Устройство для управления турбомашиной привода генератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК а) Г 01 Р 7 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Производственное объединение турбостроения Ленинградский металлическийзаводь(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОМАШИНОЙ ПРИВОДА ГЕНЕ 801038492 А РАТОРА, содержащее сервомотор клапана части высокого давления, подключенный к выходу регулятора частоты вращения, сервомотор клапана части низкого давления, подключенный к выходу регулятора противо- давления, и поршневой сервомотор предохранительного клапана, подключенный к выходу предохранительного регулятора давления, снабженного датчиком и задатчиком давления в камере отбора, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности при регулировании частоты сети, в него введены реле частоты сети и датчик давления, присоединенный к полости под поршнем сервомотора предохранительного клапана и подключенный к входу задатчика давления в камере отбора через реле частоты сети.Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для управления турбомашинами с промежуточным отводом рабочего тела, в том числе расширительной турбиной (турбодетандером) энерго- технологической установки для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистральных газопроводов.Наиболее близким к предлагаемому яв. ляется устройство для управления турбомашиной привода генератора, содержащее сервомотор клапана части высокого давления, подключенный к выходу регулятора частоты вращения, сервомотор клапа. на части низкого давления, подключенный к выходу регулятора проти вода вления, и поршневой сервомотор, предохранительного клапана, подключенный к выходу предохранительного регулятора давления, снабженного датчиком и задатчиком давления в камере отбора, Предохранительный клапан защищает турбину от недопустимого повышения давления в камере отбора 11.Недостатком известного устройства является пониженная экономичность при регулировании частоты сети,Цель изобретения - повышение экономичности при регулировании частоты сети,Для достижения поставленной цели в устройство для управления турбомашиной привода генератора, содержащее сервомотор клапана части высокого давления, подключенный к выходу регулятора частоты вращения, сервомотор клапана части низкого давления, подключенный к выходу регулятора противодавления, и поршневой сервомотор предохранительного клапана, подключенный к выходу предохранительного регулятора давления, снабженного датчиком и задатчиком давления в камере отбора, введены реле частоты сети и датчик давления, присоединенный к полости под поршнем сервомотора предохранительного клапана и подключенный к входу задатчика давления в камере отоора через реле частоты сети. На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Генератор 1 приводится турбомашиной, состоящей из части 2 высокого давления (ЧВД) и части 3 низкого давления (ЧНД). Газ к ЧВД от станционного коллектора нагнетания подводится через клапан 4 ЧВД, управляемый гидравлическим сервомотором 5, Между ЧВД и ЧНД установлен клапан 6 ЧНД, управляемый гидравлическим сервомотором 7. Камера 8 отбора перед клапаном 6 через предохранительный клапан 9, управляемый поршневым сервомо. тором 10, подключена также к станционному коллектору 11 всасывания.К полости под поршнем сервомотора 10 подключен датчик 12 давления, электроконтактный манометр, подающий релейный электрический сигнал при заданном давлении под поршнем сервомотора 10.Датчик 13 и задатчик 14 частоты вращения ротора турбины, подключенные к усилителю 15, образуют вместе с ним регулятор 16 частоты, Датчик 17 и задатчик 18 противодавления, подключенные к усилителю 19, образуют вместе с ним регулятор 20 противодавления. Датчик 21 и задатчик 22 давления в камере перед клапаном 6, подключенные к усилителю 23, образуют вместе с ним предохранительный регулятор 24 давления. (Подключение датчиков 17 и 21 в камерам турбомашины на чертеже не показано).15 Выход регулятора 16 через электрогидравлический преобразователь 25 подключен к сервомотору 5. Выход регулятора 20 через электрогидравлический преобразователь 26 подключен к сервомотору 7. Выход регулятора 24 через электрогидравлический преобразователь 27 подключен к сервомотору 10. Задатчик 22 регулятора 24 через реле 28 частоты сети подключен к датчику 12 давления.