Защиты при регулировании температуры перегретого пара

Расчетная схема регулирования температуры перегретого пара.

Инерционность пароперегревателя как объекта регулирования температуры перегрева во многом определяется расположением пароохладителя в схеме пароперегревателя. Для облегчения условий регулирования следовало бы установить пароохладители за последней ступенью поверхности пароперегревателя. Однако такая схема не защищает пароперегреватель от перегрева и исключает возможность поддержания температуры на максимально допустимом по условиям работы металла пределе, поэтому она практически не применяется. Оптимальные условия регулирования перегрева пара достигаются при установке пароохладителя между двумя ступенями пароперегревателя (в рассечку). Температура пара должна быть снижена в пароохладители на столько, чтобы на выходе из последней ступени температура поддерживалась на максимально допустимом пределе.

Схема регулирования температуры перегретого пара показана на рис. 35.

Автоматический регулятор температуры пара получает основной сигнал по температуре пара за второй ступенью пароперегревателя Q^’’_к. В качестве датчика температуры используется хромель-копелевая термопара с диапазоном измерения от -200 до 600^оС. Основной сигнал сравнивается с сигналом от задатчика и обеспечивает требуемую точность регулирования. По этому каналу регулятор реализует ПИ – закон регулирования. Ввиду значительной инерционности пароперегревателя при изменении расхода воды на впрыск, предусмотрен дополнительный сигнал по температуре пара за впрыскивающим пароохладителем Q^’’_впр. При наличии этого сигнала регулятор начнет изменять расход воды на впрыск в пароперегреватель, когда температура пара на его выходе еще не изменилась.

Введение этого дополнительного сигнала значительно улучшает качество регулирования температуры пара. Дополнительный сигнал по температуре пара за пароохладителем подается на регулятор через дифференциатор, который вырабатывает сигнал, примерно пропорциональный скорости изменения температуры за пароохладителем.

Применение дифференциатора необходимо для устранения остаточной неравномерности, вводимой сигналом от дополнительной термопары, установленной за пароохладителем. Ввиду применения дифференциатора, дополнительный сигнал от термопары, установленной за пароохладителем, подается на регулятор только в переходных режимах, связанных с изменением расхода воды на впрыск.

Расчетная схема регулирования температуры перегретого пара приведена на рис. 36. К недостаткам схемы можно отнести сложность в настройке.

4.4.3.

Методика расчета параметров регулятора и дифференциатора.

Первый шаг.

Преобразование расчетной схемы (рис. 37.).

Второй шаг.

Делаем предположение, что W_д=1. Далее рассчитываем параметры настройки регулятора (опережающего контура). Параметрами настройки являются к_р, Т_и, W_оп Þ (h₁, W₁). Передаточная функция эквивалентного регулятора имеет следующий вид:

Третий шаг.

Включаем дифференциатор по полной схеме. Передаточная функция эквивалентного регулятора принимает вид:

Причем:

Примечание.

При настройке главного контура необходимо помнить, что к_р * к_д = const.

В качестве критерия выбирается I₂ или СКО.

Основное условие эффективной работы двухконтурных схем, это отличие рабочих частот работы контуров не менее чем в 4 ¸ 5 раз.

Есть следующие виды защит:

1. Защита от понижения температуры пара за котлом, выполняется по схеме 2 из 2 ^-ух. Сигнал от термопар (находятся до ГПЗ), пройдя через электронный усилитель, поступает на вход релейного устройства, которое воздействует на останов дутьевого вентилятора и далее по линии электроблокировочной связи на останов котла.

Автоматические защитные устройства этого вида предохраняют паропровод и проточную часть турбины от заброса частиц воды.

На блочных установках с одним котлом защита от понижения температуры пара относится к турбине и воздействует на закрытие стопорного клапана. Выполняется по схеме 2 из 2 ^-ух, причем одна из термопар устанавливается в стопорном клапане, а другая за котлом.

2. Защита от повышения температуры пара за котлом, действует на снижение нагрузки котла до 50% от номинала. Уставки состоят из двух пределов: первый предел 570°С (при номинальной температуре 540°С), действует на уменьшение нагрузки до 50 %, выполняется по схеме 2 из 2-ух. Второй предел 590°С, действует на отключение котла, выполняется по схеме 2 из 2-ух. Выдержка времени срабатывания первого и второго предела 5 минут.