножения, служащий для отработки сигнала заданного станции относительного прироста. Блок подключен своими входами к входам указанных функциональных преобразователей Такое выполнение устройства обеспечивает возможность исключения его перенастройки при изменении состава действующего оборудования.

Замер и сравнение вводимых в схему величин производится с помощью следующих индукционных датчиков преобразователей, напряжение на выходе которых пропорционально синусу угла поворота: датчик¹ 128928 преобразователь ИП относительного прироста энергосистемы, полож ние которого задается задатчиком относительного прироста ЗОП, управляемым либо с диспетчерского пункта, либо от местного датчика по типу сельсина; угол поворота датчика определяется по формуле: ср= — ) hf)d где: 5if, — разность между частотой сети и частотой эталона частоты (с точностью 10 — " — 10 — ); ручной или автоматический датчик ИП, со шкалой Ш, позволяющий вносить поправку на потери в сетях; датчик-преобразователь ИП. -относительного прироста машинного зала, жестко связанный с шаблонным функциональным преобразователем

ШПТ для турбин; датчик-преобразователь ИП„относительного прироста котельной, жестко связанный с шаблонным преобразователем ШПК для котлов; датчики-преобразователи ИП для задания мощности каждой турбине от соответствующего шаблонного преобразователя ШПТ. выполненного по функции: P .„„, = f(lnb ); датчики-преобразователи

ИП6, управляемые ваттметром Вт генератора; датчики-преобразователи ИП, для задания нагрузки котлам от соответствующих шаблонных преобразователей ШПК, выражающих функцию Д.„,д — — f(lnb„.).

Шаблоны функционального преобразователя ШПТ механически скреплены и с помощью реверсивного двигателя РД„перемещаются параллельно один другому так. что снимаемое с них с помощью ползунков значение мощности каждого генератора производится при одинаковых значениях относительного прироста турбин. Положение ползунков передается на соответствующие индукционные датчики ИП-„которые вводят в следящую систему (на реверсивный двигатель РД ) напряжения, пропорциональные заданной нагрузке турбины.

Шаблонный преобразователь ШПК выполнен аналогично преобразователю ШПТ и его шаблоны перемещаются реверсивным двигателем РД,.

Кроме указанных выше индукционных датчиков, в устройстве имеется датчик отклонения АР давления пара от номинального Напряжение переменного тока на выходе этого датчика, соответствующее по величине и фазе величине и знаку отклонения давления пара от номинального в общем паропроводе, вводится в систему регулирования через трансформатор Т. Определение отклонения частоты ф в энергосистеме от номинальной, производится при помощи датчика, напряжение переменного тока на выходе которого по величине и фазе соответствуе величине и знаку отклонения частоты.

Предмет изобретен и я

Устройство для автоматического регулирования нагрузки тепловых электростанций при экономически наивыгоднейшем распределении нагрузки между станциями и агрегатами внутри каждой станции, содержащее два распределителя нагрузки (соответственно для машинного зала и котельной) с функциональными преобразователями, воспроизводящими зависимости нагрузки турбин и котлов от относител ного прироста расхода тепла и топлива, отличающееся тем, что, с целью исключения перенастройки устройства при изменении состава действующего оборудования, для отработки сигнала заданного станции относ:tтельного прироста применен блок умножения, входы которого подключены к входам указанных функциональных преобразователей.

° 1 у ° № 128928

ТурБ N/

lymph N7

Я4

Редактор В. М. Парнес Техред А. А. Камышникова

Корректор Л. Комарова

Формат бум. 70Х108 /„ 1ираж 1100

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Объем 0,34 мсек и. л.

Цена 5 кхк

11одп. к печ. 12Х-61 г

Зак. 3054

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, II< тровка 14.