Устройство работает следующим обра зомТурбомашина, состоящая из ЧВД 2 иЧНД 3, приводит генератор 1. При частоте се.ти выше заданной уставки (например, выше В,8 Гц) контакт реле 28 замкнут. При этом датчик 12, воздействуя на задатчик 22 ре- ЗО гулятора 24, поддерживает под поршнемсервомотора 10 давление несколько ниже (например, на 1 - 2 кгс/см), чем давление открытия сервомотором 10 клапана 9.При изменении частоты регулятор 16 перемещает сервомотором 5 клапан 4, изме няя мощность турбины.При изменении противодавления регулятор 20 перемещает сервомотором T клапан 6, изменяя расход газа в топливный коллектор 29 газотурбинных нагнетателей.При указанных процессах изменяетсядавление между ЧВД и ЧНД, что под действием регулятора 24 приводит к изменению давления под поршнем сервомотора 10, При снижении этого давления датчик 12, воздействуя на задатчик 22 регулятора 24, 45 медленно восстанавливает заданный уровень давления, При повышении этого давления процесс восстановления давления медленно протекает в обратном направлении.Однако при этом вследствие продолжительности процесса восстановления (занимаю щего, например, 5 - 10 с) сервомотор 10 открывает клапан 9, в результате чего выпускается часть газа в коллектор 1,1 всасывания.Поскольку работе турбомашины с открытым клапаном 9 соответствует большая мощ ность, чем при тех же условиях, с закрытымклапаном (благодаря увеличенному расходу газа через ЧВД), открытие клапана увеличивает эффективность турбины для ре1038492 Составитель А, Калашников Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор Г. Решетник Заказ 6171/33 Тираж 535 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, 4гулирования частоты (если увеличение давления было следствием открытия сервомотора ЧВД) и задерживает ее разгрузку при уменьшении потребления газа из коллектора (когда увеличение давления было следстием прикрытия сервомотора ЧНД). Автономное регулирование частоты и противо- давления при этом невозможно. Если же снижение частоты продолжается и достигает установки реле 28 (например, 49,8 Гц), реле 28 размыкает цепь между датчиком 12 и задатчиком 22. При этом прекращается поддержание давления под поршнем сервомотора 10 и последний переходит на управление только от датчика 21, т. е. на статическое поддержание на выхлопе ЧВД давления газа, имеющего место при снижении частоты до уровня уставки реле 28, Это позволяет при дальнейшем открытии клапана 4 увеличивать мошность ЧВД при том же расходе газа в ЧНД (определяемом расходом топливного газа работающих газо турбинных нагнетателей), что увеличивает эффективность турбины для поддержания частоты в энергосистеме.При последующем повышении частоты выше уставки реле 28 под действием датчика 12 сервомотор 1 О закрывает клапан 9,Благодаря нечувствительности механизма реле 28 уставка подключения датчика 12 к регулятору 24 при повышении частоты будет выше уставки его отключения и может составлять, например, 50 Гц, что предотвращает новое падение частоты при подключении регулятора 24 к датчику 2 (так как закрытие клапана 9 уменьшает мощность турбомашины).Для повышения экономичности устройства на паровой турбине с отбором выхлоп предохранительного клапана может быть подключен к конденсатору, например через РОУ,Таким образом, устройство позволяет повысить мощность турбомашины при пос. тоянном расходе через ЧНД.Наряду с турбодетандерами предлагаемое устройство может использоваться для паровых турбин с регулируемым отбором пара и предохранительным клапаном, которые далеко не всегда работают на теплового потребителя. Использование этих турбин вместе с предлагаемым устройством значительно повышает надежность энергосистем, так как позволяет компенсировать кратковременные случаи дефицита мощности, возникающие как из-за пониженной приемистости турбин с промежуточным перегревом па. ра, так и кратковременного отключения ЛЭП при грозовых коронах и коротких замыканиях.