Тема: Модернизация вспомогательных САР турбоагрегата Т110/120-130
Исполнитель: Морозова Дарья Алексеевна, студент группы 941об
Руководитель: Теличенко Денис Алексеевич, доцент, канд. техн. наук.
Основная задача - выполнение требований указа Президента Российской Федерации от 30.03.2022 №166 "О мерах по обеспечению технологической независимости и безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации". Предлагается модернизировать турбоагрегат №2 Благовещенской ТЭЦ в объёме вспомогательных систем, используя отечественные решения Прософт-Системы. Включить в разработку необходимые электрические схемы с выбором контрольно-измерительных приборов, исполнительных элементов и контроллеров.
1. Автоматическое регулирование давления пара на уплотнения.Лабиринтовые уплотнения устанавливают в местах выхода вала из корпуса турбины. Они препятствуют выходу пара в атмосферу и проникновению воздуха в корпус турбины. В многоцилиндровых турбинах давление пара в местах уплотнений служит переменной величиной. При этом численное значение давления зависит от нагрузки и может оказаться выше или ниже атмосферного. Это вынуждает снабжать устройство подачи пара к уплотнениям автоматической системой регулирования, представленной на рисунке 1.
Рисунок 1 - Автоматическая система регулирования давления пара на лабиринтовые уплотнения
Обозначения на рисунке 1: 1 - турбина; 2, 2', 3, 3' - камеры уплотнений; 4 - регулятор давления; 5 - регулирующая заслонка.
Камеры уплотнений 2, 2' и 3, 3' находятся под избыточным давлением, подводимым от внешнего источника. Обычно используют пар переднего уплотнения турбины 1, находящегося под давлением, или греющий пар деаэраторов. В автоматической системе регулирования подачи пара на уплотнения используют регулятор давления 4 "до себя", поддерживающий необходимое избыточное давление в общем коллекторе уплотнений в пределах 3-5 кПа (0,03 - 0,05 кгс/см ). Регулятор воздействует на положение регулирующей заслонки 5, расположенной на трубопроводе отвода пара из коллектора в эжектор, в систему подогревателей низкого давления или в атмосферу.
2. Автоматическое регулирование уровня конденсата в конденсаторе, в подогревателях низкого и высокого давления, в подогревателях сетевых горизонтальных.Среднее значение уровня воды в конденсаторе поддерживают по возможности постоянным независимо от расхода пара через турбину или режима ее работы (теплофикационного или конденсационного). Стабилизация уровня необходима по условиям устойчивой работы конденсатных насосов и эжекторов. Положение уровня регулируют изменением подачи конденсатных насосов. Нижний предел подачи насосов задают минимальным пропуском конденсата через эжекторы и систему регенеративных подогревателей. Поэтому при малых нагрузках турбины часть конденсата с напорной стороны конденсатных насосов необходимо вновь сбрасывать в конденсатор. С учетом этого требования выполняют систему регулирования уровня воды в конденсаторе, принципиальная схема которой изображена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Автоматическая система регулирования уровня конденсата в конденсаторе
Обозначения на рисунке 2: 1 - конденсатор; 2 - регулятор уровня; 3,4 - спаренный регулирующий орган; 5 - конденсатные насосы.
Как объект регулирования уровня конденсатор 1 представляет из себя герметический бак с насосом на стоке. Динамику объекта описывают уравнением интегрирующего звена, т.е. он не обладает свойством самовыравнивания. Регулирование уровня воды осуществляют изменением подачи конденсатных насосов 5 при воздействии на двухпоточный клапан (3, 4). При снижении уровня вследствие сброса нагрузки турбины рабочий клапан 4 прикрывают, обеспечивая требуемый нерегулируемый пропуск воды в системе охлаждения эжекторов 6 и регенеративных подогревателей. При дальнейшем снижении уровня начинают открывать клапан рециркуляции 3, поддерживая уровень воды в конденсаторе. Для удобства управления и согласованности в работе клапаны 3 и 4 выполнены в одном корпусе и управляются одним исполнительным механизмом. На регулятор уровня 2 поступают два входных сигнала - по уровню конденсата Нк и по положению регулирующего органа ЖОС.
Регулирование уровня конденсата в подогревателях низкого, высокого давления и в подогревателях сетевых горизонтальных аналогично.
3. Разработка принципиальной электрической схемы.Основной задачей данного курсового проекта является переход оборудования на отечественные решения Прософт-Системы. Среди контроллеров, подходящих для автоматизации технологических процессов выбор падает на REGUL R500, поскольку другие либо не доступны на данный момент, либо сняты с производства, либо не рекомендуются для использования в новых проектах.
Он предназначен для построения ответственных, отказоустойчивых и распределенных систем АСУ ТП в различных отраслях промышленности, сбора и обработки информации с первичных датчиков, формирования сигналов управления по заданным алгоритмам, приема и передачи информации по последовательным каналам связи.
Контроллер имеет блочно-модульную конструкцию, состоящую из одного или нескольких крейтов, которые включают в себя модули различного типа и шасси, закрепленные на несущую рейку. Модуль является основным элементом контроллера и, в зависимости от типа, выполняет ту или иную функцию. В моём случае использованы два оконечных модуля, модуль источника питания, модуль центрального процессора, модули аналогового ввода, дискретного ввода и дискретного вывода.
Модули контроллера имеют набор программно-настраиваемых параметров, которые могут быть привязаны к переменным прикладной программы в среде разработки Astra. IDE.
Модуль источника питания выполняет преобразование питающего напряжения 220В постоянного/переменного тока в рабочее напряжение 24В постоянного тока.
Модуль центрального процессора CU 00 051 выполняет логическую обработку данных и выдачу сигналов управления в соответствии с прикладной программой пользователя, обмен информацией со сторонним оборудованием посредством встроенных интерфейсов по протоколам.
На основании рисунка 2 рассмотрим вариант реализации принципиальной электрической схемы системы регулирования уровня конденсата в конденсаторе, приведенной на рисунке 3. Остальные системы регулирования уровня выглядят аналогично.
Рисунок 3 - Принципиальная электрическая схема системы регулирования уровня конденсата в конденсаторе
Для более точного измерения уровня используются два датчика давления (BP1, BP2), сигналы 4-20 мА которых поступают на входы модуля аналогового ввода (A1) и определяется среднее значение с двух датчиков. Датчики питаются от блока БП 906/24-8 (UG1).
Дискретные сигналы «больше»/«меньше» формируются выходами модуля дискретного вывода (A3). Схема МЭО (MAM1) снабжена микропереключателями (S2,S3), настраиваемыми по месту, обеспечивающими разрыв управляющих сигналов, если механизм дойдёт до крайнего положения. По достижению крайнего положения на минусы входов модуля дискретного ввода (А2) поступает сигнал с концевых выключателей (выходы 11,21). Общий плюс модуля дискретного ввода подаётся на плюс блока питания БП-20 (UG2) для питания модуля.
Обратная связь по положению реализована с помощью блока сигнализации положения выходного вала токового (БСПТ-10), выходы 13,14 питаются от БП-20 (UG3), а выходы 16,18 с унифицированным сигналом 4-20 мА поступают на вход модуля аналогового ввода (А1).
Блоки 24В (UG1, UG2) получают питание ~220В от автомата (SF1, SF2).
Питание ПБР-3А организовано стандартно, обеспечивая прямой и реверсивный режим работы двигателя МЭО.
Система регулирования давления пара на лабиринтовые уплотнения отличается отсутствием обратной связи по положению МЭО, и соответственно, выходы 16 и 18 от БСПТ не используются. В остальном схема будет аналогична.
