CS255447B1

CS255447B1 - Wiring for dynamic member control

Info

Publication number: CS255447B1
Application number: CS859198A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Pidermann; Frantisek Pokorny
Original assignee: Bohumil Pidermann; Frantisek Pokorny
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS919885A1

Abstract

Řešení se týká způsobu řízení dynamického členu používaného zejména v obvodu géheroÝání žádané hodnoty tlaku páry na výstupu z kotle, umožňujícího provozní režim elektrárenského bloku s přirozeně se vyvíjejícím čistým klouzavým tlakem.r Tím umožní snížit teplotní namáhání vysokotlakého dílu turbíny, snížit spotřebu paliva a prodloužit životnost zařízení. Dosáhne to zapojením průmyslově vyráběných prvků, a to tak, že tlak na výstupu z kotle se bude přirozeně vyvíjet podle příkonu tepla do kotle v rozsahu určeném jeho dovolenou minimální a maximální hodnotou. Využiti se předpokládá v energetice, zejména u bloků 200 a 500 MW.The solution concerns a method of controlling a dynamic element used in particular in the circuit of the steam pressure setpoint at the boiler outlet, enabling the operating mode of the power plant unit with a naturally developing pure sliding pressure. This will allow reducing the thermal stress of the high-pressure part of the turbine, reducing fuel consumption and extending the life of the equipment. This will be achieved by connecting industrially manufactured elements, so that the pressure at the boiler outlet will naturally develop according to the heat input to the boiler within the range determined by its permissible minimum and maximum value. It is expected to be used in the energy sector, particularly in units of 200 and 500 MW.

Description

(54) Zapojení pro řízení dynamického členu(54) Wiring for dynamic member control

Řešení se týká způsobu řízení dynamického členu používaného zejména v obvodu géheroÝání žádané hodnoty tlaku páry na výstupu z kotle, umožňujícího provozní režim elektrárenského bloku s přirozeně se vyvíjejícím čistým klouzavým tlakem._rTím umožní snížit teplotní namáhání vysokotlakého dílu turbíny, snížit spotřebu paliva a prodloužit životnost zařízení. Dosáhne to zapojením průmyslově vyráběných prvků, a to tak, že tlak na výstupu z kotle se bude přirozeně vyvíjet podle příkonu tepla do kotle v rozsahu určeném jeho dovolenou minimální a maximální hodnotou. Využiti se předpokládá v energetice, zejména u bloků 200 a 500 MW.The present invention relates to a method for controlling a dynamic element used in particular in the circuit of the setpoint of the steam pressure setpoint at the boiler outlet, enabling the operation mode of the power plant block with naturally developing net sliding pressure. _r This will reduce the thermal stress on the high-pressure turbine component, reduce fuel consumption and extend the life of the equipment. This is achieved by the involvement of industrially produced elements, so that the pressure at the boiler outlet will naturally develop according to the heat input to the boiler within the range determined by its minimum and maximum value. It is expected to be used in power engineering, especially for units 200 and 500 MW.

Vynález se týká zapojení pro řízení dynamického členu používaného zejména v obvodu generování žádané hodnoty tlaku páry na výstupu z kotle a umožňujícího provozní režim elektrárenského bloku s klouzavým tlakem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for controlling a dynamic member used, in particular, in a circuit for generating a setpoint of steam pressure at the boiler outlet and allowing the operation of a sliding pressure power plant.

Dosavadní stav obvodu generování žádané hodnoty tlaku páry na výstupu z kotle umožňuje provozní režim elektrárenského bloku s klouzavým tlakem takovým zapojením, kdy žádaná hodnota tlaku páry na výstupu z kotle je vypočtena podle skutečné hodnoty tlaku páry za A-kolem nebo elektrického výkonu. Toto zapojeni má nevýhodu v tom, že by mohlo dojít ke ztrátě tohoto signálu a tím i k odstavení bloku.The prior art circuit of generating a boiler outlet pressure setpoint allows a sliding pressure power plant operating mode such that the boiler outlet pressure setpoint is calculated based on the actual A-wheel steam pressure or electrical power. This connection has the disadvantage that the signal could be lost and thus the block could be shut down.

