65. Система регулирования уровня в парогенераторе.

Вместо барабана котла говорим и пишем ПГ.

Система регулирования уровня в барабане котла. Применяемая в настоя­щее время схема регулирования уровня в барабанах котлов приведена на рис. 1 17, а. На вход регулятора уровня РУ подается взвешенная сумма (зна­чения весовых коэффициентов устанавливаются в БФ и KB) сигналов, оп­ределяющих текущие значения уровня в барабане h_б (0 (основной регули­руемой величины), расхода питательной воды G_n._B (г) (вспомогательной пере­менной состояния) и расхода перегретого пара из котла G_n._n (t) (возмущающего воздействия).

Для того, чтобы система работала без остаточной неравномерности, весо­вые коэффициенты БФ и KB подбираются таким образом, чтобы в устано­вившихся режимах, когда G_nB = G_n._n, их сигналы взаимно компенсирова­лись.

Необходимость применения сравнительно сложной системы регулирова­ния для такого, казалось бы, очень простого объекта, как барабан котла обусловлена наличием в современных котлах высокого давления своеобразного эффекта «вскипания» уровня. Сущность этого явления состо­ит в следующем.

Пусть в какой-то момент времени регулятор турбины открывает клапан подвода пара к турбине, увеличивая расход перегретого пара из котла G_u,_n. Это должно было бы привести к падению уровня воды в барабане котла, од­нако в действительности сначала уровень быстро возрастает («вскипает») и лишь спустя некоторое время начинает меняться в «правильном» направле­нии (уменьшаться). Объясняется это тем, что в экранных трубах и барабанах котлов высокого давления находится не вода, а пароводяная смесь, объем ко­торой зависит от давления. Увеличение открытия клапана турбины приво­дит к немедленному падению давления над поверхностью испарения в бара­бане, объем пароводяной смеси увеличивается, что проявляется во времен­ном увеличении уровня. Аналогичное явление, но в другом направлении про­исходит при уменьшении степени открытия клапана турбины.

65. Способы регулирования давления пара перед турбиной.

Регулирование давления пара осуществляется путем:

• изменения расхода пара на турбину;

• изменения генерации пара;

• сброса пара в конденсаторы и другие сбросные устройства.

Первый способ регулирования может быть применен только при работе турбины на мощную энергосистему (частота которой практиче­ски не зависит от мощности, вырабатываемой данной турбиной) и осу­ществляется путем воздействия регулятора давления на синхронизатор турбины.

Действительно, если, например, увеличивается частота сети, регулятор частоты враще­ния турбины прикрывает регулирующие клапаны, вызывая тем самым уменьшение расхода пара на турбину и ее мощности. Отсутствие балан­са между генерацией пара и его потреблением приведет к увеличению давления пара перед турбиной, что заставит регулятор давления пере­мещать синхронизатор турбины в сторону, соответствующую открытию клапанов, возвращая расход пара и мощность турбины к прежнему значению, но уже при новой частоте. С другой стороны, например, при увеличении мощности реактора, а следовательно, и генерации пара будет происходить повышение давления, и регулятор давления будет с помощью синхронизатора открывать клапаны турбины при той же частоте системы.

Регулирование давления путем сброса пара в специальные пароприемные устройства является наиболее быстродействующим способом и широко применяется на АЭС в аварийных ситуациях (срабатывание стопорных клапанов одной из турбин, отключение турбогенераторов блока от сети). Обычно предусматривается несколько устройств, при­нимающих пар в этих режимах (конденсаторы турбин, технологические конденсаторы, барботеры), кроме того, возможен сброс пара в атмос­феру. Нормально клапаны, управляющие сбросом пара, закрыты и открываются либо при появлении сигнала об аварийной ситуации, либо при повышении давления перед турбиной. С помощью этого метода можно отрабатывать возмущения, связанные лишь со снижением по­требления пара. Для отработки возмущений, связанных с увеличением потребления пара при постоянной мощности реактора, необходимо иметь постоянный сброс пара, уменьшая который можно добиться быстрого увеличения мощности турбины. Из-за своей очевидной неэко­номичности этот способ не нашел широкого применения на АЭС и мо­жет быть рекомендован лишь в исключительных случаях, например если в связи с необходимостью регулирования частоты системы к мо­бильности АЭС предъявляются дополнительные требования, превосхо­дящие возможности реактора.

Одним из способов построения системы регулирования давления сбросом пара является установка нескольких астатических регуляторов, каждый из которых управляет своим клапаном, изменяющим сброс в одно из пароприемных устройств. Заданное значение давления этих регуляторов должно быть выше значения, поддерживаемого основным регулятором, с тем, чтобы при нормальной работе клапаны сброса были бы закрыты.