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 Тг).
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 nснижаетсяN.
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