Uvedené nevýhody podstatné zmírňuje zapojení pro řízení dynamického členu generování žádané hodnoty tlaku páry na výstupu z kotle podle vynálezu, umožňující provozní režim elektrárenského bloku s klouzavým tlakem a obsahující obvod pro snímání mezí tlaku páry za kotlem připojený na sčítací člen. Jeho podstata spočívá v tom, že ke zdroji signálu skutečné hodnoty tlaku páry za kotlem jsou připojeny vstupy druhého hladinového členu a třetího hladinového členu a k vodiči výstupního signálu z řízeného dynamického členu jsou připojeny vstupy prvního hladinového členu a čtvrtého hladinového členu. Výstupy prvního hladinového členu a druhého hladinového členu jsou zapojeny na vstupy prvního součinového členu, jehož výstup je spojen se vstupem prvního spínacího členu, na jehož druhý vstup je připojen zdroj kladného napěťového signálu. Výstupy třetího hladinového členu a čtvrtého hladinového členu jsou zapojeny na vstupy druhého součinového členu, jehož výstup je spojen se vstupem druhého spínacího členu, na jehož druhý vstup je připojen zdroj záporného napěťového signálu.These disadvantages are substantially mitigated by the wiring for controlling the dynamic member to generate a steam pressure setpoint at the outlet of the boiler according to the invention, enabling the operation mode of the sliding pressure power plant and comprising a circuit for sensing the steam pressure limits downstream of the boiler connected to the adder. It is based on the fact that the inputs of the second level member and the third level member are connected to the actual steam pressure signal source behind the boiler and the inputs of the first level member and the fourth level member are connected to the output signal conductor from the controlled dynamic member. The outputs of the first level member and the second level member are connected to the inputs of the first product, the output of which is connected to the input of the first switching member, to the second input of which a positive voltage signal source is connected. The outputs of the third level member and the fourth level member are connected to the inputs of the second product, the output of which is connected to the input of the second switching member, to the second input of which a negative voltage signal source is connected.

Výstupy prvního spínacího členu a druhého spínacího členu jsou zapojeny na první vstup součtového člen^i., na jehož další dva vstupy jsou zapojeny dva výstupy obvodu pro snímání mezí tlaku páry za kotlem a jehož výstup je připojen na vstup řízeného dynamického členu.The outputs of the first switching member and the second switching member are connected to the first input of the summation member, to the other two inputs of which are two outputs of the steam pressure sensing circuit behind the boiler and whose output is connected to the input of the controlled dynamic member.

Výhody zapojení pro řízení dynamického členu se projeví ihned po jeho zavedení u příležitosti nové konstrukce elektrohydraulického systému turbiny zejména u bloků 200 a 500 MW.The advantages of the wiring for the control of the dynamic element will be realized immediately after its introduction on the occasion of a new design of the electrohydraulic turbine system, especially for units 200 and 500 MW.

Umožní se provoz elektrárenských bloků v regulačním rozsahu v režimu s přirozeně se vyvíjecím čistým klouzavým tlakem. Zavedením tohoto režimu se podstatně sníží teplotní namáhání vysokotlakého dílu turbiny, což umožní zvýšit zatěžovací rychlost bloku v regulačním rozsahu a přesunem čerpání životnosti zkrátit dobu najeti bloku.The operation of the power units in the control range in a mode with naturally developing net sliding pressure shall be allowed. By introducing this mode, the thermal stress of the high-pressure turbine component is substantially reduced, allowing the load speed of the block to be increased within the control range, and shifting the block life time by shifting the pumping life.

Tyto vlastnosti se projeví ve zlepšení dynamiky bloku při najíždění a v regulačním rozsahu a současně ve snížení nákladů na najíždění, jakož i přesnějším dodržováním sjednaných výkonu elektrizační soustavy. Další podstatnou výhodou je snížení měrné spotřeby tepla bloku při jeho provozu na nižších hladinách výkonu. Dále se při sníženém tlaku vysokotlaké páry omezí namáhání silnostěnných částí kotle tečením a sníží se rovněž} namáhání turbonapáječky.These features translate into improved start-up block dynamics and control range, while lowering start-up costs, as well as more accurate adherence to agreed power system performance. Another significant advantage is the reduction of the specific heat consumption of the unit during its operation at lower power levels. Furthermore, under reduced pressure of the high-pressure steam, the creep stress on the thick-walled parts of the boiler is reduced and the stress on the braze feeder is also reduced.

