Регулиране на турбини за повторно подгряване, Регулиране на турбини с обратно налягане,
Съвременните големи турбини за високи параметри на парата се изпълняват с нейното междинно прегряване (фиг. 106). Камерите и тръбитеAиB, през които парата се подава и отвежда от паропрегревателя, образуват значителен акумулатор на топлина, като последният оказва силно влияние върху процеса на управление.
Парата за повторно нагряване се взема от турбината при различни налягания и теглото на парата, съдържаща се в междинния обем, може да варира в широк диапазон в инсталации от различни типове. Освен това в една и съща турбина налягането и теглото на парата в междинния обем, както и мощността на отделенията преди и след обема, могат да се променят многократно по време на прехода от празен ход към пълно натоварване. Следователно, когато се проектират турбини, е необходимо да има ясно разбиране за влиянието на междинния обем върху стабилността и върху процеса на преходно управление. По-долу е даден анализ на влиянието на междинните резервоари върху стабилността и качеството на процеса на управление, а параметрите в разглеждания резервоар се считат за групирани.
Системата за управление (фиг. 106) ще се разглежда като състояща се от регулатор 1, усилвател 1, ротор 1 и два парни обема 4 и 5, от които първият е образуван от пространството между управляващите клапани и турбинните стъпала, а вторият е междинен обем.
Нека първо да отбележим характеристиките на уравненията на движение на турбина с междинни парни обеми.
Управление на турбини с обратно налягане
Турбините с обратно налягане обикновено се инсталират там, където търсенето на външна пара е високо в сравнение с търсенето на електрическа енергия. При тези условия турбината с обратно налягане работи по електрически график, за да отговори на променящите се нужди от електрическа енергия.Дебитът на парата на турбината в този случай се определя от електрическия товар, а скоростта на въртене на нейния ротор се поддържа в известни граници с помощта на регулатор на скоростта. Налягането след турбината се поддържа от регулатори на налягането на други съоръжения, например с помощта на дроселов овлажнител.
Турбината с обратно налягане също може да се окаже в такива условия, когато консуматорът на топлина консумира по-малко пара от необходимото количество за генериране на електричество. При посочените условия турбината може да работи само по топлинния график, като отдава електрическа енергия към мрежата заедно с други паралелно работещи машини и покривайки колебания в електрическия товар.
В този случай скоростта на въртене на турбината се поддържа благодарение на силовата връзка, която електрическият генератор има с мрежата, а честотата на последния от своя страна се поддържа от регулаторите на скоростта на други машини. В същото време налягането след турбината се поддържа от регулатора на налягането 1 (фиг. 114). Регулаторът на скоростта 1 на такъв турбогенератор служи за синхронизиране на включването на агрегата към електрическата мрежа и за защита от прекомерно увеличаване на скоростта на въртене в случай на внезапна загуба на електрически товар.
Когато турбините работят паралелно с противоналягане в мрежа, в която честотата се променя малко, съединителят на регулатора на скоростта се движи с малки количества и има малък ефект върху органите за разпределение на парата. Ако честотата на мрежата варира значително, тогава регулаторът на скоростта значително пречи на работата на уреда, причинявайки промяна в обратното налягане, докато регулаторът на налягането връща клапаните в предишното им положение. Ограничаването на размера на нарушенията, въведени от регулатора на скоростта, може да се постигне чрез увеличаване на неговия коефициентнеравности. Ако регулаторът е проектиран да работи и с единичен регулатор на скоростта, тогава неговото вредно въздействие при съвместна работа с регулатор на налягането може да бъде парализирано чрез монтиране на подвижен ограничител за съединителя, който предотвратява намесата на регулатора на скоростта при нормална скорост, но го оставя свободен да работи със значително увеличение на скоростта (в случай на разтоварване). Турбините с обратно налягане се изграждат както малки, така и много големи - с мощност до 50MW. Големите турбини с обратно налягане се използват широко като турбини нагоре по веригата за надстройката на топлоелектрически централи, за да се подобри тяхната ефективност чрез увеличаване на параметрите на парата. Такива турбини работят по термичен график, тъй като количеството пара, протичаща през тях, се определя от дебита на парата на турбините с ниско налягане, пред които се поддържа приблизително постоянно налягане.
Турбината с обратно налягане е отличен пример за динамична система, в която парата, натрупана в камерата, играе положителна роля в процеса на регулиране, докато обемът на парата преди турбината има вреден ефект върху динамичните свойства на системата.
Динамиката на контрол на скоростта на турбините с обратно налягане е по същество същата като динамиката на контрол на скоростта на кондензационните турбини. Трябва да се има предвид, че турбините с обратно налягане обикновено имат леки ротори с нисък инерционен момент, в резултат на което машинното време е значително по-малко, отколкото при кондензационните турбини.
Регулиране на турбини с едно отвеждане на пара
Екстракционните турбини изискват регулиране на две величини: скорост на ротора и налягане на екстракцията. В съответствие с това изискване турбината трябва да имадве групи пароразпределителни органи, едната от които е разположена пред частта с високо налягане, а втората - пред частта с ниско налягане (фиг. 116). Всяка стойност може да се регулира чрез комбинираното действие на регулатора на скоростта и регулатора на налягането. Но е възможно да се изберат кинематичните връзки между регулаторите и турбинните разпределители по такъв начин, че всеки регулатор да може да управлява машината независимо, без намесата на друг регулатор. Последните системи за управление се наричат автономни.
При липсата на тези кинематични зависимости всеки регулатор управлява само една група клапани: регулаторът на скоростта - клапаните на частта с високо налягане и регулаторът на налягането - клапаните на частта с ниско налягане. Такова регулиране се нарича несвързано (ФИГ. 116).