Устройство для регулирования паровой турбины с отборами пара

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 09. 79 (21) 2680629/24-06 рцм. к,. с присоединением заявки М (23) Приоритет

F 01 0 17/26

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.1080. Бюллетень Йо 40

Дата опубликованияописания 03.1180 (53) УДК 621 165-546(088.8) (72) Автор изобретения

Ф. Ф. Альбицкий (71) Заявитель (54 )- УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВОЙ

ТУРБИНЫ С ОТБОРАМИ ПАРА

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах регулирования теплофикационных паровых турбин.

Известны устройства для регулиро- 5 вания паровой турбины с отборами пара, содержащие отсечной золотник сервомотора регулирующих клапанов, снабженный дифференциальным поршнем с импульсной камерой, которая связана 10 импульсной линией с золотниками регуляторов давления пара в отборах, золотник синхронизатора, взаимодействующий со следящим золотником регулятора скорости, и астатический золотник с импульсной полостью, которая связана соединительной линией через следящий золотник регулятора скорости со сливом P1g

В этом устройстве сигналы регуля- 20 тора скорости и регуляторов давления через импульсную линию воздействуют на дифференциальный поршень отсечного золотника, и последний, перемещаясь, создает перепад давления в g5 сервомоторе регулирующих клапанов.

Перемещение сервомотора изменяет в необходимсм направлении режим работы турбины. Астатический золотник вырабатывает дополнительный сигнал íà 30 закрытие регулирующих клапанов при сбросе нагрузки.

Указанное устройство является ближайшим к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного устройства следует считать пониженное быстродействие в режиме сброса нагрузки с включенными отборами.

Цель данного изобретения — повышение быстродействия в режиме сброса нагрузки с включенными отборами.

Для достижения поставленной цели золотник синхронизатора включен последовательно со следящим золотником регулятора скорости в соединительную линию импульсной полости астатического золотника со сливом, а импульсная камера дифференциального поршня дополнительно связана с астатическим золотником, который подключен к золотникам регуляторов давления.

На чертеже показана схема конструкции устройства.

Устройство показано в положении, соответствующем работе турбины с номинальной нагрузкой при номинальной скорости и с выключенными регулируемыми отборами. Устройство содержит астатический золотник 1, импульсная

775352

В этих условиях опускание золотников 14 и 15 от верхнего упора оказывает влияние на положение сервомотора 12 поскольку оно при этом уменьшает слив иэ этажа 24 ° Сообщение же этажа 13 со сливом через щели 16 и

17, вызванное этим опусканием, не

60 полость 2 которого отделена от.слива при. номинальной скорости турбины и при номинальной нагрузке перекрышей

b между золотником 3 синхронизатора и следящим золотником 4 регулятора

5 скорости.

Поступление. рабочей жидкости из линии 6 от насоса в полость 2 осуществляется из камеры под поршнем зо.лотника 1 через дроссельную шайбу 7 постоянного сечения. При установке золотника 1 на нижний упор кромка 8 1© золотника 1 отделяет импульсную камеру 9 под дифференциальным поршнем

10 отсечного золотника 11 сервомотора 12 регулирующих клапанов от этажа 13 в блоке золотников 14 и f$

15 регуляторов давления пара в отборах (регуляторы давления условно не показаны). В золотниках 14 и 15 выполнены дроссельные щели 16 и 17,постоянной ширины. Когда золотники 14 и 15 -@ установлены на верхних упорах, что соответствует режиму работы турбины с выключенными отборами, нижняя кромка дроссельных щелей 16 и 17 совпадает с верхней кромкой расточек в буксах золотников 14 и 15, соединенных с этажом 13 блока. Таким образом, в этом положении золотников 14 и 15 этаж 13 отделен от слива через щели

16 и 17 и далее через внутреннюю полость золотников. Смещение каждого 30 из золотников 14 и 15 вниз от верхнего упора осуществляется при работе турбины с включенными отборами с помощью регулятора давления в соответствующем отборе, который меняет расход 35 иэ камеры над своим золотником. Изменение расхода через камеру 18 управляет положением золотника 15, а изменение расхода через камеру 19золотником 14. 40