Vzhledem k tomu, že účast uhelných elektráren, které se mohou podílet na krytí proměnné části denního diagramu zatížení se bude zmenšovat, přičemž naopak velikost proměnné části denního diagramu zatížení poroste, bude nezbytné, aby se na krytí změn zatížení, zejména v ranní špičce a při regulaci předávaných výkonů s korekcí na kmitočet podílely prakticky všecky zbývající uhelné bloky a vodní elektrárny. Využití vynálezu bude proto s rozvojem elektrizační soustavy stále potřebnější.As the participation of coal-fired power stations that may be involved in the coverage of the variable part of the daily load diagram will decrease, while the magnitude of the variable part of the daily load diagram will increase, it will be necessary to cover the changes in load, especially in the morning practically all the remaining coal blocks and hydroelectric power stations contributed to the regulation of the transmitted power with frequency correction. The use of the invention will therefore become increasingly necessary as the power system develops.

Příklad zapojení pro řízení dynamického členu je nakreslen v blokovém shcematu na připojeném výkrese.An example of a wiring for dynamic member control is drawn in a block shcemat on the attached drawing.

Zdroj 2 signálu skutečné hodnoty tlaku páry za kotlem je připojen na vstup druhého hladinového členu 2 a na vstup třetího hladinového Členu 5. Vodič 14 výstupního signálu z dynamického členu 11 je připojen na vstup prvního hladinového členu 1 a na vstup čtvrtého hladinového členu 6. Výstup prvního hladinového členu 1_ a výstup druhého hladinového členu 2 jsou připojeny na vstupy prvního součinového členu 2· Výstup třetího hladinového členu _5 a výstup čtvrtého hladinového členu jsou připojeny na vstupy druhého součinového členu Ί_.The actual steam pressure signal source 2 downstream of the boiler is connected to the input of the second level member 2 and the input of the third level member 5. The output signal conductor 14 of the dynamic member 11 is connected to the input of the first level member 1 and the input of the fourth level member 6. The first surface member 7 and the output of the second surface member 2 are connected to the inputs of the first product member 2. The output of the third surface member 5 and the output of the fourth surface member are connected to the inputs of the second product member.

Výstup prvního součinového Členu £ je připojen na první vstup prvního spínacího členu £, na jehož druhý vstup je připojen zdroj 12 kladného napěťového signálu. Výstup druhého součinového členu £ je připojen na první vstup druhého spínacího členu £, na jehož druhý vstup je připojen zdroj 13 záporného napěťového signálu. Výstup prvního spínacího členu £ ' a druhého spínacího členu £ je připojen na první vstup součtového členu £0, na jehož další dva vstupy jsou připojeny dva výstupy obvodu 15 ke snímání mezí tlaku za kotlem. Výstup součtového Členu 10 je připojen na vstup řízeného dynamického členu 11.The output of the first product member 6 is connected to the first input of the first switching member 8, to the second input of which the positive voltage signal source 12 is connected. The output of the second power supply element 8 is connected to the first input of the second switching element 6, to whose second input a negative voltage signal source 13 is connected. The output of the first switching member 60 'and the second switching member 60 is connected to the first input of the summing member 60, to the other two inputs of which two outputs of the circuit 15 for sensing the pressure limits downstream of the boiler are connected. The output of the summation member 10 is connected to the input of the controlled dynamic member 11.

Použité hladinové členy jsou v podstatě složeny z komparátoru dvou veličin, z nichž jedna je nastavitelná a vyhodnocovacího členu. Pod pojmem spínací člen se rozumí např. relé a dynamickým členem se rozumí integrační člen, u kterého rychlost *změny výstupu je úměrná velikosti vstupu a jehož realizaci lze docílit např. zavedením kapacitní zpětné vazby na mřížku elektronky.The level elements used consist essentially of a comparator of two variables, one of which is adjustable and an evaluation element. The term switching element means, for example, a relay and a dynamic element means an integrating element in which the rate of change of the output is proportional to the size of the input and which can be achieved, for example, by introducing a capacitive feedback on the tube grid.

