Внешняя и внутренняя функции системы регулирования ГТУ

Особенности ГТУ, как объекта регулирования.

1. Введение высококалорийного газообразного топлива непосредственно в рабочий цикл газовой турбины (возможность значительного и быстрого изменения Т г).

2. Возникновение помпажа.

3. Возникновение помпажного режима ЦН (необходимо предотвратить утечку перекачиваемого газа в окружающую среду).

4. ГТУ имеет режим номинальной допустимой частоты вращения, выше которой наступает режим самоходности. Известно, что с снижением n снижается N.

Задачи регулирования ГТУ.

Внешняя задача – поддержание на заданном уровне частоты вращения вала, а ч/з нее и параметров нагрузки, т.е. мощности генератора для ЭГТУ или степени сжатия и расхода перекачиваемого газа для ГТУ, приводящей в действие ЦН, или поддержание необходимого момента на выходном валу для транспортных ГТУ.

. Внутренняя задача – поддержание на нужном уровне параметров ГТУ, необходимых для нормальной эксплуатации т.е. ограничение в определенном диапазоне частоты вращения роторов, ограничение Tг, удерживаниетурбины и ЦН в зоне работы, безопасной по помпажу, поддержание положенного перепада «масло-газ» в уплотнении ЦН, обеспечение безопасного пуска ГТУ.

Регулирование баланса мощностей –

Основной задачей системы регулирования ГТУ является такое воздействие на крутящий момент турбины, чтобы при любых изменениях нагрузки новые устойчивые режимы работы достигались в зоне допустимых значений регулируемых параметров ГТУ: частоты вращения; температуры газа, при отсутствии помпажных явлений и т.д.

Поддержание баланса мощностей турбины и нагнетателя СР ГТУ должно быть обеспечено одновременно с выполнением следующих задач:

- поддержание на всех режимах в статике и динамике температуры газа перед турбиной в допустимой зоне;

- предотвращение возникновения помпажных и близких к ним режимов в ОК и ЦН, поскольку возникновение помпажа вызывает поломку ГТУ;

- поддержание в допустимой зоне температуры масла в маслосистеме ГТУ при всех режимах работы и различных температурах наружного воздуха;

предотвращение попадания газа в машинный зал станции на всех режимах работы установки.

3. Основные регулирующие контуры ГТУ (на примере ГТН – 16, схема).

Первый контур (1) – контур регулирования частоты вращения вала. В данном случае – силового вала.

1А – центробежный насос, он же датчик частоты вращения вала

1Б – регулятор частоты вращения

1В – сервомотор датчика частоты вращения

1Г – регулирующий клапан

 

Второй контур (2) – регулятор соотношений

2А – регулятор соотношений

2Б – ограничительный золотник регулятора соотношений

 

Третий контур (3) – контур регулирования поворотного направляющего аппарата:

3А – регулятор ПНА

3Б – сервомотор

3В – ПНА

3Г – противопомпажный клапан

3Д – автомат противопомпажного клапана

 

Четвертый контур (4) – контур регулирования положения перепада масло-газ

 

Пятый контур (5) – контур регулирования температуры в маслосистеме агрегата

5А – насос

5Б – регулятор температуры

5В – золотник перепуска масла

5Г – теплообменник