Автоматизация питательных насосов

Давление воды во входном патрубке центробежного питательного насоса в установившемся состоянии снижается по мере увеличения потребления воды. В то же время сопротивление трубопровода, проложенного меж­ду насосом и клапаном, регулирующим питание котла, увеличивается с ростом расхода. В результате давление питательной воды перед клапаном регулятора питания со стороны насосов с ростом нагрузки уменьшается. Давление после клапана со стороны котла с ростом на­грузки должно повышаться, так как давление пара в паропроводе за котлом поддерживается постоянным, а гидравлическое сопротивление водопарового тракта с ростом нагрузки увеличивается. Последний фактор имеет особенно большое значение для прямоточных котлов.

При блочной компоновке оборудования, когда каждый блок обслуживается своей группой питательных насосов, изменение перепада давлений питательной воды на клапане авторегулятора питания более или менее закономерно и для улучшения условий регулирования питания котла достаточно поддерживать давление перед клапаном постоянным или изменяющимся в зависимости от нагрузки по заданному закону.

На электростанциях с поперечными связями, когда группа питательных насосов обслуживает несколько котлов, такой закономерности нет, что затрудняет или делает невзоможным регулирование давления питательной воды на насосах. На этих электростанциях работа питательных насосов обычно не регулируется. При снижении нагрузки станции давление питательной воды уменьшают путем отключения одного (или нескольких) насоса, работающего на общий коллектор.

На блочных установках применяется регулирование питательных насосов, приводящее их производительность в соответствие с нагрузкой котла, создавая при этом оптимальные условия Работы авторегуляторов питания котла при минимальной затрате электроэнергии собственных нужд на работу насосов. Регуляторы производительности питательных насосов на блочных установках поддерживают заданное давление воды перед клапаном котла постоянным или меняющимся по мере роста нагрузки. Производительность насосов регулируется за счет изменения числа оборотов их роторов.

На электронасосах для этой цели применяются гидромуфты, соединяющие валы насоса и электродвигателя. Между обеими половинами гидромуфты имеется скольжение, величина которого изменяется в зависимости от количества рабочей жидкости (масла), заполняющей полости муфты. Число оборотов турбонасосов регули­руется путем изменения подачи свежего пара к приводной турбине.

Рис. 5-15. Примерный график статической характеристики центробежного насоса с переменным числом оборотов.

На рис. 5-15 показан упрощенный график примерной статической характеристики центробежного насоса, регулируемого путем изменения числа оборотов п.

На графике нанесена линия заданных значений регулируемого давления. Как видно из рисунка, при производительности, равной Q₁, заданное давление воды достигается при числе оборотов n₁.

При снижении производительности до Q₂ число оборотов должно быть снижено до n₂.

На рис. 5-16,a показана схема автоматического регулирования питательной установки блока 200 Мвт, имеющей два питательных электронасоса производительностью; по 720 м³/ч, один из которых находится в работе, а второй поддерживается в резерве. Между насосами Н и электродвигателями Э размещаются гидромуфты ГМ, заполнение которых маслом регулируется с помощью исполнительных механизмов ИМ. Механизмы обоих насосов подключены к общему регулирующему прибору РПИ-III через реле блокировки РБ, служащей для автоматического включения резервного насоса при получении командного сигнала от устройства технологической защиты котла.

Регулятор получает основное воздействие от датчика-манометра МЭД, измеряющего регулируемое давление воды. Зависимость давления от расхода создается путем подвода к регулирующему прибору сигнала по нагрузке котла D. На моноблоке, оборудованном однокорпусным котлом, этот сигнал подводится по схеме, изображенной на рис. 5-16,а пунктиром. На блоках с двумя котлами (дубль-блоках) или с двухкорпусным котлом давление воды должно поддерживаться в зависимости от паропроизводительности наиболее нагруженного котла (корпуса). В этом случае применяется схема, показанная на рисунке сплошными линиями. Сигналы по нагрузке обоих котлов подаются к ламповому переклю­чателю ПЛК-П, от которого к регулирующему прибору РПИ-III поступает только сигнал от более нагруженного котла.

Рис. 5-16. Схемы автоматизации питательных насосов блочных энергетических установок.