《熱工過程自動控制技術》課件第四章

1、熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE第四章 單元機組的熱工保護 概述 熱工開關量控制系統(tǒng)的基礎部件 熱工信號和自動報警系統(tǒng) 單元機組的熱工自動保護 鍋爐機組的熱工保護 汽輪機組的熱工保護 單元機組的旁路控制系統(tǒng)熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-1 概述 一、常用術語： 二、主要技術要求：1.動作的穩(wěn)定性 2.動作的可靠性 3.切換差(死區(qū)) 三、開關量信號的攝取方法： 開關量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)是由正確“動作”和正確“不

2、動作”兩部分組成，相對于這兩種完好狀態(tài)，有兩種故障狀態(tài)，即“不正確動作”和“不正確不動作”。 1,0,x t正確的作用 正確動作和正確不動作不正確的作用 誤動作和拒動作熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE開關量信號的攝取方法1誤動作：系統(tǒng)不應該動作而動作；拒動作：系統(tǒng)應該動作而不動作。式中，實際動作次數(shù)為正確動作次數(shù)與誤動作次數(shù)之和；應當動作次數(shù)為實際動作次數(shù)與拒動作次數(shù)之和，再扣除誤動作的次數(shù)。 1.單一信號法：用單個檢測元件組成信號單元的方法。元件少，結構簡單，但系統(tǒng)的可靠性太差。 Pp 誤動作次數(shù)誤動作

3、率:或實際動作次數(shù)Qq 拒動作次數(shù)拒動作率:或應當動作次數(shù)熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE開關量信號的攝取方法2 3.信號并聯(lián)法：將幾個檢測元件輸出信號并聯(lián)。 拒動作率大大下降，而誤動作率卻增加了。信號并聯(lián)法只能用于要求拒動作率小，而對誤動作率要求不高的場合。 4.信號串并聯(lián)法：將兩個信號先進行串聯(lián)，然后進行并聯(lián) 。串并聯(lián)后的信號單元的誤動作率或拒動作率均大大減小。 5.“三取二”信號法：采用三個檢測元件測量。當其中兩個或兩個以上檢測元件觸點閉合時，信號單元就有輸出。 既減小誤動作率又減小拒動作率。 熱工

4、過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE開關量信號的攝取方法3 6.信號表決法：2/4或3/4表決電路、3/5表決電路。能有效地防止信號單元的誤動作或拒動作。 7.信號的多重化攝取法：“二取一”、“二取均”、“三取中”、“三取均”等。 對提高測量準確度，增加系統(tǒng)的可靠性，很有必要。 對開關量控制系統(tǒng)，除了要求其檢測信號必須正確可靠外，還要求邏輯控制裝置和執(zhí)行機構也必須正確可靠地動作，才能使開關量控制系統(tǒng)正常投入運行。 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC PO

5、WER COLLEGE常用術語1 1.設定值：設定被控量的預期值的參比信號。 2.位式作用：開關量變量值的數(shù)目。 3.開關量變送器：能夠輸出標準開關量信號的控制儀表，稱為開關量變送器。 開關量變送器的輸入輸出特性，如圖4-1所示。 (1)當輸入P1時，輸出1-2通； (2)當輸入P1P時，輸出1-3通； (3)當P1輸入P1P時，輸出可以是1-2通也可以是1-3通。如果輸入是增方向通過P1時，則輸出1-2通；若輸入是減方向通過P1P時，則輸出1-3通。 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE常用術語2 4.切換

6、值：使輸出變量改變的任一輸入變量值。 5.上切換值(動作值)：輸入變量增大時，使輸出變量改變的輸入變量值，如圖4-1中的P1P。 6.下切換值(返回值：輸入變量減小時，使輸出變量(開關量)改變的輸入變量值。如圖4-1中的P1。 7.切換差：上切換值與下切換值之差，又稱為死區(qū)。如圖4-l中P。 8.重復性誤差： 在相同條件下，輸入變量按照同一方向變化時，連續(xù)多次測得的切換值之最大變化值。 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-2 熱工開關量控制系統(tǒng)的基礎部件 一、開關量變送器： 將被測物理量轉換成開關形式的電

7、信號。 1.壓力開關 2.差壓開關 3.流量開關 4.液位開關 5.溫度開關 二、常用控制電器： 三、氣動和液動執(zhí)行機構：熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE常用控制電器 按鈕開關 控制開關 行程開關(限位開關) 繼電器 電流繼電器 中間繼電器 時間繼電器 固態(tài)繼電器 接觸器熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE接觸器熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER C

8、OLLEGE氣動和液動執(zhí)行機構 (一)氣動執(zhí)行機構：P147 1.氣動薄膜式調節(jié)閥： 2.氣動活塞調節(jié)閥： 對于活塞式氣動閥門和薄膜式氣動閥都有“氣開式”和“氣關式”之分。如經常用于化學水處理的氣動活塞隔膜閥。 一般選擇執(zhí)行機構時必須考慮失去控制氣壓時，運行工況是允許“開”還是允許“關”來確定選用“氣開或“氣關”式執(zhí)行機構。 (二)液動執(zhí)行機構：P148熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-3 熱工信號和自動報警系統(tǒng) 一、熱工信號： (一)狀態(tài)信號 (二)越限報警信號(熱工預告信號) (三)趨勢報警信號 (

