汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)課件

汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)（二）汽輪機(jī)控制裝置的發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個階段：

1、最早:機(jī)械式液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)MHC--MechanicalHydraulicControl

2、60年代初:電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)EHC--Electro-HydraulicControl

->EHC與MHC并存

3、60年代中:模擬電液系統(tǒng)AEH--AnalogElectro-HydraulicControl->AEH純電調(diào)(60年代末)

4、80年代及以后:數(shù)字電液系統(tǒng)DEH--DigitalElectronicHydraulicControl

或MEH--Microprocessor-basedElectro-HydraulicControl

自動調(diào)節(jié)器的基本動作規(guī)律三種基本控制作用：比例調(diào)節(jié)作用（簡稱P作用）積分調(diào)節(jié)作用（簡稱I作用）微分調(diào)節(jié)作用（簡稱D作用）再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)特點(diǎn)主蒸汽壓力對汽輪機(jī)靜特性的影響汽輪機(jī)靜特性是指在穩(wěn)定狀態(tài)下汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速與汽輪機(jī)輸出功率的對應(yīng)關(guān)系主汽壓力的波動必然引起蒸汽作功能力的變化中間再熱器對汽輪機(jī)控制的影響汽輪機(jī)超速問題中間再熱器容積的存在，使汽輪發(fā)電機(jī)適應(yīng)負(fù)荷變化的能力降低3.1概述數(shù)字式電液液控制系統(tǒng)統(tǒng)具有下列列優(yōu)點(diǎn)具有適應(yīng)機(jī)機(jī)組工藝流流程改進(jìn)的的靈活性帶負(fù)荷時可可以根據(jù)需需要實現(xiàn)噴噴嘴調(diào)節(jié)與與節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)的雙向切切換能實現(xiàn)汽輪輪機(jī)自啟動動、監(jiān)視和和自動負(fù)荷荷控制具有CRT顯示示運(yùn)行參數(shù)數(shù)、趨勢記記錄及打印印功能具有系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)傳輸輸功能，能能方便地與與其他系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行通信信3.2DEH的組組成、功能能與運(yùn)行方方式DEH控制制系統(tǒng)的組組成汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組參數(shù)的的測量數(shù)字控制器器液壓部分電液轉(zhuǎn)換器器DEH控制制系統(tǒng)的組組成DEH控制制系統(tǒng)的基基本功能汽輪機(jī)的自自動控制設(shè)置有轉(zhuǎn)速速控制回路路和負(fù)荷控控制回路根據(jù)電網(wǎng)要要求參與一一次調(diào)頻設(shè)置DEH的目目標(biāo)轉(zhuǎn)速，，目標(biāo)負(fù)荷荷，負(fù)荷上上、下限及及負(fù)荷變化化率，以及及轉(zhuǎn)速變化化率能自動地迅迅速沖過臨臨界轉(zhuǎn)速區(qū)區(qū)控制程序中中設(shè)有調(diào)節(jié)節(jié)級壓力和和功率控制制回路，可可以在機(jī)組組并網(wǎng)后由由運(yùn)行人員員選擇是否否投入或切切除該控制制回路能適應(yīng)冷態(tài)態(tài)、溫態(tài)、、熱態(tài)啟動動具有閥門管管理功能具有CCS接口，可可以遙控操操作重要模擬量量和開關(guān)量量的三選二二處理可通過操作作按鈕或鍵鍵盤，對高高、中壓主主汽門和調(diào)調(diào)門進(jìn)行全全程閥門試試驗DEH控制制系統(tǒng)的基基本功能汽輪機(jī)超速速保護(hù)（OPC）