§ 13.2. Способы управления установкой.

Наиболее сильные возмущающие воздействия пароэнергетическая установка испытывает при перемене режима ее работы в связи с изменением внешней нагрузки. Возможно использование следующих способов перевода установки с одного режима на другой.

1. Управление маневровым клапаном турбозубчатого агрегата при постоянном давлении пара, генерируемого котлами.

В этом случае мощность ГТЗА меняется с помощью паровпускных клапанов (клапан 9 на рисунке). Давление пара, генерируемого котлами, поддерживается примерно постоянным. Перестановка и регулирование положения паровпускных клапанов осуществляются вручную или с помощью системы дистанционного автоматического управления частотой вращения главных турбин (следящей системы) из поста управления машинным отделением.

Для системы управления частотой вращения главных турбин соответствующее внешнее воздействие (командный сигнал из поста управления) будет задающим воздействием. Для системы регулирования давления пара в котле изменение расхода пара на главные турбины будет возмущающим воздействием.

В рассматриваемом случае в первую очередь осуществляется изменение режима работы ГТЗА, что способствует повышению маневренных качеств установки. Режимы работы главных котлов и вспомогательных механизмов перестраиваются следом за изменением расхода пара на турбины, или, как говорят, «котел в схеме управления следует за турбиной».

Такой способ управления применяется, если главные котлы обладают значительной аккумуляционной способностью, так как отставание перестройки режима работы котла от изменения расхода пара на турбины покрывается в этом случае за счет отбора пара из аккумуляционных емкостей котла. Пригодными для этого аккумуляционными емкостями обладают котлы с естественной циркуляцией, имеющие значительные запасы воды в коллекторах, в отличие от бесколлекторных прямоточных котлов.

2. Управление топливными клапанами котла при переменном давлении генерируемого пара.

При оборудовании установки прямоточными котлами (или котлами с многократной принудительной циркуляцией), как правило, используют другой способ управления. Управление топливными клапанами котла при переменном давлении генерируемого пара.

В данном случае мощность ГТЗА меняется путем изменения количества пара, поступающего к турбинам, за счет перестановки топливных клапанов котла (клапан 10 на рисунке), т. е. за счет изменения паропроизводительности котла. Маневровый клапан в этом случае не нужен, а давление пара, генерируемого котлами, на разных режимах поддерживается различным - оно возрастает с увеличением паропроизводительности котла («скользящие» параметры пара). Перестановку и регулирование положения топливных клапанов котла производят вручную или с помощью системы дистанционного автоматического управления давлением пара в котле (следящей системы).

В данном случае перевод установки на другой стационарный режим осуществляется изменением режима работы котла, и в соответствии с этим перестраиваются режимы работы главных турбин и вспомогательных механизмов, т. е. «турбины в схеме управления следуют за котлом».

Такой способ управления установкой целесообразен при наличии малогабаритных высокоманевренных (в частности, прямоточных) котлов, время изменения паропроизводительности которых мало.

3. Комбинированное использование рассмотренных способов.

Применяется также комбинированное использование обоих указанных способов управления установкой.

В таком случае при малых требуемых мощностях установка работает с постоянным давлением пара в котлах и изменение мощности ГТЗА осуществляется перестановкой маневрового клапана, а для развития полной мощности повышается давление в котлах за счет увеличения подачи топлива при полностью открытом маневровом клапане.

Комбинированное использование различных способов управления используется иногда при наличии высоконапряженных маневренных котлов с естественной циркуляцией, время набора полной нагрузки которых невелико.

Итак, пароэнергетическая установка состоит из ряда механизмов и агрегатов, преобразующих, передающих и аккумулирующих энергию и вещество энергоносителя.

Все элементы установки взаимосвязаны, так что возмущение режима работы одного элемента передается соседним. Ряд агрегатов установки, особенно паровой котел, представляют собой сложные комплексы, через которые проходит несколько потоков энергии.

Установка имеет множество (несколько сот) параметров, которые подлежат измерению и контролю с целью управления.