燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)培訓(xùn)2009

歡迎中海油湛江分公司員工

蒞臨哈爾濱進(jìn)行技術(shù)交流哈爾濱第703研究所34室調(diào)節(jié)組中海油湛江分公司燃?xì)廨啓C(jī)培訓(xùn)班第九講：燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)

主講：張學(xué)忍

目錄

簡(jiǎn)介

燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)啟動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)停機(jī)控制系統(tǒng)手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)控制燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)GT6000燃?xì)廨啓C(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GT6000燃?xì)廨啓C(jī)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面簡(jiǎn)介

燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)使機(jī)組盤(pán)車(chē)把機(jī)組帶動(dòng)到清吹轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火，暖機(jī)、再把機(jī)組轉(zhuǎn)速提升到額定工作轉(zhuǎn)速，還要控制同期并網(wǎng)，然后把燃?xì)廨啓C(jī)加負(fù)荷到適當(dāng)?shù)墓ぷ鼽c(diǎn)。這一系列過(guò)程必須自動(dòng)發(fā)生和完成，同時(shí)要減小燃?xì)廨啓C(jī)熱通道部件和輔助部件中的熱應(yīng)力。燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)包括4個(gè)功能子系統(tǒng)，即：①主控制系統(tǒng)；②順序(程序)控制系統(tǒng)；③保護(hù)系統(tǒng)；④電源系統(tǒng)。在上述各功能系統(tǒng)中主控制系統(tǒng)是主要的，它必須完成4項(xiàng)基本控制：①設(shè)定啟動(dòng)和正常的燃料極限；②控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的加速；③控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；④限制燃?xì)廨啓C(jī)的透平進(jìn)口溫度。每個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)控制功能或系統(tǒng)能控制送到燃?xì)廨啓C(jī)的燃料流量。這幾個(gè)控制系統(tǒng)都輸入到“最小值選擇門(mén)”，該選擇門(mén)的輸出作為燃料控制系統(tǒng)的輸入。采用最小值可給燃?xì)廨啓C(jī)提供最安全的運(yùn)行。順序(程序)控制系統(tǒng)提供了在啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)和冷機(jī)期間輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)裝置和輔機(jī)的順序控制。順序控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)和其他主要系統(tǒng)，如燃料系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)，并發(fā)出燃?xì)廨啓C(jī)按預(yù)定方式啟停的邏輯信號(hào)。這些邏輯信號(hào)包括轉(zhuǎn)速級(jí)信號(hào)、轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)控制、負(fù)荷能力選擇、啟動(dòng)設(shè)備控制和計(jì)時(shí)器信號(hào)等。保護(hù)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)由另外老師主講。本章介紹對(duì)象為GE公司的SPEEDTRONICTMMark-V數(shù)字控制系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)啟動(dòng)控制系統(tǒng)（StartUpControl）啟動(dòng)控制燃料行程基準(zhǔn)FSRSU轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)（SpeedControl）轉(zhuǎn)速控制燃料行程基準(zhǔn)FSRN溫度控制系統(tǒng)（TemperatureControl）溫度控制燃料行程基準(zhǔn)FSRT加速控制系統(tǒng)（AccelerationControl）加速控制燃料行程基準(zhǔn)FSRACC停機(jī)控制系統(tǒng)（ShutdownControl）停機(jī)控制燃料行程基準(zhǔn)FSRSD手動(dòng)控制系統(tǒng)（ManControl）手動(dòng)控制燃料行程基準(zhǔn)FSRMAN

表1主控系統(tǒng)燃料行程基準(zhǔn)

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖1主控系統(tǒng)控制原理圖燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)啟動(dòng)控制系統(tǒng)

啟動(dòng)控制系統(tǒng)僅控制燃?xì)廨啓C(jī)從點(diǎn)火開(kāi)始直到啟動(dòng)程序完成這一過(guò)程中燃料量Gf(在Mark-V系統(tǒng)中通過(guò)啟動(dòng)控制系統(tǒng)輸出FSRSU)。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過(guò)程中燃料需要量變化范圍相當(dāng)大。其最大值受壓氣機(jī)喘振(有時(shí)還受透平超溫)所限，最小值則受熄火極限或零功率所限。這個(gè)上下限隨著燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速大小而變，在脫扣轉(zhuǎn)速時(shí)這個(gè)上下限之間的范圍最窄。沿上限控制燃料量可使啟動(dòng)最快，但燃?xì)廨啓C(jī)溫度變化劇烈，會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致材料的熱疲勞而縮短使用壽命。啟動(dòng)控制過(guò)程是開(kāi)環(huán)的，根據(jù)程序系統(tǒng)來(lái)的一組邏輯信號(hào)來(lái)分段輸出預(yù)先設(shè)置的FSRSU，整個(gè)啟動(dòng)控制的過(guò)程用圖2曲線表示。圖3則給出了FSRSU的控制算法。(圖中有誤處：將第一個(gè)比較器的A、B間連線斷開(kāi);將FSKSU_AR橫線段延伸至右側(cè)縱線處,并以常閉觸點(diǎn)形式受控于比較器輸出。）燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖2啟動(dòng)控制曲線