甩全負(fù)荷保保護(hù)甩部分負(fù)荷荷保護(hù)超速保護(hù)汽輪機(jī)狀態(tài)態(tài)監(jiān)視運(yùn)行參數(shù)曲曲線，差脹脹和軸向位位移，軸城城振動，軸軸承溫度，，調(diào)節(jié)級溫溫度，汽溫和壁溫溫，進(jìn)水檢檢測，故障障顯示，發(fā)發(fā)電機(jī)參數(shù)數(shù)，定子溫溫度汽輪機(jī)自啟啟停（ATC）ATC啟動動ATC負(fù)荷荷控制DEH控制制系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行方式操作員自動動（OA、AUTO）汽輪機(jī)自啟啟動（ATC）變更轉(zhuǎn)速、、改變升速速率、產(chǎn)生生轉(zhuǎn)速保持持、改變負(fù)負(fù)荷變化率率、產(chǎn)生負(fù)負(fù)荷保持ATC控制制、ATC監(jiān)視、ATC進(jìn)行行自動同步（（AS）遙控-協(xié)調(diào)調(diào)控制DEH接受受CCS來來的負(fù)荷增增、減，脈脈沖信號，，運(yùn)行人員員無法在DEH鍵盤盤上改變負(fù)負(fù)荷的目標(biāo)標(biāo)值和升負(fù)負(fù)荷率汽輪機(jī)手動動操作主汽門增、、主汽門減減、高壓調(diào)調(diào)門增、高高壓調(diào)門減減、中壓調(diào)調(diào)門增、中中壓調(diào)門減減DEH設(shè)定定值形成回回路運(yùn)行人員輸輸入的轉(zhuǎn)速速和負(fù)荷的的目標(biāo)值轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為設(shè)定定值設(shè)定值的大大小設(shè)定值變化化速率，升升速率和升升負(fù)荷率設(shè)定值形成成回路的主主要工作方方面目標(biāo)值是一一個階躍信信號，必須須經(jīng)過設(shè)定定值形成回回路，將目目標(biāo)值轉(zhuǎn)化化成以一定定速率上升升的設(shè)定值值在機(jī)組升速速和升負(fù)荷荷過程中，，根據(jù)機(jī)組組運(yùn)行情況況，能隨時時暫停升速速和升負(fù)荷荷過程，進(jìn)進(jìn)行轉(zhuǎn)速保保持或負(fù)荷荷保持機(jī)組運(yùn)行過過程出現(xiàn)某某些局部缺缺陷，需要要限制機(jī)組組負(fù)荷或減減少出力，，也是設(shè)定定值回路處處理3.3DEH的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷荷控制DEH系統(tǒng)統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控控制三種控制方方式中壓調(diào)門控控制（IC）高壓主汽門門控制（TC）高壓調(diào)門控控制（GC）兩種沖轉(zhuǎn)方方式主汽門沖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中壓調(diào)門沖沖轉(zhuǎn)DEH系統(tǒng)統(tǒng)的負(fù)荷控控制閥門管理主要功能實現(xiàn)在線單單閥/順序閥的的無擾切換換在閥門控制制方式轉(zhuǎn)換換期間，若若負(fù)荷設(shè)定定值不變，，則DEH能夠保持持負(fù)荷基本本不變實現(xiàn)閥門流流量特性的的線性化保證DEH系統(tǒng)能均均衡地從手手動方式切切換到自動動方式提供最佳的的閥位位置置單閥控制方方式順序閥控制制方式單閥控制方方式向順序序閥控制方方式的轉(zhuǎn)換換順序閥控制制方式向單單閥控制方方式的轉(zhuǎn)換換DEH的液液壓控制系系統(tǒng)DEH的主主汽門、調(diào)調(diào)門執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)每套執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)都有一一套獨(dú)立的的汽門、油油動機(jī)、快快速卸載閥閥、隔絕閥閥以及伺服服放大器和和電液伺服服閥，共同同組成液壓壓伺服系統(tǒng)統(tǒng)，獨(dú)立執(zhí)執(zhí)行各自任任務(wù)每套執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)的油動動機(jī)都是單單測油動機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)，開開啟以高壓壓抗燃油為為動力油，，關(guān)閉依靠靠彈簧力，，系統(tǒng)漏油油時，油動動機(jī)能自動動關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)都都制成一種種組合閥門門機(jī)構(gòu)由于組合閥閥門機(jī)構(gòu)把把逆止閥、、隔絕閥、、快速卸載載閥、電液液伺服閥和和油動機(jī)等等組合成一一體，減少少了獨(dú)立設(shè)設(shè)置時各功功能構(gòu)件的的管路連接接，使閥門門組件結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊，提提高了系統(tǒng)統(tǒng)可靠性快速卸載閥閥是一種由由導(dǎo)流閥控控制的溢流流閥每套執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)有一個個高壓油進(jìn)進(jìn)口，為執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提提供能源；；一個壓力力回油口，，用于故障障時快速泄泄油；一個個控制油口口，用于控控制快速卸卸載閥動作作3.4DEH的液液壓系統(tǒng)與與汽輪機(jī)的的自動保護(hù)護(hù)油動機(jī)照片片調(diào)節(jié)閥油動動機(jī)參考插裝卸卸荷閥圖片片插裝卸荷閥閥圖片插裝卸荷閥閥蓋板圖片片執(zhí)行機(jī)構(gòu)部部分高壓主汽閥閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)----調(diào)調(diào)節(jié)型2臺臺中壓主汽閥閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)----開關(guān)型2臺高壓調(diào)節(jié)閥閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)----調(diào)節(jié)型4臺中壓調(diào)節(jié)閥閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)----調(diào)節(jié)型4臺高壓主汽閥閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要部件件（開/關(guān)型）隔離閥插裝卸荷閥閥逆止閥開關(guān)電磁閥閥活動電磁閥閥行程開關(guān)危急遮斷系系統(tǒng)為了防止汽汽輪機(jī)在運(yùn)運(yùn)行中因部部分設(shè)備工工作失常可可能導(dǎo)致機(jī)機(jī)組發(fā)生重重大損傷事事故，在機(jī)機(jī)組上裝有有危急遮斷斷系統(tǒng)?；緲?gòu)成如如下：OPC電磁磁閥組AST電磁磁閥薄膜閥超速保護(hù)與與危機(jī)遮斷斷控制組件件作用：在DEH液壓壓控系統(tǒng)中中，將機(jī)組組保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)來的超速速保護(hù)或者者停機(jī)保護(hù)護(hù)信號變成成油壓變化化信號，以以關(guān)閉高、、中壓調(diào)門門或者全部部閥門危機(jī)遮斷電電磁閥超速保護(hù)電電磁閥單向閥隔膜閥EH油壓試試驗組件DEH的超超速保護(hù)控控制系統(tǒng)DEH系統(tǒng)統(tǒng)三個超速速保護(hù)功能能中壓調(diào)門快快速關(guān)閉CIV負(fù)荷下跌預(yù)預(yù)測LDA超速控制中壓調(diào)門快快關(guān)控制EIV使能能邏輯CIV動作作邏輯CIV復(fù)位位與IV重重開信號負(fù)荷下跌預(yù)預(yù)測根據(jù)熱力過過程變工況況理論，即即負(fù)荷大幅幅度下降時時，再熱蒸蒸汽壓力大大幅度下降降，OPC壓力也隨隨之下降的的規(guī)律，以以測量甩負(fù)負(fù)荷時OPC壓力變變化為手段段，實現(xiàn)負(fù)負(fù)荷下跌的的預(yù)測功能能超速保護(hù)控控制保護(hù)系統(tǒng)的的工作特點(diǎn)點(diǎn)當(dāng)ETS系統(tǒng)統(tǒng)有任一遮遮斷請求時時，AST總管的油油壓失壓，，可同時關(guān)關(guān)閉所有的的主汽門和和調(diào)節(jié)汽門門，實現(xiàn)緊緊急停機(jī)當(dāng)超速保護(hù)護(hù)（OPC）系統(tǒng)提提出超速保保護(hù)請求時時，超速保保護(hù)系統(tǒng)控控制的兩個個并聯(lián)電磁磁閥20-1/OPC和20-2/OPC，只只要有一路路動作，可可通過快速速卸載閥