9、四)跳閘報警信號(熱工事故信號) 二、自動報警系統(tǒng)： (一)自動報警系統(tǒng)的組成： (二)自動報警系統(tǒng)的基本要求：P150 (三)自動報警裝置： 1AN系列閃光報警器： 2YDB微機語音閃光報警裝置：熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGEYDB微機語音閃光報警裝置熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-4 單元機組的熱工自動保護 一、單元機組熱工自動保護的作用：P153 二、單元機組熱工自動保護的動作條件： 三、單元機組熱工自動

10、保護的保護方式： 1.主燃料跳閘保護(MFT)： 2.機組快速甩負荷(FCB)： 3.輔機故障減負荷(RB)： 四、爐、機、電大聯(lián)鎖保護： 1爐、機、電大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)： 2爐、機、電大聯(lián)鎖保護實例： 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE爐、機、電大聯(lián)鎖護系統(tǒng) 1.概念：單元機組大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)主要是指鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等主機之間以及與給水泵、送風機、引風機等主要輔機之間的聯(lián)鎖保護。根據電網故障或機組主要設備故障情況自動進行減負荷、投旁路控制系統(tǒng)、停機、停爐等事故處理。 2.爐、機、電大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的動作過程：

11、圖4-17 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-5 鍋爐機組的熱工保護 一、概述： 1.鍋爐機組熱工保護的任務：P156 2.鍋爐熱工自動保護的保護方式： (1)限值保護 (2)聯(lián)鎖保護 (3)緊急停爐保護 二、鍋爐汽壓保護： 三、汽包鍋爐水位保護： 四、直流鍋爐斷水保護： 五、再熱器保護 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE主蒸汽壓力高保護 脈沖式電磁安全門 有旁路的主汽壓力保護系統(tǒng) 熱工過程自動控制技術2022-3-

12、3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE直流鍋爐斷水保護 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE再熱器保護 屏式再熱器壁溫高保護 再熱汽溫高保護 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-6 汽輪機組的熱工保護1 一、概述： 1汽輪機熱工自動保護的作用：P162 2汽輪機熱工自動保護的保護方式： 緊急停機、甩負荷及低負荷保護。 3汽輪機熱工自動保護的內容： 二、電渦流傳感器： 三、

13、軸向位移的監(jiān)測與保護：P165 四、缸脹和差脹的監(jiān)測與保護： 五、機組轉速監(jiān)測與保護：熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE汽輪機組的熱工保護2 六、振動監(jiān)測與保護： 七、主軸偏心度的監(jiān)測與保護：P179 八、汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)(TSI)：P181 九、汽輪機防進水保護：P185 十、軸承安全監(jiān)測與保護：P187 十一、凝汽器真空監(jiān)測與保護：P189 十二、汽輪機緊急跳閘保護系統(tǒng)：P190 1.ETS系統(tǒng)的功能： 2.ETS系統(tǒng)的遮斷控制繼電器總邏輯：熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 C

14、HONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE電渦流傳感器 電渦流傳感器結構組成 探頭外形圖 原理示意圖熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE缸脹和差脹的監(jiān)測與保護 缸脹：汽缸受熱而膨脹的現(xiàn)象。 差脹(或脹差)：轉子和汽缸之間的相對膨脹差值。 1.機組熱膨脹的原因：P167 2.機組差脹過大的危害： 3.缸脹、差脹監(jiān)測與保護裝置： (1)線性差動變壓器LVDT： (2)缸脹和差脹監(jiān)視器： 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER

15、COLLEGE機組轉速監(jiān)測與保護 1.汽輪機超速的原因：P169 2.汽輪機超速的危害：P170 3.汽輪機的超速保護：P170 4.轉速測量方法： (1)磁阻式 (2)磁敏式 (3)電渦流式 5.數(shù)字式轉速表： 6.零轉速監(jiān)控器：P173 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE振動監(jiān)測與保護 1.汽輪機發(fā)生振動的原因：P174 2.汽輪機振動過大的危害：P175 3.振動的監(jiān)測方法：P176 (1)磁電式振動傳感器 (2)電渦流式振動傳感器 (3)復合式振動傳感器 4.鍵相器及矢量監(jiān)視器： (1)鍵相器 (2

16、)矢量監(jiān)視器熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGEETS系統(tǒng)的功能熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGEETS系統(tǒng)的遮斷控制繼電器總邏輯熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等專科學校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE4-7 單元機組的旁路控制系統(tǒng) 一、概述： 1.汽輪機旁路控制系統(tǒng)是指與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫、減壓系統(tǒng)。由閥門、管道及調節(jié)機構等組成。 2.旁路控制系統(tǒng)一般分為高壓旁路(級旁

17、路)、低壓旁路(級旁路)及大旁路等型式。 二、旁路控制系統(tǒng)的功能： 四、旁路控制系統(tǒng)的組成：熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE旁路控制系統(tǒng)的功能 (1)改善機組啟動性能。 (2)能夠適應機組定壓和滑壓運行的要求。 (3)保護再熱器。 (4)實現(xiàn)機組快速切負荷功能。 (5)正常工況下，若負荷變化太大，旁路控制系統(tǒng)將幫助鍋爐、汽機協(xié)調控制系統(tǒng)調節(jié)鍋爐主蒸汽壓力。 熱工過程自動控制技術2022-3-3重慶電力高等?？茖W校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE旁路控制系統(tǒng)的組成 1.高壓旁路控制系統(tǒng) 1.高壓旁路控制系統(tǒng)的運行方式 2.高壓旁路壓力控制系統(tǒng) 3.高壓旁路溫度控制系統(tǒng) 2.低