Навигация

 

 Меню раздела

Основные условные обозначения
Индексы
Сокращения в тексте
Наименования организаций
Энергетический блок ТЭС или АЭС
Внешние регулируемые величины блока
Принципы регулирования энергоблоков
Математические модели и структурные схемы
Принципы моделирования
Аналоговые и цифровые модели
Цифровое моделирование
Способы получения математических моделей
Динамические свойства блоков
Полу эмпирические модели
Процесс эксплуатации
Типовые возмущения
Типовые звенья и структурные схемы
Элементы автоматического регулирования
Нелинейные звенья
Гармоническая линеаризация
Моделирование регуляторов
Математическое регулирование паротурбинных установок
Уравнение ротора
Моделирование паровых объемов
Моделирования влажно-паровых объемов
Моделирование поверхностных подогревателей
Применение операционного исчисления
Водяной тракт подогревателя
Точность математической модели
Моделирование парового пространства подогревателя
Масса конденсата греющего пара
Моделирование смешивающих подогревателей
Особенности моделирования конденсатора
Эквивалентирование подогревателей
Моделирование турбогенераторов
Моделирование энергосистем
Математическое моделирования парогенераторов
Моделирование системы топливоподачи
Моделирование топки
Моделирование конвентивного газохода
Моделирование активной зоны реактора
Уравнение кинетики реактора
Моделирование промежуточных контуров
Температуры теплоносителя в теплоотдающей части
Компенсаторы объема
Моделирование парогенераторов с многократной циркуляцией
Моделирование прямоточных парогенераторов
Моделирование питательного клапана парогенераторов
Структурные схемы парогенераторов
Сопротивление тракта пароперегревателя
Уравнение паропровода
Динамика регулирования энергоблока
Моделирование газового промперегревателя
Моделирование парового промперегревателя
Регулирование блоков в мощных энергосистемах
Автоматическое регулирование возбуждения
Мощностные характеристики турбогенераторов
Плановые и неплановые изменения нагрузки
Регулирование частоты в энергосистеме
Регулирование мощности
Регулирование перетоков мощности по МСС
Статическая устойчивость
Взаимное согласование параметров РОМ и АСР турбины
Динамическая устойчивость
Требования к статическим и динамическим характеристикам
Регулирование паровых турбин
Динамические характеристики мощных паровых турбин
Влияние паровых объемов
Амплитудно-фазовая характеристика системы
Влияние промежуточных объемов
Динамические характеристики влажно-паровых турбин
Роль парового промперегрева
Импульсные характеристики турбин
Система регулирования мощных паровых турбин ПО ЛМЗ
Системы регулирования турбин ХТГЗ
Система снабжена ЭГП
Влияние системы регенеративного подогрева
Динамическая структура объекта регулирования
Динамика регулирования при наборе нагрузки
Регенеративные отборы пара
Регулирование котлов
Регулирование питания прямоточных котлов
Регулирование температуры перегрева пара
Возможности регулирования температуры перегрева
Аккумулирующая способность котла
Настройка отдельных регуляторов
Принципы регулирования ядерных реакторов
Возрастание потока нейтронов
Регулирование нейтронной мощности
Система управления и защиты
Борное регулирование
Роль температурного эффекта реактивности
Неоновое отравление реактора
Регулирование конденсаторных энергоблоков
Взаимное влияние парогенератора и турбины
Математическая модель ядерного энергоблока
Контуры регулирования основных регулируемых величин
Регулирование энергоблоков ТЭС
Передаточная функция и частотные характеристики
Первичное управление котлом
Корректирующие связи в системах
Форсирующие связи
Стабилизирующие связи
Физическая природа
Регулирование энергоблоков
Схемы с задающим регулятором
Управление клапанами турбины
Динамические свойства энергоблоков
Первичное управление котлом
Комбинированное регулирование
Первичное управление котлом
Повышение эффективности участия блока
Типовые схемы АСР энергоблоков
Особенности регулирования энергоблоков АЭС
Недостатки программы регулирования
Применение программы
Блоки с канальными реакторами
Регулирование теплофикационных энергоблоков
Рациональный способ использования пара
Принцип автономности
Физические основы автономного регулирования
Характерные режимы теплофикационной турбины
Критерии автономности
Необходимое условие автономности системы
Условие полной автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Нарушения автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Электрическая часть АСР
Обще-блочное регулирование
АСР теплофикационного энергоблока
Статическая точность
Привлечения конденсационных энергоблоков ТЭС
Выбор программы регулирования энергоблоков АЭС


