Устройство для контроля прогрева ротора турбины

Союз Соеетскик Социалистических Республик)цКлзГ 01 Р 19/О явки-присо нением Государстеенный комитет 23) Приоритет43) Опубликовано 07.10,80. Бюллетень3 СС,СР о делам изобретенийА. Ш. Лейзеровичважды ордена Трудового Красного Знаменеский научно-исследовательский институтим. ф, Э, Дзержинского сесоюзныи теплотехн 54) УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ПРОГРЕВА РОТОРАУРБИ НЫ Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации пуска паровых турбин.Известны устройства для контроля прогрева ротора турбины, содержащие датчик температуры пара, подключенный к входу сумматора, блок вычисления градиента температуры и датчик режимного параметра турбины, подключенный через функциональный прсобразователь к одному из входов блока умножения 1. Эти устройства моделируют прогрев ротора с учетом изменения условий теплоотдачи от пара к поверхности ротора при изменении режима работы турбины,Такие устройства характертаточно высокой точностью. 1 О 15изуются недоснтроля е дат ный к торого атора, атуры мпера треть- инерсвоим и датпод Известно также устроиство для ко прогрева ротора турбины, содержаще чик температуры пара, подключен входу первого сумматора, выход ко соединен с входами второго сумм блока вычисления градиента темпер и блока вычисления характерной те туры мсталла, выполненного в виде его сумматора и соединенных с ним ционных звеньев и подключенного выходом к входу второго сумматора, чик режимного параметра турбины ключенныи через функциональныи преобразователь к одному из входов блока умножения, выход которого соединен с входом первого сумматора,2.Недостаток этого известного устройства - несколько ограниченный диапазон работы,Цель изобретения - расширение диапазона работы.Для этого выход блока вычисления градиента температуры подключен к второму входу блока умножения. Выход первого сумматора дополнительно соединен с третьим входом блока умножения посредством линейного преобразователя, Блок вычисления градиента температуры может быть выполнен в виде параллельно соединенных реальных дифференцирующих звеньев и четвертого сумматора, связанного с ними своим входом. Инерционные звенья блока вычисления характерной температуры металла могут быть включены параллельно, а блок вычисления градиента температуры выполнен в виде подключенных к общему сумматору параллельных цепей, количество которых соответствует числу указанных инерционных звеньев, причем каждая из цепей содержит последовательно включенное суммирующее звено, прямой и инверсный входы которого соответственно соеди50 55 00 65 иены с входом и выходом соответствующего инерционного звена, и усилитель.На фиг. 1 показана принципиальная схема данного устройства; на фиг. 2 - то же, с блоком вычисления (один из вариантов),Устройство содержит блок 1 вычисления характерной температуры металла ротора, подключенный через первый сумматор 2 к датчику 3 температуры пара, омывающего ротор в контролируемом сечении. К выходу первого сумматора 2 помимо блока 1 вычисления характерной температуры подключены также второй сумматор 4 и блок 5 вычисления градиента температуры металла на поверхности ротора. При этом к второму (инверсному) входу второго сумматора 4 подключен выход блока 1 вычисления температуры. Устройство содержит также последовательно включенные датчик 6 режимного параметра турбины (в данном случае датчик давления греющего пара), функциональный преобразователь 7 сигнала от датчика 6 и блок 8 умножения, к второму входу которого подключен выход блока 5 вычисления градиента. Предусмотрен также (см. фиг. 1) линейный преобразователь 9 сигнала на выходе первого сумматора 2, подключенный к третьему входу блока 8 умножения. Выход блока 8 умножения соединен со вторым (инверсным) входом первого сумматора 2,Блок 1 вычисления характерной температуры металла, изображенный на фиг. 1, выполнен в виде двух соединенных параллельно инерционных звеньев 10 первого порядка, выходы которых подключены к входам третьего сумматора 11. Аналогично блок 5 вычисления градиента выполнен в виде двух соединенных параллельно реальных дифференцирующих звеньев 12, Выходы звеньев 12 соединены с входом четвертого сумматора 13,Блок 1 вычисления характерной температуры, изображенный на фиг. 2, выполнен в виде двух параллельно включенных цепей из последовательно соединенных усилителя и инерционного звена 10, причем усилитель 14 одной цепи выполнен в виде сумматора, к инвертному входу которого подключен выход усилителя 15 второй цепи.