Устройство для контроля за прогревом ротора турбины

ОЮЭ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) ( 10190 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ович дважды ор Знамени т исследоваДзержин 088.8) дакоряост ена Труплотехельскийкого) (57)ПРОГРЕтвеннонции,ый не ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзныйдового Красногонический научноинститут им. Ф.Э(53) 621.165-57 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ М РОТОРА ТУРБИНЫ, преимуурбины атомной электро. держащее блоки вычисления характе ,ной раз ротора датчики наприме металла щ е е с ния точ льно со новленн датчико снабжен ком сра чикам. ной температуры ости температурподсоедииеиные параметров. прогвления нара пуса, о т л тем, что, с и, устройств ержит переключа й в цепях подсо к блокам вычискомандным блния, подключе и характер- по радиусу к блокамрева ротора, и температуры и ч а юцелью повышео дополнитетель, устаединениялення иоком и блонным к дат578756 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,блоквычисления характерной температуры выполнен в виде параллельно соединенных инерционных звеньев первого порядка и усилителей, а блок вычисления характерной разности температур выполнен в виде сумматора,Изобретение относится к теплоэнергетике, контролю и управлению переменными режимами работы турбин, преимущественно атомных электростанций, и может использоваться для автоматизации управления этими 5 режимами.Для современных паровых турбин большой мощности тепловых и атомных электростанций одним из основных факторов, лимитирующих скорость 10 переменных режимов, в том числе пусков и глубоких изменений нагрузки при участии турбины в регулирова.нии мощности энергосистем, являются температурные напряжения в роторах. Трудность органиэации непосредственных измерений в роторах заставляет применять косвенные способы контроля за их прогревом с помощью методов физического и математического моделирования.Известно устройство для контроля за прогревом ротора турбины, выполненное на базе аналоговой вычислительной техники, с помощью которого определяетсяхарактерная тем пература металла и разность темпера тур по радиусу ротора, характеризующая его термонапряженное состояние, а именно: разность температуlры поверхности и характерной темпе ратуры металла ротора. В известном устройстве входным сигналом является сигнал по измеряемой темпера-, туре металла корпуса турбины вблизи обогреваемой поверхности. З 5Известно также устройство для контроля за прогревом ротора турбины, содержащее блоки вычисления характерной температуры и характерной разности температур по радиусу рото ра и подсоединенные к блокам датчики параметров прогрева ротора, например давления и температуры металла корпуса.Это устройство является наиболее близким к предлагаемому по тех нической сущности и достигаемому ре" зультату. Недостаток известного устройства - невысокая точность контроля входы которого соединены с выходами переключателя и блока вычисления характерной температуры.3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е .с я тем, что по крайней мере на выходе одного из датчиков установлен. функциональный преобразователь. за прогревом из-за низкой точности, задания начальных условий прогрева по сигналам, измеряемым датчиками параметров прогрева.Цель изобретения - повышение точности контроля за прогревом ротора.Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит переключатель, установленный в цепях подсоединения датчиков к блокам вычисления и снабженный командным блоком и блоком сравнения, подключенным к датчикам. При этом блок вычисления характерной температуры может быть выполнен в виде параллельно соединенных инерционных звеньев первого порядка и усилителей, а блок вычисления характерной разности температур выполнен в виде сумматора, входы которого соединены с выходами переключателя и блока вычисления характерной температуры. Кроме того, по крайней мере на выходе одного из датчиков целесообразно установить функциональный преобразователь.Для турбины влажного пара в качестве условий прогрева ротора, омываемого влажным паром, с высокой степенью точности могут быть приняты граничные условия первого рода, т.е. температура поверхности ротора может быть принята равной температуре насыщения, однозначно определяемой давлением влажного пара. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для турбины, работающей на влажном паре, например турбины атомной электростанции.Устройство содержит блоки 1 и 2 вычисления характерной температуры и характерной разности температур по радиусу ротора, датчики параметров прогрева ротора, а именно: датчик 3 давления пара и датчик 4 температуры металла корпуса, соединенные с входами блоков 1 и 2 вычисления через переключатель 5, снабженный командным блоком б и блоком 7 сравнения, подключенным к датчи.кам 3 и 4. При этом блок 1 вычисле578756 Корректор Л. Бокшан Редактор М. Кузнецова Техред Т.Маточка Заказ 8392/2 Тираж 535 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния характерной температуры состоит из включенных параллельно инерционных звеньев 8 первого порядкаи усилителей 9, а блок 2 вычисления характерной разности температур выполнен в виде сумматора 10,соединенного с выходами блока 1 ипереключателя 5, На выходе датчика3 давления пара установлен функциональный преобразователь 11. Блок 1вычисления характерной температуры содержит также сумматор 12 сигналов от инерционных звеньев 8 иусилителей 9. Выходы блоков 1 и 2вычисления выведены на показывающие приборы 13 и (или) автоматизированную систему контроля и управления турбиной (на чертеже не показана). Устройство работает следующим образом.Если сигнал на выходе функционального преобразователя 11 ниже определенной величины, характерной для данной турбины, и температура металла корпуса, измеряемая датчиком 4, выше температуры насыщения,то командный блок б по сигналу блока 7 сравнения подключает к входамблоков 1 и 2 вычисления датчик 4температуры металла. Это соответству 5 ет условиям прогрева ротора турбины перегретым паром или отсутствиюподачи пара в турбину, при этом температура металла поверхности роторапринимается равной температуре ме-.10 талла корпуса.В противном случае ( при омыванииротора насыщенным паром) командныйблок б по сигналу блока 7 сравненияподключает к блокам 1 и 2 вычисления выход функционального преобразователя 11 сигнала от датчика 3давления пара. При этом температура поверхности ротора принимаетсяравной температуре насыщения парапри соответствующем давлении.Предлагаемое устройство повышает маневренность и надежность турбин, обеспечивает реализацию оптимальных режимов их эксплуатации припеременных режимах в соответствиис требованием энергосистем.