Системы регулирования турбин ХТГЗ

Гидравлическая система регулирования мощных турбин. Гидродинамическая система регулирования ХТГЗ (рис. 5.9) применена для турбин К-300-240 и К-500-240. Рабочим телом в системе служит конденсат после конденсатных насосов с давлением 2,3—2,7 МПа. К импульсным линиям подводится конденсат пониженного давления (1,2—1,3 МПа). Очистка конденсата, идущего в АСР, от механических примесей производится сетчатыми или щелевыми фильтрами. Напорное давление поддерживают неизменным с помощью специальных регуляторов давления. Регулирующие клапаны ЦВД объединены в два блока парораспределения по три клапана. Каждый блок имеет гидравлический сервомотор 5 двойного действия с отсечным золотником 4. Регулирующие клапаны ЦСД снабжены индивидуальными пружинными сервомоторами 6 одностороннего действия с отсечными золотниками 7. Для уменьшения утечек воды применены фторопластовые уплотнения в сервомоторах.
Гидродинамический регулятор скорости образуют двухступенчатый импульсный насос 1 центробежного типа и поршневой регулятор давления 2 «импульсной» воды. Усилие, действующее на поршень регулятора, уравновешивается пружиной растяжения. Изменение частоты вращения ротора турбины, вызывая перемещение поршня регулятора 2 и жестко связанного с ним дросселя а, приводит к изменению слива из импульсной линии А первого усиления и соответствующему отклонению давления в ней. Дроссель а имеет подвижную буксу, используемую в качестве МУТ. Букса снабжена ручным приводом и электродвигателем. При частоте вращения 3075 об/мин открываются нормально закрытые сливные окна дросселя резко увеличивающие слив из линии А и играющие роль ускорителя. С регулятором сблокирован ограничитель мощности, представляющий собой подвижный упор, ограничивающий движение вверх поршня регулятора. Ограничитель мощности снабжен ручным и дистанционным приводами.
Промежуточный золотник 3 введен как разделительный элемент для сокращения длины гидравлических линий от командных органов до отсечных золотников главных сервомоторов и уменьшения возможностей скопления воздуха в них. Это направлено на повышение чувствительности и быстродействия АСР. Изменение давления в импульсной линии А вызывает перемещение дифференциального поршня промежуточного золотника до тех пор, пока изменением открытия дросселя d, управляющего сливом из следящей линии В, в ней не установится такое же давление, как в линии А. За счет выбора неодинаковых активных площадей верхнего и нижнего торцов поршня принципиально возможно осуществить поддержание заданного отношения давлений в линиях А и В.
Давление в следящей линии В передается отсечным золотникам 4 и 7 главных сервомоторов регулирующих клапанов ЦВД и ЦСД. Сила этого давления уравновешивается давлением воды в линиях обратной связи С и D, приложенным с противоположной стороны золотника. Изменение давления в линии В отклоняет золотники из среднего положения до тех пор, пока перемещением жестко связанных с ними дросселей ей f, представляющих собой гидравлические пружины, сливы из линий обратной связи С и D не изменятся в такой мере, чтобы восстановить равновесие сил, действующих на золотники. Характеристики золотника 7 подобраны так, что при нагрузках турбины выше 30 % от номинальной золотник давлением" воды в линии В удерживается на верхнем упоре, сохраняя полностью открытыми регулирующие клапаны ЦСД. При нагрузках менее 30 % от номинальной этот золотник вступает в работу.
При выходе золотников 4 и 7 из среднего положения перемещаются поршни главных сервомоторов 5 и 6, соответственно переставляя регулирующие клапаны ЦВД и ЦСД. Конусы обратной связи g изменяя сливы из линий С и D, возвращают отсечные золотники в среднее положение. Для повышения быстродействия АСР при сбросах нагрузки дроссель самовыключения е имеет нелинейную характеристику. Конструктивно он выполнен в виде конуса, жестко связанного с золотником 4. Слив воды происходит через кольцевую щель между конусом и шайбой. Сечение щели изменяется при перемещении золотника. Коническим выполнен только ограниченный участок дросселя, остальная его часть имеет цилиндрическую поверхность. При больших отклонениях золотника дроссель самовыключения выходит за пределы конического участка, что ускоряет движение золотника. С целью ускорения движения регулирующих клапанов ЦСД для случая полного сброса нагрузки при больших отклонениях золотника 4 он открывает нормально закрытый дроссель h, через который по линии ускорения Е подводится «силовая» вода от конденсатного насоса в линию обратной связи D отсечного золотника 7. Повышение давления в линии D способствует более быстрому перемещению вниз золотника 7, открывающего слив воды из-под поршня сервомотора 6. Для повышения чувствительности АСР золотники выполнены вращающимися. Вращение производится потоком воды, вытекающей через тангенциальные сопла.