Выходы инерционных звеньев 10 подключены к входам третьего сумматора 11, Блок 5 вычисления градиента температуры выполнен в виде также двух параллельно включенных цепей из суммирующих звеньев 16 и 17 и усилителей 18 и 19. Прямой и инвертный входы каждого из суммирующих звеньев 16 и 17 подключены соответственно к входу и выходу инерционного звена 10 соответствующей цепи блока 1 вычисления характерной температуры, Выходы усилителей 18 и 19 соединены с входами общего сумматора 20,5 10 15 20 25 30 35 40 45 Устройство работает следующим образом.В процессе работы турбины с помощью блока функционального преобразователя 7 сигнала от датчика 6, характеризующего режим работы турбины и условия прогрева ротора, получают величину, обратно пропорциональную переменному значению коэффициента теплоотдачи от пара к поверхности ротора. Умноженная в блоке 8 умножения на коэффициент теплопроводности стали и на текущее значение градиента температуры металла на обогреваемой поверхности ротора эта величина на выходе блока 8 преобразуется в разность температур пара и обогреваемой поверхности ротора, которая, будучи вычтена в первом сумматоре 2 из значения температуры греющего пара, измеряемой датчиком 3, дает значение текущей температуры поверхности ротора. Линейное преобразование этого сигнала в преобразователе дает величину переменного коэффициента теплопроводности, а динамическое преобразование того же сигнала в блоке 5 дает величину градиента. Обе полученные величины подаются на блок 8 умножения.Вычитая величину характерной температуры металла контролируемого сечения ротора из текущей температуры поверхности ротора, получают на выходе второго сумматора 4 величину разности температур, характеризующей тер мона пряженное состояние ротора.Выходы блока 1 вычисления и второго сумматора 4 выводятся на показывающие (рсгистрирующие) приборы эксплуатационного контроля и (при автоматизации управления) подключаются к автоматизированной системе управления турбины (на фиг, 1 и 2 не показаны),Указанное выполнение устройства позволяет расширить диапазон его работы, использовать его для мощных паровых турбин тепловых и атомных электростанций. Формула изобретения1, Устройство для контроля прогрева ротора турбины, содержащее датчик температуры пара, подключенный к входу первого сумматора, выход которого соединен с входами второго сумматора, блока вычисления градиента температуры и блока вычисления характерной температуры металла, выполненного в виде третьего сумматора и соединенных с ним инерционных звеньев и подключенного своим выходом к входу второго сумматора, и датчикрежимного параметра турбины, подключенный через функциональный преобразователь к одному из входов блока умножения, выход которого соединен с входом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы, выход блока вычисления градиента температурыподключен к второму входу блока умножения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход первого сумматора дополнительно соединен с третьим входом блока умножения посредством линейного преобразователя.3, Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок вычисления градиента температуры выполнен в виде параллельно соединенных реальных дифференцирующих звеньев и четвертого сумматора, связанного с ними своим входом.4, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что инерционные звенья блока вычисления характерной температуры металла включены параллелььно, а блок вычисления градиента температуры выполнен в видеподключенных к общему сумматору параллельных цепей, количество которых соответствует числу указанных инерционных зве 5 ньев, причем каждая из цепей содержитпоследовательно включенное суммирующеезвено, прямой и -инверсный входы которогосоответственно соединены с входом и выходом соответствующего инерционного зве 10 на, и усилитель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 569733, кл, Р 01 Р 19/02, 1975.15 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Мо 2630935, кл. Р 01 Р 19/02, 1978769032 оставитель А. Калашник едактор Т. Загребельн ед А. Калашникова Корректор Т. Трушкина пография, пр. Сапунова,Заказ 22717 Изд.5 об Тираж 1-1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по дела 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 3 Подписное изобретений и открытий . 4/5