Способ управления паровой турбоустановкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 01 О 17/20, Г 28 В 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПАРОВОЙТУРБОУСТАНОВКОЙ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике, и может быть использовано приавтоматизации упра вления турбоустановками. Способ управления паровой турбоустановкой направлен на повышение долговечности энергоблока и уменьшение его простоев путем сокращения числа срабатываний защиты конденсатора. Паровой турбоустановкой 1 управляют путем регулирования мощности турбинь 1 3 в соответствии с формируемой уставкой и одчовременного р;гулировзния уровня конденсата в конденсаторе 9 отработанного пара турбины с остановом энергоблока при выходе уровня конденсата за пределы допустимого диапазона изменения уровня. При этом задают упреждающие пороги на повышение и на понижение уровня и при выходе текущего уровня за эти пороги формируют уставку регулирования мощности турбины 3 как разность уставки в момент выхода уровня за упреждающие пороги и сигнала, пропорционального текущей скорости изменения уровня. 1 ил.153Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления турбоустановками.Цель изобретения - повышение долговечности оборудования турбоустановки путем сокращения числа срабатываний защиты.На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа.Устройство управления паровой турбоустановкой 1 содержит регулятор 2 мощности турбины 3 (на входе которой установлен регулирующий клапан 4 расхода пара на турбину), задатчик 5 установки мощности, подключенный к первому входу регулятора 2 мощности, датчик 6 мощности, ограничитель 7 уставки (например, пороговый элемент), регулятор 8 уровня конденсата в конденсаторе 9 (на выходе которого установлен регулирующий клапан 10 расхода конденсата из конденсатора), датчик 11 уровня конденсата в конденсаторе 9, первый пороговый элемент 12, выход которого связан с системой 13 противоаварийной автоматики энергоблока. В устройстве установлены второй пороговый элемент 14, дифференциатор 15, элемент 16 сравнения, элементы 17 и 18 памяти, переключатель 19 и триггер 20. Задатчик 5 подключен к первым входам элемента 17 памяти и переключателя 19, Выход регулятора 2 мощности связан с регулирующим клапаном 4 расхода пара, а вход подключен через ограничитель 7 к выходу элемента 18 памяти, первый вход которого подключен к выходу переключателя 19, а второй вход которого подключен к вы оду триггера 20. Выход регулятора 8 уровня связан с регулирующим клапаном 10 расхода конденсата. Датчик 11 уровня подключен к входам регулятора 8 уровня, первого порогового элемента 2, дифференциатора 15 и второго порогового элемента 14, выход которого подключен к второму (управляющему) входу элемента 7 памяти, управляющему входу переключателя 19 и первому входу триггера 20. Второй вход триггера 20 связан с оператором. Входы элемента 16 сравнения подключены к выходам элемента 17 памяти и дифференциатора 15, а выход подключен к второму входу переключателя 19. Первый пороговый элемент 12 формирует сигнал при выходе уровня из заданного диапазона изменения, который соответствует предельно допустимому диапазону изменения уровня конденсата. Второй пороговый элемент 14 формирует выходной сигнал, если входной сигнал находится вне заданного диапазона изменения, ограниченного упреждающими порогами на повышение и понижение уровня конденсата, Дифференциатор 15 формирует с заданным коэффициентом пропорциональности К сигнал по скорости изменения входного сигнала. Элементы 17 и 18 памяти в момент поступления сигнала на второй(управляющий) вход форсируют на выходе сигнал с первого входа и остаются в таком состоянии, пока сигнал поступает на второй вход. Переключатель 19 при наличии сигнала на его управляющем входе пропускает на выход сигнал с второго входа, а в отсутствие сигнала на управляющем входе пропускает на выход сигнал с первого входа. Пороговый элемент, установленный в качестве ограничителя 7 установки, при выходе входного сигнала из допустимого диапазона изменения фиксирует на своем выходе сигнал по достигнутой ограничивающей величине. Триггер 20 в исходном состоянии не формирует выходной сигнал, при поступлении на первый вход управляющего сигнала не формирует выходной сигнал (или формирует нулевой выходной сигнал), а после прекращения поступления на вход управляющего сигнала формирует выходной сигнал, например единичный. При поступлении сигнала на второй вход триггер 20 переходит в исходное состояние.