Питание импулЬсной камеры 9 рабочей жидкостью от насоса осуществляется через дроссельный конус 20 поршня

10 и через дроссельную шайбу 21, открытие которой управляется конусом

22 обратной связи сервомотора 12. Слив45 из камеры 9 в условиях, когда золотник 1 установлен . на нижнем упоре, осуществляется через дроссельные щели в золотниках 14, 15 и суммирующем золотнике 23, выходящие в этаж 24 блока, всегда гидравлически связанный с камерой 9 под поршнем 10 и с импульсной линией 25. Связь импульсной полости 2 астатического золотника

1 со сливом осуществляется соедини- 5$ тельной линией 26, в которую включены золотник 3 синхронизатора и следящий золотник 4. окажет влияния на положение сервомотора 12, так как при положении золотника 1, на нижнем упоре поступления рабочей жидкости в этаж 13 нет,поскольку он отделен от этажа 24 кромкой 8 золотника 1. При отсутствии слива из полости 2 золотник 1 всегда находится на нижнем упоре, так как при этом давление под и над его поршнем одинаково, а площадь поршня сверху больше, чем снизу.

Изменение электрической нагрузки на турбине, работающей в сеть с постоянной частотой производится изменением положения золотника 3 синхронизатора. Так, сдвиг влево золотника

3 приведет к увеличению слива из камеры золотника 23 через дроссель в следящем золотнике- 4, открытие которого определяется размером h2. Увеличению Размера Ьг соответствует уменьшение электрической нагрузки на турбине за счет прикрытия сервомотором 12 регулирующих клапанов. При изменении электрической нагрузки турбины, работающей с постоянной скоростью, с помощью смещения влево золотника 3 синхронизатора от номинала до холостого хода. размер «Ьг! увеличится на величину, равную ходу следящего золотника 4 при изменении скорости турбины на неравномерность регулирования. Перекрыша h, при этом выбирается такой, чтобы при указанном смещении золотника 3 сливное окн@ полости 2 открылось настолько, чтобы при холостом ходе турбины вызвать астатическое смещение золотника

1 к верхнему упору. Золотник 1 астатически сместится потому, что давление в камере под его поршнем все время постоянно, а давление в полости 2 с ростом слива из этой камеры непрерывно падает, так как площадь шайбы

7 на подводе не меняется с ходом золотника 1 от упора до упора. Смещение золотника 1 к верхнему упору при работе турбины на конденсационном режиме не может вызвать изменения положения сервомотора 12, поскольку золотники 14 и 15 при этом установлены на верхних упорах, а слив через дроссельные щели 16 и 17 из этажа 13, при этом закрыт.

Выбранная таким образом перекрыша b обеспечивает перемещение аста1 тического золотника 1 к верхнему упору при сбросе номиналь ной нагрузки в момент, когда скорость турбины изменится на величину неравномерности и вызовет тем .самым необходимое перемещение вправо следящего золотника

4 при неподвижном золотнике 3. При сбросе с турбины нагрузки меньше номинальной заброс оборотов, при котором произойдет срабатывание золотника 1, по сравнению с номинальной скоростью турбины будет тем меньше, чем меньше величина сбрасываемой нагруз775352 ки и чем меньше перекрыша +„, установленная до сброса.

Поскольку ход следящего золотника

4 при сбросе нагрузки не зависит от включения отборов, срабатывание астатического золотника 1, вызванное ходом золотника 4, при сбросе любой нагрузки с конденсационного режима и при сбросе той же нагрузки с режима, когда включен один или оба регулируемых отбора, произойдет при одном и TQM же забросе числа оборотов по. сравне- !О нию с номиналом.При ходе к верхнему упору золотника 1 кромка 8 соединит камеру 9 с дополнительным этажом 13„ что вызовет подачу дополнительного импульса под поршень 10.Величина допол- 15 нительного импульса определится величиной расхода жидкости из этажа 13, т.е.величиной открытия дроссельных щелей 16 и 17.Это открытие устанавливается положением золотников 14 и 15 от верхнего упора, т.е. оно определяется величиной расхода пара в регулируемые отборы.