Na vstup druhého hladinového členu 2 a třetího hladinového Členu £ přichází spojitý signál skutečné hodnoty tlaku páry za kotlem, zde se porovnává s pevně stanovenými hodnotami maximálního a minimálního tlaku vysokotlaké páry, které nedosahují mezních hodnot tohoto tlaku. Druhý hladinový člen 2 má na výstupu logickou jedničku, pokud platí, že stanovený maximální tlak je menší než skutečný tlak a třetí hladinový člen £ má na.výstupu logickou jedničku, pokud platí, že stanovený minimální tlak je větší než skutečný tlak.At the inlet of the second level member 2 and the third level member 6 a continuous signal of the actual value of the steam pressure downstream of the boiler comes here, compared with fixed values of the maximum and minimum pressure of the high pressure steam which do not reach the limits of this pressure. The second level member 2 has a logical one when the determined maximum pressure is less than the actual pressure, and the third level member 6 has a logical one when the determined minimum pressure is greater than the actual pressure.

První hladinový člen £ má na výstupu logickou jedničku, když platí, že spojitý signál na vodiči 14 je menší než nula a čtvrtý hladinový člen £ má na výstupu logickou jedničku, když platí, že spojitý signál na vodiči 14 je větší než nula. Pokud první a druhý hladinový člen 1, 2 má na výstupu logickou jedničku, pak první součinový člen £ má na svém výstupu rovněž logickou jedničku a pokud třetí čtvrtý hladinový člen £, £ má na svém výstupu logickou jedničku, pak druhý součinový člen £ má na svém výstupu také logickou jedničku. Pokud je na vstup prvního spínacího členu £ zavedena logická jednička z výstupu prvního součinového členu £, spíná tento člen kladný napěťový signál, který je zaveden na vstup součtového členu 10 a obdobně pokud je na vstup druhého spínacího členu £ zavedena logická jednička z výstupu součinového členu 7, spíná tento člen záporný napěťový signál přivedený na vstup součtového členu 10. Kladný nebo záporný napěťový signál způsobí, že integrační složka řízeného dynamické ho členu ££ se vrátí do výchozí nulové polohy.The first level member 6 outputs a logical one when the continuous signal on the conductor 14 is less than zero and the fourth level member 6 outputs a logical one when the continuous signal on the conductor 14 is greater than zero. If the first and second surface members 1, 2 have a logical one at the output, then the first product member £ also has a logical one at its output, and if the third fourth surface member £, £ has a logical one at its output, its output also logical number one. If a logic one from the output of the first product is provided at the input of the first switching member, it switches the positive voltage signal that is applied to the input of the summation member 10 and similarly if a logical one is input from the output of the 7, this member switches a negative voltage signal applied to the input of the summation member 10. A positive or negative voltage signal causes the integration component of the controlled dynamic member 60 to return to the initial zero position.

Jednotlivé prvky použité pro řízení dynamického členu podle vynálezu jsou průmyslově vyráběny.The individual elements used to control the dynamic member according to the invention are industrially manufactured.

Využití vynálezu se předpokládá zejména u bloků 200 a 500 MW elektrizační soustavy energetiky.The invention is envisaged in particular for units 200 and 500 MW of the power system.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A wiring for controlling a dynamic steam pressure setpoint generator at the boiler outlet, allowing the operational use of a sliding pressure power plant comprising a steam pressure limit sensing circuit downstream of the boiler connected to a summation element, characterized in that the actual value signal source (9) of the steam pressure downstream of the boiler, the inputs of the second level member (2) and the third level member (5) are connected, and the inputs of the first level member (1) and the fourth level member are connected to the conductor (14) (6), the output of the first level member (1) and the second level member (2) are engaged. the inputs of the first product (3), the output of which is connected to the first switching member (4), the second input of which is connected to the 2 voltage source (12) and the output of the third level member (5) and the fourth level member (6) connected to the inputs of the second product (7), the output of which is connected to the input of the second switching member (8), to the second input of which the negative voltage signal source (13) is connected, the outputs of the first switching member (4) and the second switching member 10), on whose two inputs are connected two outputs of the circuit (15) monitoring the steam pressure limits behind the boiler and whose output is connected to the controlled dynamic element (11).