，，把高、中中壓調(diào)節(jié)汽汽門油動機(jī)機(jī)的控制油油釋放，使使之快速關(guān)關(guān)閉機(jī)械超速和和手動遮斷斷系統(tǒng)的動動作，使隔隔膜閥上部部的油壓降降低，并通通過彈簧力力使之打開開，直接卸卸去AST總管的油油壓，通過過單向閥也也同時卸去去OPC總總管的油壓壓，關(guān)閉所所有的汽門門，實行緊緊急停機(jī)四個AST電磁閥，，采用串聯(lián)聯(lián)和并聯(lián)混混合方式汽輪機(jī)自動動保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)自動保護(hù)系系統(tǒng)的連接接關(guān)系通過與被測測對象直接接聯(lián)系的危危急遮斷試試驗塊檢測測到壓力信信號，并通通過壓力開開關(guān)將其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成開關(guān)關(guān)量信號將電觸點(diǎn)壓壓力（真空空）表輸出出的開關(guān)量量信號送到到電氣柜內(nèi)內(nèi)的繼電器器板處理、、綜合，輸輸出高可靠靠的觸點(diǎn)信信號將繼電器板板輸出的觸觸點(diǎn)信號送送到自動停停機(jī)通道遮遮斷繼電器器總邏輯電電路，經(jīng)處處理實現(xiàn)對對四個AST電磁磁閥的控制制EH液壓系系統(tǒng)中的危危急遮斷控控制組件是是ETS的的執(zhí)行組件件，它接受受AST電電磁閥的控控制，通過過卸載閥實實現(xiàn)對機(jī)組組的保護(hù)汽輪機(jī)危急急遮斷保護(hù)護(hù)ETS危急遮斷控控制系統(tǒng)保保護(hù)的項目目汽輪機(jī)超速速保護(hù)推力軸承磨磨損保護(hù)軸承潤滑油油壓低保護(hù)護(hù)凝汽器真空空保護(hù)ETS還提提供一個外外部遙控遮遮斷接口，，接受汽輪輪機(jī)軸承振振動、MFT、電氣氣故障等保保護(hù)信號，，以及運(yùn)行行人員緊急急打閘停機(jī)機(jī)接口機(jī)械超速—危急遮斷器器當(dāng)發(fā)生機(jī)械械超速時，，危急遮斷斷器、危急急遮斷器滑滑閥能迅速速切斷汽機(jī)機(jī)的進(jìn)汽，，停止汽輪輪機(jī)的運(yùn)行行并發(fā)出報報警信號。。OPC-AST控制制塊照片薄膜閥閥當(dāng)危急遮斷斷器動作或或危急遮斷斷裝置發(fā)出出停機(jī)信號號時，薄膜膜閥打開，，使AST油母管泄泄油，關(guān)閉閉高、低壓壓主汽閥和和高、低壓壓調(diào)節(jié)閥執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。。強(qiáng)迫汽輪輪機(jī)停機(jī)。。薄膜閥照片片汽輪機(jī)熱應(yīng)應(yīng)力控制與與自動程序序控制的功功能汽輪機(jī)熱應(yīng)應(yīng)力控制在啟停和變變負(fù)荷過程程中，由于于汽輪機(jī)金金屬熱慣性性大，如果果蒸汽溫度度變化太快快，汽輪機(jī)機(jī)內(nèi)部溫差差太大，將將產(chǎn)生過大大的熱應(yīng)力力對轉(zhuǎn)子表面面加熱一次次，接著一一次等量的的冷卻，構(gòu)構(gòu)成了一次次熱循環(huán)ATC程序序選擇合適適的時間長長度，即選選擇多種變變化的升速速速率或變變負(fù)荷速率率來適應(yīng)汽汽輪機(jī)的各各種運(yùn)行情情況，把應(yīng)應(yīng)力限制在在相應(yīng)的疲疲勞允許水水平汽輪機(jī)制造造廠家提供供了壽命控控制曲線和和計算程序序機(jī)組熱應(yīng)力力變化劇烈烈的部分通通常是高、、中壓缸的的第一級，，控制機(jī)組組第一級蒸蒸汽溫度的的變化速度度，就能控控制熱應(yīng)力力，而蒸汽汽溫度變化化又可通過過控制負(fù)荷荷的變化量量和變化速速率來達(dá)到到3.5汽輪機(jī)自動動程序控制制ATC系統(tǒng)統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)子應(yīng)力控控制速度控制階階段，將速速率從50-500r/min/min分為為10級，，當(dāng)實際溫溫差△T<40℃時時，每3min可升升一級升速速率；當(dāng)△△T>40℃時，每每3min降低一級級升速率負(fù)荷控制階階段，將變變負(fù)荷率從從1.395-13.95MW/min分為10級，當(dāng)當(dāng)實際溫差差△T<40℃時，，每3min可升一一級升負(fù)荷荷率；當(dāng)△△T>40℃時，每每3min降低一級級升負(fù)荷率率程序的控制制范圍控制汽