Схемы с задающим регулятором

Задающий сигнал котельному регулятору давления в схемах этого типа формируется специальным задающим регулятором с передаточной функцией W3P. В качестве его входной величины может быть выбран перепад давлений на регулирующих клапанах турбины, их положение, давление в импульсной линии АСР турбины или любая другая величина, которую необходимо поддерживать в равновесных режимах постоянной или меняющейся по заданному закону. При необходимости, например, уменьшить мощность блока сигнал РМ прикрывает регулирующие клапаны турбины. Перепад давлений на них увеличивается. Задающий регулятор ЗР, измеряющий этот перепад и сравнивающий его величину с заданной, при появлении сигнала рассогласования формирует команду, представляющую задание котельному регулятору давления. В отличие от рассмотренных выше схем, этот сигнал является переменным во времени и исчезает, когда перепад давлений или другая регулируемая величина оказывается равной заданному значению. АСР котла, выполняя задание, уменьшает подачу топлива, питательной воды и воздуха и переводит котел к новому режиму с пониженным давлением. Мощность турбины становится при этом меньше заданной, и РМ открывает регулирующие клапаны турбины, уменьшая перепад давления на них. Переходный процесс может прекратиться лишь в том случае, когда перепад давлений равен заданному. Применение интегрального или пропорционально-интегрального задающего регулятора обеспечивает строгое поддержание в равновесных режимах регулируемого параметра (положения клапанов или перепада на них), что определяет известное преимущество таких схем перед статическими. При необходимости изменять этот параметре зависимости от режима по заданному закону может быть введена остаточная неравномерность задающего регулятора.
Применение схем с задающим регулятором, как показывают выполненные в ЛПИ исследования, радикально изменяет структурную роль котла в обще-блочном регулировании. При этом в общей структурной схеме регулирования блока появляется внутренний замкнутый контур, управляемый задающим регулятором. Котел и его АСР становятся, по существу, элементами передаточного механизма, которым поддерживается заданный перепад давлений на клапанах турбины, их положение и т. п. Большая инерция котла определяет сложность стабилизации этого внутреннего контура. Обеспечение устойчивости и надлежащих динамических свойств внутреннего контура представляет главную проблему наладки схем этого класса.
Принятый в схеме способ возврата регулирующих клапанов турбины к равновесному положению регулятором мощности предопределяет колебательный характер процесса регулирования мощности. Для уменьшения этих колебаний полезно введение в схемы этого класса дополнительного выключающего импульса по давлению свежего пара, предложенного ЛПИ совместно с ПО ЛМЗ [118]. Этот импульс, вводимый в АСР турбины через датчик давления, не влияет на статические характеристики, но, ускоряя возврат клапанов к равновесному положению, способствует стабилизации процесса регулирования мощности.
Схемы с использованием главного регулятора котла в качестве регулятора положения клапанов турбины .(рис. 8.14, г) по принципу действия и динамическим свойствам близки к рассмотренному выше классу систем с задающим регулятором. В вопросе о том, какому классу схем — с непосредственным воздействием регулятора положения клапанов на АСР котла или с воздействием через регулятор давления свежего пара — отдать [предпочтение, нет единого мнения. Отказ от применения регулятора давления безусловно упрощает структуру АСР. Однако дополнительная внутренняя отрицательная обратная связь, создаваемая регулятором давления в контуре регулирования положения клапанов турбины, улучшает стабилизацию этого контура. Кроме того, для типовых блоков обычно применяют не чисто скользящее давление, а комбинированную программу, при которой в одной области нагрузок блок работает при СД, а в других — при ПД. Использование схемы, приведенной на рис. 8.14, г, при переходе от ПД к СД и наоборот связано не только с переключением с одного регулятора на другой, но и с переходом от одного объекта регулирования (паровые объемы пароперегревателя и паропроводов) к другому (сервомотор, приводящий клапаны турбины), причем оба объекта обладают резко отличными динамическими свойствами. Это может создавать трудности в реализации КР.
Первичное управление котлом. В схемах этого типа, так же как и в вышерассмотренных, переменное задание регулятору давления «до себя» может быть статическим или «плавающим».
В качестве статического задания регулятору «до себя» целесообразно выбирать импульс по электрической мощности генератора или давлению в промежуточной точке проточной части ЦВД турбины, передаваемый по задающей связи АВ с кинематическим звеном Щ Этот импульс автоматически учитывает фактическую инерцию котла. Проведенные на блоке мощностью 300 МВт Киришской ГРЭС испытания подтвердили работоспособность такого способа формирования задания.
Для формирования «плавающего» задания регулятору давления «до себя» может быть применен задающий регулятор с передаточной функцией поддерживающий заданное значение перепада давлений на регулирующих клапанах турбины или их положение (рис. 8.15, б). При этом процесс регулирования турбины разделяется на два этапа. После изменения пара производительности котла сигналом задатчика или регулятора мощности регулятор давления «до себя» переставляет регулирующие клапаны турбины, временно поддерживая исходное давление. Сигнал по отклонению клапанов воспринимается медленнодействующим задающим регулятором, изменяющим задание регулятору «до себя». Последний возвращает регулирующие клапаны турбины к исходному положению. Как и при первичном управлении турбиной, применение интегрального или пропорционально-интегрального задающего регулятора обеспечивает более точное, чем в схемах со статическим заданием, поддержание равновесного положения клапанов турбины, но создает серьезные трудности настройки для получения требуемого качества процесса регулирования.
Реализация комбинированной программы регулирования, при которой блок в одном диапазоне нагрузок работает при ПД, а в другом — при СД, производится ограничением задающего сигнала, передаваемого регулятору давления свежего пара. В схемах обоих типов это не встречает принципиальных затруднений