ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регулирование теплофикационных турбин из "Турбины тепловых и атомных электрических станций Издание 2 " В современной энергетике значительное место занимают теплофикационные турбины, обеспечивающие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии для независимых друг от друга потребителей. [c.255] Для того чтобы обеспечить требуемые параметры отпускаемой тепловой энергии, теплофикационные турбины выполняют с регулируемыми отборами пара или с противодавлением. [c.255] Наиболее существенной особенностью теплофикационной турбины как объекта регулирования по сравнению с конденсационной турбиной является наличие нескольких связанных через объект регулируемых параметров — частоты вращения ротора и давлений пара в отборах или за турбиной (противодавления). В последнее время все чаще в качестве регулируемого параметра служит температура прямой сетевой воды или разность температур прямой и обратной сетевой воды, характеризующая тепловую нагрузку турбины. [c.255] Современные мощные теплофикационные турбины отличаются возросшей работоспособностью пара, аккумулированного в развитой ЧВД, перепускных трубах и камерах отборов, а также относительно малыми постоянными времени ротора. Эти и указанные ранее в 7.5 и 7.6 такие особенности теплофикационных турбин, как ступенчатый подогрев сетевой воды, возможность работы по тепловому графику с противодавлением, расщирение диапазона регулирования давлений в отборах, оказывают существенное влияние на проектирование их систем регулирования. [c.255] Длительное время системы регулирования турбин с отборами пара (типов П, Т, ПТ) всеми отечественными заводами выполнялись только связанными, когда каждый регулятор (частоты вращения и давления) управлял всеми главными сервомоторами. Это усложняло связи в системе регулирования, однако в ней можно было обеспечить независимость автономность) регулирования в значительной части диаграммы режимов, когда при изменении какой-либо одной нагрузки (электрической или тепловой) другая остается неизменной. [c.255] Большинство теплофикационных турбин в России выпускается ТМЗ. Из них наиболее широкое распространение в энергетике получили турбины с отопительным отбором (типа Т), принципиальная схема регулирования которых представлена на рис. 9.22. [c.255] Система регулирования поддерживает в заданных пределах два регулируемых параметра — частоту вращения и давление в одном из двух отопительных отборов. Поэтому она имеет два регулятора — частоты вращения и давления, управляющих двумя главными сервомоторами систем парораспределения ЧВД и ЧНД. [c.255] На турбинах ТМЗ применяется гидродинамическое регулирование частоты вращения. Импульсным органом регулятора частоты вращения является импеллер — центробежный масляный насос, установленный на валу турбины. Давление масла в линии нагнетания импеллера меняется пропорционально квадрату частоты вращения. Это изменение давления воспринимается мембраной регулятора 1, прогиб которой в диапазоне регулирования увеличивается примерно в 10 раз жестко соединенной с ней стальной лентой, работающей за пределом устойчивости при продольном сжатии. Прогибаясь, лента меняет площадь сливного сечения /,, управляя дифференциальным сервомотором первой ступени усиления. Выполненный как одно целое с ним золотник регулятора частоты вращения меняет площади сечений слива масла из импульсных линий В и Н, управляющих главными сервомоторами ЧВД и ЧНД. [c.255] Аналогично управляет своим золотником унифицированный с регулятором частоты вращения мембранно-ленточный регулятор давления отопительного отбора. [c.255] Так как система регулирования выполнена связанной, то каждый из регуляторов изменяет расходы сливающегося масла из обеих импульсных линий. Знак и амплитуда каждого управляющего сигнала (команды) выбираются таким образом, чтобы были выполнены условия независимости (автономности) регулирования. [c.256] например, возрастет частота сети. Частота вращения ротора турбогенератора, работающего синхронно с сетью, также увеличится. Регулятор частоты вращения даст команду на прикрытие сервомотора ЧВД, что уменьшит расход пара через ЧВД. Для того чтобы расход пара, идущего к тепловому потребителю, и давление пара в отборе не