А - для блока 200 тыс. квт с двумя электронасосами;
Б - для блока 300 тыс. квт с рабочим турбонасосом и пуско-резервным электронасосом.
У электронасоса, поставленного в резерв, устройства блокировки принудительно заставляют переместиться регулирующий орган гидромуфты (черпак) в положение, соответствующее максимальному числу оборотов, а следовательно, и наибольшей производительности насоса. В этом случае при срабатывании релейной системы автоматического ввода резерва (АВР) насос включается в работу в минимальное время, так как иначе для полного перемещения черпака потребовалось бы примерно 30 сек. После аварийного включения резервного насоса его регулятор перемещает черпак гидромуфты в положении, при котором число оборотов насоса соответствует заданному давлению воды.
На рис. 5-16,б показана схема автоматического регулирования питательной установки дубль-блока 300 Мвт, состоящей из нормально работающего турбонасоса ПТН и резервного электронасоса ПЭН. Так как динамические характеристики обоих насосов сильно разнятся между собой, каждый насос снабжается своим регулирующим прибором типа РПИ-III. Оба прибора получают основное командное воздействие по регулируемому давлению воды через датчики-манометры типа МЭД. Поддержание заданной зависимости давления от нагрузки, как и в предыдущем случае, достигается применением лампового переключателя ПЛК-П, сигнал от которого проходит через размножитель РП.
Авторегулятор производительности электронасоса ПЭН через свой исполнительный механизм управляет заполнением гидромуфты ГМ маслом. Производительность турбонасоса ПТН регулируется воздействием на систему регулирования приводной турбины Т. Приводная турбина получает пар от одного из отборов высокого давления турбины блока и отдает отработанный пар в ступень отбора более низкого давления.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОРАБОТКИ
1. В чем сущность и каковы задачи регулирования регенеративного процесса паровой турбины?
2. По какой схеме выполняется авторегулирование уровня в регенеративных подогревателях?
3. По каким причинам приходится выполнять рециркуляцию воды в конденсатор при малой нагрузке турбин. Как работает регулятор уровня и рециркуляции конденсатора?
4. Какой принцип положен в основу регулирования процесса деаэрации питательной воды по давлению в колонке деаэратора?
5. Чем объяснить, что работу деаэратора принципиально можно автоматизировать, поддерживая в нем или давление или температуру на заданном пределе? Почему отказались от регулирования по температуре?
6. Для чего деаэраторы располагают на верхних отметках здания электростанции, значительно выше питательных насосов, и ведут процесс деаэрации при высоком давлении (~0,6 МПа).
7.Чем дефектна схема автоматизации группы деаэраторов с установкой на каждом деаэраторе самостоятельных регуляторов уровня и давления?
8. Какие требования предъявляются к регулированию подачи пара на концевые уплотнения вала турбины?
9. Из каких частей состоит быстродействующая редукционно-охладительная установка?
10. В чем смысл применения схемы или клапанов «постоянного расхода» в качестве органов регулирования температуры БРОУ?
11. С какой целью на блочных установках применяются двухступенчатые БРОУ?
12. Каковы задачи автоматизации теплофикационных установок
па ТЭЦ.
13. Какие задачи решаются при регулировании производительности питательных насосов.
14. Чем вызвана разница в способах регулирования питательных насосов с электроприводом и турбоприводом?
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАЩИТЫ И БЛОКИРОВКИ
ТЕПЛОСИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ОСНОВНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ
Устройства технологической защиты служат для автоматического воздействия на работающие агрегаты в случае аварийного нарушения технологического процесса. Показателями нарушения процесса служат отклонения от нормального значения тех или иных параметров работы оборудования. В практике применяются защиты, в результате действия которых происходит отключение (останов) защищаемых агрегатов или перевод их на пониженную нагрузку. Некоторые из защит выполняют операции местного значения (локальные), например включают мазутные форсунки при потемнении пылевого факела в топке.
Защитные устройства помогают обслуживающему персоналу при ликвидации возникающих аварийных положений. Действие их предотвращает развитие аварии или уменьшает ее последствия. Значение технологических защит особенно сильно возросло за последние годы в связи с переходом на блочную компоновку оборудования электростанций с расширением зоны обслуживания дежурного персонала и переводом его на центральные (блочные) щиты управления, удаленные от котельного и турбинного оборудования. В своей работе технологические защиты связаны с автоматическими устройствами блокировки, включения резерва (АВР) и сигнализации.
К наиболее известным средствам технологической защиты относятся паровые предохранительные клапаны, применявшиеся на котлах в течение всего времени их существования. С давних пор все паровые турбины оборудуются приспособлением, называемым автоматом безопасности, останавливающим агрегат в случае повышения скорости вращения (число оборотов) вала сверх заранее установленной величины. Без этих устройств технологической защиты котельные и турбинные агрегаты не могут быть допущены к работе, так как даже при незначительном сбросе нагрузки возможно повышение давления в котле и скорости вращения турбины за пределы механической прочности их частей.
Срабатывание большинства устройств защиты сопровождается действием электрической блокировки, последовательно воздействующей по заданной программе на механизмы, обслуживающие агрегат.
Рис. 6-1. Схема включения контактов датчиков защиты I, II и III в цепь включения реле Р.
а - параллельное включение (схема «или»)
б - последовательное включение (схема «и»)
в - схема «два из трех»
По смыслу своего назначения защитные устройства должны быть более надежными, чем оборудование, которое они защищают. Все элементы защиты должны уверенно срабатывать в любой момент, до наступления которого они могут длительное время бездействовать. Это вызывает повышенные требования к надежности датчиков, подающих сигнал на срабатывание и релейных устройств, выполняющих этот сигнал.
Основным направлением при построении схемы защиты считается измерение любого из параметров, приводящих ее в действие, одним прибором - датчиком. В качестве датчиков допускается применение указывающих или самопишущих приборов технологического контроля, снабженных контактами, замыкающимися или размыкающимися при достижении заданного предельного значения контролируемой величины. Эти приборы удовлетворяют требованиям защиты по точности измерения, но обычно недостаточно надежны. Для повышения вероятности правильного срабатывания защиты применяют два самостоятельных прибора, контакты которых включены параллельно или последовательно. Оба датчика могут измерять одну и ту же величину или две разных величины, отклонения которых свидетельствуют о нарушении нормального режима. Параллельное включение контактов датчиков (рис. 6-1,а)применяется в тех случаях, когда ложное срабатывание защиты не вызывает больших нарушений в работе оборудования, а отказ от включения приводит к значительным последствиям. В тех случаях, когда ложное срабатывание нежелательно, контакты датчиков включаются последовательно (рис. 6-1,б), например у защит, действующих на полную остановку блока.
Опыт эксплуатации большого числа защитных устройств, накопленный за последнее время, показал, что случаи ложного срабатывания защит встречаются значительно чаще, чем случаи отказа от включения при наличии сигнала от датчика. В связи с этим предпочитают осуществлять схемы с последовательным включением контактов двух датчиков, с сигнализацией срабатывания каждого контакта в отдельности.
Для наиболее ответственных защит иногда применяют три датчика, включенных по схеме «два из трех» (рис. 6-1,в). При таком включении отказ от срабатывания одного из датчиков или ложное срабатывание его контактов не приводят в действие защиту. Вместе с тем защита уверенно действует при правильном срабатывании двух датчиков, если даже третий не включится.
В качестве примера ниже рассмотрены некоторые из наиболее важных устройств технологической защиты котельных и турбинных установок. Этими примерами не исчерпываются все средства защиты, применяемые на современных энергетических установках.