Приближенно связь уровня у и мощности М может быть представлена в видеТУ+ у=КН,где К - коэффициент усиления;Т - постоянная времени.Поэтому коэффициент пропорциональности К в дифференциаторе 15 может быть выбран экспериментально путем измерения соответствующих установившихся значений утст и %уст по соотношениюК = %уст /ууст,Зная максимально возможные скорости изменения уровня на повышение (у)+макс и понижение (у) макс, задают упреждающие пороги уровня на повышение у+ и понижение у по соотношенияму =уа Т(у)мама+ +у.+Т (у),.где у, и у - соответственно верхняя и нижняя границы предельно допустимого диапазона изменения уровня конденсата в конденсаторе.Способ осуществляется следующим образом.Паровой турбоустановкой 1 управляют путем регулирования мощности турбины 3 с помощью регулятора 2 мощности, на который поступает сигнал по мощности турбины с датчика 6 мощности, в соответствии с формируемой задатчиком 5 уставкой, дополнительно ограничиваемой допустимым диапазоном изменения мощности в ограничителе 7 уставки, Одновременно регулируют уровень конденсата в конденсаторе 9 отработанного пара турбины 3 с помощью регулятора 8 уровня, на который поступает сигнал по уровню конденсата с датчика 11 уровня. При выходе сигнала по уровню конденсата за пределы допустимого диапазона изменения уровня первый пороговыЙ151315элемент 12 формирует сигнал в систему 13 противоаварийной автоматики энергоблока, что приводит к останову последнего, Этим конденсатор 9 защищают от аварии. В дифференциаторе 15 постоянно определяют скорость изменения уровня конденсата и формируют на входе элемента 16 сравнения сигнал, пропорциональный текущей скорости изменения уровня. При выходе текущего уровня за упреждающие пороги (на повышение или понижение), 10 которые задают во втором пороговом элементе 14, второй пороговый элемент 14 формирует сигнал на управляющие входы элемента 17 памяти, переключателя 19 и триггера 20, При этом переключатель 19 пропускает на элемент 18 памяти сигнал по уставке регулирования мощности турбины 3, формируемый элементом 16 сравнения как разность сигнала по уставке в момент выхода уровня за упреждающие пороги с элемента 17 памяти и сигнала, пропор ционального текущей скорости изменения уровня, с дифференциатора 15. С триггера 20 не поступает управляющий сигнал на элемент 18 памяти, поэтому последний пропускает входной сигнал через ограничитель 7 уставки на регулятор 2 мощности.Нри возврате уровня в область, ограниченную упреждающими порогами, прекращается подача управляющего сигнала на первый вход триггера 20, что вызывает формирование последним выходного управляющего сигнала на элемент 18 памяти, который фиксирует на своем выходе сигнал по достигнутому значению уставки. Соответственно, регулятор 2 стабилизирует мощность турбины на уровне уставки и система остается в таком состоянии до тех пор, пока оператор (выяснив причины аварийной ситу 596ации и приняв необходимые меры) не сформирует управляющий сигнал на второй вход триггера 20, переведя этим его в исходное состояние.Таким образом, при выходе текущего уровня конденсата за упреждающие пороги изменяют мощность турбины так, чтобы стабилизировать уровень в конденсаторе 11 вернуть его в допустимую область изменения. Это приводит к сокращению числа срабатывания зашиты конденсатора и как следствие, к повышению долговечности энерго- блока и уменьшению его простоев.Формула изобретенияСпособ управления паровой турбоустановкой путем регулирования мощности турбины в соответствии с формируемой уставкой и допустимым диапазоном изменения мощности и регулирования уровня конденсата в конденсаторе с формированием защитного сигнала при выходе уровня за пределы допустимого его диапазона изменения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности оборудования турбоустановки путем сокращения числа срабатываний защиты, дополнительно определяют скорость изменения уровня конденсата, задают внутри допустимого диапазона изменения уровня упреждающие пороги в сторону его понижения и при выходе уровня за один из упреждающих порогов формирование уставки регулирования мощности турбины ведут по разности значения этой уставки в момент выхода уровня за порог и сигнала, пропорционального скорости изменения уровня, а после возврата уровня в область, ограниченную упреждающими порогами, фиксируют достигнутое в момент возврата значение уставки.Составитель А. КалашниковРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор О. ЦиплеЗаказ 5959/34 Тираж 456 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101