изменились, регулятор частоты вращения должен прикрыть и сервомотор ЧНД. Таким образом. [c.256] При уменьшении расхода пара отопительного отбора давление в нем возрастет. Для того чтобы поддержать давление в отборе в заданных пределах, регулятор давления приоткроет поворотную диафрагму ЧНД и тем самым увеличит расход пара из этого отбора в ЧНД. Так как внутренняя мощность ЧНД возрастет, то для того, чтобы суммарная мощность турбины осталась неизменной, регулятор давления даст команду на прикрытие регулирующих клапанов ЧВД. Таким образом, при изменении давления пара в отопительном отборе регулятор давления подает на сервомоторы команды разного знака. [c.256] Смещение дифференциальных сервомоторов первого усиления и выполненных как одно целое с ними золотников регуляторов частоты вращения и давления может быть вызвано не только изменением прогибов мембранно-ленточных систем регуляторов, но и воздействием на их задатчики. Они выполнены по-разному. В регуляторе частоты вращения задатчиком 2 (МУТ) можно изменить площадь сечения подвода масла в линию, идущую к соплу регулятора, а в регуляторе давления задатчиком 4 можно изменить площадь сливного сечения /] между лентой и соплом осевым перемещением последнего. [c.257] Регулятор давления снабжен изодромным устройством 7, выполненным в виде гидравлического сервомотора с отсечным золотником, который перемещается дифференциальным сервомотором золотника регулятора. Сервомотор изодрома изменяет площадь дополнительного сечения /2 слива масла из линии, идущей к соплу регулятора, в результате чего достигается уменьшение статической (остаточной) неравномерности регулирования давления. [c.257] Для теплофикационных турбин характерны относительно малая постоянная времени ротора и наличие значительных внутренних паровых объемов. Эти особенности заметно усложняют задачу удержания турбины на холостом ходу при сбросах нагрузки с отключением генератора от сети и делают необходимым наряду с уменьшением постоянных времени промежуточных и главных сервомоторов применение специальных мер. [c.257] В частности, крайне желательно быстро закрыть поворотную диафрагму ЧНД при любом режиме работы турбины, включая конденсационный режим работы без отопительного отбора пара, когда поворотная диафрагма полностью открыта и сервомотор удерживается в крайнем верхнем положении. С этой целью в линию управления отсечным золотником главного сервомотора ЧНД включены два дросселя 8, один из которых связан с золотником регулятора частоты вращения, а другой — с отсечным золотником главного сервомотора ЧВД. [c.257] Для того чтобы при возвращении под действием обратной связи отсечного золотника сервомотора ЧВД в среднее положение и при закрытии вследствие этого нижнего дросселя 8 сервомотор ЧНД вновь не открыл поворотную диафрагму при еще высокой частоте вращения, предусмотрен верхний дроссель 8, связанный с золотником регулятора частоты вращения. Он открывается при частоте вращения, равной 3200 об/мин, и вне зависимости от положения нижнего дросселя 8 препятствует открытию поворотной диафрагмы до тех пор, пока частота вращения не упадет ниже указанного значения. [c.257] При работе турбины без отопительного отбора поворотная диафрагма ЧНД должна быть полностью открыта, чтобы уменьшить в ней дросселирование. Для этого предусмотрен выключатель сервомотора ЧНД 10, конструктивно соединенный с приводом сопла регулятора давления. При отключении сервомотора ЧНД сначала отодвигается сопло и выводится из работы регулятор давления, а затем закрывается дроссель выключателя 10 и поршень сервомотора становится на свой верхний упор, полностью открывая поворотную диафрагму. [c.257] Для перевода турбины на режим с противодавлением необходимо почти полностью закрыть поворотную диафрагму ЧНД, сохранив лишь минимальный пропуск пара, требуемый для отвода из ЧНД теплоты вентиляционных потерь. В этом положении диафрагма должна быть зафиксирована, чтобы при изменении нагрузки она не закрывалась. [c.257] Переключатель на режим с противодавлением 9 представляет собой золотник, в котором сблокированы подводящий и два сливных дросселя. При работе турбины на конденсационных режимах с отбором и без отбора пара все дроссели полностью закрыты. [c.257] Вернуться к основной статье