Устройство для регулирования паровой турбины с отборами пара

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Г 01 0 17/26 Государстееииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ С ОТБОРАМИ ПАРАИзобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах регулирования теплофикационных паровых турбин.Известны устройства для регулиро вания паровой турбины с отборами пара, содержащие отсечной золотник сервомотора регулируюших клапанов, снабженный дифференциальным поршнем с импульсной камерой, которая связана 1 О импульсной линией с золотниками регуляторов давления пара в отборах, золотник синхронизатора, вэаимодействуюц 1 ий со следяц 1 им золотником регулятора скорости, и астатический золотник с импульсной полостью, которая связана соединительной линией через следящий золотник регулятора скорости со сливом 11В этом устройстве сигналы регуля тора скорости и регуляторов давления через импульсную линию воздействуют на дифФеренциальный поршень отсечного золотника, и последний, перемешаясь, создает перепад давления в 25 сервомоторе регулирующих клапанов.Перемещение сервомотора изменяет в необходимсм направлении режим работы турбины. Астатический золотник вырабатывает дополнительный сигнал на З 0 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 следяцим 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, импульснаяВ этих условиях опускание золотников 14 и 15 от верхнего упора оказывает влияние на положение сервомотора 12 поскольку оно при этом уменьшает слив иэ этажа 24Сообщение 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 Ъ 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 золотника 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. 15 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 19- золотником 14. 40Питание 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, Слив 45 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 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 измененим положения золотника 3 синхронизатора. Так, сдвиг влево золотника 3 приведет к увеличению слива из камеры золотника 23 через дроссель в следящем золотнике, открытие которого определяется размером Ьг. 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 смешения 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 1, при этом выбирается такой, чтобы при указанном смещении золотника 3 сливное ок- нЕ 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 11 обеспечивает перемещение аста 1тического 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 нагруз 775352ки и чем меньше перекрыша + , установленная до сброса.Поскольку ход следящего золотника4 при сбросе нагрузки не зависит отвключения отборов, срабатывание астатического золотника 1, вызванноеходом золотника 4, при сбросе любойнагрузки с конденсационного режимаи при сбросе той же нагрузки с режима,когда включен один или оба регулируемых отбора, произойдет при одном и томже забросе числа оборотов по. сравнению с номиналом.При ходе к верхнемуупору золотника 1 кромка 8 соединиткамеру 9 с дополнительным этажом 13,что вызовет подачу дополнительного импульса под поршень 10.Величина дополнительного 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 отверхнего упора, т.е. оно определяется величиной расхода пара в регулируемые отборы,Так, при работе турбины с выключенными отборами, когда золотники 14и 15 установлены на верхних упорах,этот слив равен нулю, а при работес максимальными расходами в отборы,когда золотники 14 и 15 установленына нижних упорах, слив из этажа 13максимален, Дроссельные щели 16 и 17 30выполнены таким образом, что при опускании золотников 14 и 15 сумма расходов на слив из этажей 24 и 13 через каждую дроссельную щель 16 и 17и сумча площадей открытий этих щелей на слив остается постоянной навсем ходе золотников, Поэтому при сбросе нагрузки как с конденсационногорежима, так и с режима с включенньиирегулируемыми отборами, смещение зо Олотников 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 наверхний упор, не может вызвать изменения давления под поршнем 10. Уменьшение слива иэ этажа 24 через щели 16и 17 полностью компенсируется увеличением слива из этажа 13, который в 50этом случае соединен кромкой 8 с импульсной камерой и с этажом 24, Если сброс нагрузки и вызванное им увеличение скорости турбины произойдетпри любом включенном регулируемом отборе, когда суммирующий золотник,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 сме щение 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 от" бора, астатический ход сервомотора 12 будет пропорционален суфле 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 изобретенияУстройство для регулирования паровой турбины с отборами пара, содержащее отсечной золотник сервомотора регулирующих клапанов, снабженный дифференциальным поршнем с импульс" ной 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 включенньии 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 эскпертиэе1. Авторское свидетельство СССР В 520451, кл. Г 01 0 17/20, 1972.775352 б В Составитель А, Калаиниковина техрен о.Мигунова коррентоо В. Бутяг Редакто Л,аказ 7685/ лиал ППП "Патент" г. Ужго роектная,Тираж ВНИИПИ Госуда по делам из 113035 Москв