Влияние промежуточных объемов на динамические характеристики турбин

Влияние промежуточных объемов на динамические характеристики турбин при регулировании частоты вращения принципиально не отличается от исследованного случая.
Характеристическое уравнение системы, описывающей АСР частоты вращения турбины с промежуточным объемом, при 7\->- О и \/Т 0 сохраняет тот же вид (5.10), что и для АСР мощности, если обозначить Z = buTj(6Ta) и Zx = ЬиТп/(ЬТа) [371. В таком случае для исследования устойчивости АСР частоты вращения можно использовать номограмму, приведенную на рис. 5.2.
Для предотвращения разгона турбины паром промперегрева при сбросах нагрузки применяют клапаны, регулирующие впуск пара в ЧНД турбины после промперегрева, а также стопорные клапаны, полностью отсекающие впуск пара в ЧНД по сигналу защиты турбины. Чтобы не снижать экономичности установки при частичных режимах, обычно применяют регулирующие клапаны ЧНД с нелинейной характеристикой. Клапаны полностью открыты и не участвуют в процессе регулирования при больших нагрузках, вступая в действие лишь при нагрузках, меньших 30—40 % от номинальной. Наиболее тяжелый случай возникает при срабатывании защиты в случае отказа системы регулирования после сброса нагрузки. Воздействие регулятора безопасности в этом случае приводит к полному закрытию стопорных клапанов ЦВД и ЦСД турбины. Однако пар, заключенный в объемах между стопорными клапанами и первым рядом сопл соответствующего цилиндра, будет продолжать поступать в турбину и разгонять ее. В некоторых случаях, например при двукратном промперегреве, задача предотвращения разгона турбины до опасных пределов становится весьма непростой, что вынуждает изыскивать специальные мероприятия для уменьшения паровых объемов между стопорными клапанами после промперегрева и проточной частью последующего цилиндра. Одно из таких мероприятий —применение поворотных диафрагм вместо регулирующих клапанов ЦСД, что позволяет расположить регулирующие органы на корпусе турбины и благодаря этому приблизить стопорные клапаны к турбине.
В мощных паровых турбинах промперегрев пара сочетается обычно с довольно значительными объемами перепускных труб между ЦСД и ЦНД, а также перед ЦВД.
Выделим области устойчивости АСР мощности турбины, имеющей два промежуточных объема с динамическими постоянными Т2 и ТЯ) для чего воспользуемся методом Д-разбиения. Обозначив аналогично предыдущему отношения мощностей частей высокого Nсреднего N2 и низкого N3 давления к общей мощности турбины N соответственно vx Ц Nx/N; v2 = NJN\ v3 = NJN (причем Vj + v2 -f- v3 =1), запишем характеристическое уравнение системы
Тот же вид будет иметь характеристическое уравнение, если рассматривать работу турбины с системой регулирования частоты вращения.
Подставив в характеристическое уравнение as = /со и приравняв нулю вещественную и мнимую части полученного выражения, будем иметь систему двух уравнений, которая определяет границу устойчивости в плоскости любых входящих в эти уравнения двух параметров.
Решив эту систему относительно Z2 и v8Z2, найдем граничные значения параметров второго промежуточного объема, обеспечивающие устойчивость системы (рис. 5.3, а). Построения выполнены для v, = 0;3 и Z = 1. Принятое значение Z соответствует, в частности, характерным для практики значениям Ts = 1 с; bn = 1; &рм = Ю; Тмут = 10 с при регулировании мощности и T = 0,3 с; Та = 7,5 с; б = 0,04 при регулировании частоты вращения.
Значения v3 на кривых Д-разбиения оказываются больше максимально возможных для рассматриваемого случая (v3 = 0,7).
Из этого можно сделать вывод, что для рассматриваемых параметров АСР и первого промежуточного объема второй объем ни при каких значениях динамической постоянной объема и коэффициента мощности v8 не может вызвать нарушений устойчивости.
Рассмотрим далее, какое влияние оказывает второй объем на значения параметров первого промежуточного объема, соответствующие границе устойчивости. Исследования выполним для Z = 1. При таком значении Z, как было показано на рис. 5.2, а, АСР турбины с одним промежуточным объемом устойчива при любых значениях динамической постоянной объема и коэффициента мощности. Выполним Д-разбиение для АСР турбины с двумя промежуточными объемами в плоскости параметров vx и Zlt для чего решим уравнения (5.12) относительно величин Zj и VjZj. Графики, построенные для различных значений Z2 при v3 = 0,5 (рис. 5.3, б) и для различных значений vs при Z2 = 20 (рис. 5.3, в) показывают, что при определенных соотношениях динамических констант первого и второго объемов система может оказаться неустойчивой.
Уменьшение безразмерного комплекса Z2, соответствующее уменьшению второго промежуточного объема при его больших значениях, расширяет зону неустойчивой работы. При этом левая ветвь границы устойчивости смещается в сторону низких значений Zx. Одновременно увеличиваются максимальные значения vx, при которых возможна неустойчивая работа. Максимальные значения V) при этом соответствуют Zx = Z2, что свидетельствует о наличии резонанса в динамической системе при равенстве динамических постоянных промежуточных объемов. Правые ветви кривых Д-разбиения (рис. 5.3, б) смещаются вверх при уменьшении Z2 в интервале значений от 30 до 10; дальнейшее уменьшение Z« смещает правую ветвь вниз, что несколько расширяет зону устойчивой работы при больших значениях Zx.
Уменьшение vx означает смещение первого промежуточного объема к паровпускной части турбины. В предельном случае (Vl= 0) он превращается в объем между регулирующими клапанами и первым рядом сопл, а вся исследуемая система — в систему с одним промежуточным объемом, в которой учтен объем после регулирующих клапанов турбины. Для этого частного случая на рис. 5.2, б проведено разграничение областей устойчивого и неустойчивого регулирования. Обозначения величин в уравнениях (5.11) и (5.12) при этом изменены, чтобы иметь общие обозначения с рис. 5.2, а и б: величины Zt и v соответствуют промежуточному объему, a Z' — объему перед соплами первой ступени. Д-разбиение выполнено для значения v = 0,33. Как следует из приведенных графиков, учет парового объема перед первым рядом сопл существенно сокращает область устойчивого регулирования.