Так, при работе турбины с выключенными отборами, когда золотники 14 и 15 установлены на верхних упорах, этот слив равен нулю, а при работе с максимальными расходами в отборы, когда золотники 14 и 15 установлены на нижних упорах, слив из этажа 13 максимален. Дроссельные щели 16 и 17 30 выполнены таким образом, что при опускании золотников 14 и 15 сумма расходов на слив из этажей 24 и 13 через каждую дроссельную щель 16 и 17 и сумла площадей открытий этих ще- 35 лей на слив остается постоянной на всем ходе золотников. Поэтому при сбросе нагрузки как с конденсационного режима, так и с режима с включенными регулируемыми отборами, смещение зо- 4О лотников 14 и 15 вниз, вызванное падением давления в камерах отбора, вследствие закрытия регулирующих клапанов при сбросе, когда скорость турбины возросла настолько, что астатический золотник 1 уже переместился на 4 верхний упор, не может вызвать изменения давления под поршнем 10. Уменьшение слива иэ этажа 24 через щели 16 и 17 полностью компенсируется увеличением слива из этажа 13, который в этом случае соединен кромкой 8 с импульсной камерой и с этажом 24. Если сброс нагрузки и вызванное им увеличение скорости турбины произойдет при любом включенном регулируемом от- 55 боре, когда суммирующий зол<>тник, управляемый регулятором давления этого отбора сдвинут вниз с верхнего упора на величину, пропорциональную расходу пара в отбор,то перемещение золотника 1 на верхний упор вызовет увеличение расхода из импульсной камеры,9 :ерез открытую часть дроссельной щели в этаже 13. Затем последует смещение поршня 10 вместе с отсечньм золотником 11 вниз из положения отсечки и астатический ход сервомотора 12 вместе с дросселем обратной связи вниз, т.е. на закрытие регулирующих клапанов до тех пор, пока увеличение подвода рабочей жидкости в камеру 9 через дроссельную шайбу

21 не компенсирует увеличение слива из камеры 9 через этаж 13 настолько, что поршень 10 вместе с отсечным золотником снова вернется в положение отсечки золотника и этим остановит перемещение сервомотора 12. В случае сброса нагрузки при режиме, когда включены оба регулируемых отбора, астатический ход сервомотора

12 будет пропорционален сумеее площадей дроссельных щелей 16 и 17, выходящих в этаж 13 в момент сброса, т.е. этот ход будет пропорционален суммарной величине расхода пара в регулируемые отборы независимо от величины электрической нагрузки, установленной на турбине до сброса.

Тем самым, при сбросе нагрузки на режиме с включенными отборами данное устройство уменьшает повышение скорости, вызванный сбросом нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для регулирования паровой турбины с отборами пара, содержащее отсечной золотник сервомотора регулирующих клапанов, снабженный дифференциальным поршнем с импульсной камерой, которая связана импульсной линией с золотниками регуляторов давления пара в отборах, золотник синхронизатора, взаимодействующий со следящим золотником регулятора скорости, и астатический золотник с импульсной полостью, которая связана соединительной линией через следящий золотник регулятора скорости со сливом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в режиме сброса нагрузки с включенныки отборами, золотник синхронизатора включен последовательно со следящим золотником регулятора скорости в соединительную линию импульсной полости астатического золотника со сливом, а импульсная камера дифференциального поршня дополнительно связана с астатическим золотником, который подключен к золотникам регуляторов давления.

Источники информации, принятые во внимание при эскпертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

9 520451, кл. F 01 0 17/20, 1972.

775352 л 15

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва )(-35 Раушская

Заказ 7685/43

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

Составитель А. Калаиников

Редакто Л. Гольдина техрел C.Ìèãóíîâà Корректор В. Бутяга