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖3啟動(dòng)控制算法

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制是燃?xì)廨啓C(jī)最基本的控制系統(tǒng)，Mark-V系統(tǒng)有“有差控制”(DroopSpeed)與“無(wú)差控制”(IsochSpeed)兩種控制方式。當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)選用“有差”控制方式，當(dāng)發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)可選用“無(wú)差”控制方式。這里僅介紹“有差”控制。有差轉(zhuǎn)速控制算法根據(jù)要求的轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)信號(hào)(speedReference)TNR與實(shí)際轉(zhuǎn)速TNH之差，正比例地改變FSR有差轉(zhuǎn)速控制算法公式：

FSRN-FSRN0=(TNR-TNH)×KDroop

式中：FSRN——有差轉(zhuǎn)速控制的輸出FSR； FSRN0——燃?xì)廨啓C(jī)在額定轉(zhuǎn)速下空載的FSR值(在這里作為控制常數(shù)存入存儲(chǔ)元) KDroop——決定有差轉(zhuǎn)速控制不等率的控制常數(shù)(調(diào)峰的燃?xì)廨啓C(jī)δ一般取4%)燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖4有差轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)原理圖（a：轉(zhuǎn)速控制b：轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)）

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)

加速控制系統(tǒng)將轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)TNH對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，計(jì)算出轉(zhuǎn)子角加速度TNHA，若角加速度實(shí)測(cè)值超過(guò)了給定值TNHAR，則減小加速控制FSR值FSRACC，以減小角加速度，直到該值不大于給定值為止。若角加速度值小于給定值，則不斷增大FSRACC，迫使加速控制系統(tǒng)自動(dòng)退出控制，角加速度為正值時(shí)就是轉(zhuǎn)速增加的動(dòng)態(tài)過(guò)程，加速控制系統(tǒng)僅限制轉(zhuǎn)速增加的動(dòng)態(tài)過(guò)程的加速度，對(duì)穩(wěn)態(tài)(靜態(tài))不起作用，對(duì)減速過(guò)程也不起作用。由此可見(jiàn)加速控制系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是角加速度限制系統(tǒng)。加速控制系統(tǒng)主要在兩種加速過(guò)程發(fā)揮作用。在燃?xì)廨啓C(jī)突然甩去負(fù)荷后幫助抑制動(dòng)態(tài)超速。燃?xì)廨啓C(jī)甩去負(fù)荷后的過(guò)渡過(guò)程中，初期轉(zhuǎn)速還未上升多少，F(xiàn)SRN下降也不多，但此時(shí)加速度卻很大，使FSRACC降得很小，其介入主控系統(tǒng)后就能在此期間快速地降低FSR，減小轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)超速。在啟動(dòng)過(guò)程中限制輪機(jī)的加速率，以減小熱部件的熱沖擊。

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖5加速控制的算法

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖6加速控制的TAKNn

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)表2TNHAR的典型控制常數(shù)

n

1

2

3

4

5

TAKNn（%）40.0

50.0

75.0

95.0100.0TAKHn（%/s）

0.11

0.11

0.31

0.31

0.10燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)

燃?xì)廨啓C(jī)的透平葉輪和葉片在高溫、高速下工作，它們不僅承受高溫，而且還承受巨大的離心應(yīng)力。葉片、葉輪的材料的強(qiáng)度隨著溫度的上升顯著降低，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)說(shuō)，這些受熱零部件的強(qiáng)度余量本來(lái)就不大，所以在運(yùn)行中必須使透平進(jìn)氣溫度限制在一定范圍內(nèi)。否則，將會(huì)使透平受熱部件的壽命大大降低，甚至就會(huì)引起透平葉片燒毀、斷裂等嚴(yán)重事故。所以，溫度控制是燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)節(jié)的主要任務(wù)之一。溫度控制系統(tǒng)的作用在燃?xì)鉁囟瘸^(guò)允許值時(shí)，發(fā)出信號(hào)去減少燃料量，使燃?xì)鉁囟炔怀^(guò)允許值。在必要時(shí)(尖峰運(yùn)行和尖峰超載運(yùn)行)可以提高溫度的限制值。運(yùn)行中這個(gè)限制值是逐漸提高的，使機(jī)組的受熱部件承受較小的熱應(yīng)力。和超溫保護(hù)系統(tǒng)一起，在各通道所測(cè)的溫度值的差額超過(guò)某一定值時(shí)發(fā)出警報(bào)。機(jī)組不論用何種方式加載，一旦機(jī)組進(jìn)入溫度控制便會(huì)自動(dòng)切斷加載回路，停止加載。

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖7溫度控制的簡(jiǎn)化原理圖

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖8排氣溫度信號(hào)處理方框圖

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)溫度控制基準(zhǔn)

用燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度間接控制燃?xì)廨啓C(jī)工作溫度時(shí)，溫控基準(zhǔn)隨環(huán)境溫度而變化，因而應(yīng)用溫控基準(zhǔn)隨壓氣機(jī)出口壓力而變的溫控線和隨燃料量而變的溫控線以達(dá)到同樣的效果。等排氣溫度溫控線為：TTKn＿I=常數(shù)壓氣機(jī)排氣壓力CPD偏置(修正)的溫控線為

TTRXP=TTKn＿I-[CPD—TTKn＿C]×TTKn＿S

式中TTKn＿S——溫控線“CPD偏置”的斜率；TTKn＿C——溫控線“CPD偏置”和“等排氣溫度溫控線”交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值。FSR或DWATT偏置(修正)的溫控線為

TTRXS=TTKn＿I-[FSR-TTKn＿K]×TTKn＿M(jìn)或TTRXS=TTKn＿I-[DWATT-TTKn＿LD]×TTKn＿LG

式中TTKn＿M(jìn)——溫控線“FSR偏置”的斜率；TTKn＿LG——溫控線“DWATT偏置”的斜率；TTKn＿K——溫控線“FSR偏置”和“等排氣溫度溫控線”交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值；TTKn＿LD——溫控線“DWATT偏置”和“等排氣溫度溫控線”交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值。

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖9溫度控制曲線

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖10CPD故障時(shí)的溫度控制簡(jiǎn)化原理圖

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)停機(jī)控制系統(tǒng)正常停機(jī)從操作員選擇STOP指令、控制系統(tǒng)給出停機(jī)信號(hào)L94X開(kāi)始。如果發(fā)電機(jī)斷路器是閉合的，數(shù)字給定點(diǎn)開(kāi)始以正常速率下降以減少FSR和負(fù)荷，直到逆功率繼電器動(dòng)作使發(fā)電機(jī)斷路器開(kāi)路，此后FSR將逐步下降、減速。猶如其啟動(dòng)過(guò)程一樣，升溫和降溫速度過(guò)快同樣會(huì)影響機(jī)組部件的使用壽命，停機(jī)控制中就是通過(guò)控制系統(tǒng)控制停機(jī)過(guò)程中FSRSD的遞減速率來(lái)合理控制熱應(yīng)力的大小。燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖11停機(jī)控制的算法

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖12停機(jī)FSR曲線

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)表3FSRMIN的典型控制常數(shù)

n1234FSKMINNn(%)5.040.082.085.0FSKMINDn(%/s)5.8417.2578.67310.0燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)

操作員可以手動(dòng)控制FSR，但一般僅在控制器故障或調(diào)試時(shí)才用。手動(dòng)控制燃料行程基準(zhǔn)FSRMAN也將作為最小值選擇門(mén)MINSEL的諸項(xiàng)輸入之一。

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖13FSRMAN控制算法

燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)FSR最小選擇門(mén)

啟動(dòng)控制、轉(zhuǎn)速控制、溫度控制、加速控制、停機(jī)控制、手動(dòng)控制等6個(gè)燃料行程基準(zhǔn)輸送到FSR最小值選擇門(mén)，選出其中最小值賦給FSR作為選用的燃料行程基準(zhǔn)。任何時(shí)刻僅有一個(gè)系統(tǒng)的燃料行程基準(zhǔn)通過(guò)最小值選擇門(mén)，進(jìn)入控制。需特別說(shuō)明，上述FSR的輸出有賴于主保護(hù)邏輯L4為“真”。一旦燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)任何原因的遮斷，則L4為“假”，最小值選擇門(mén)的輸出被遮斷，這時(shí)FSR立刻被箝位到零，以此確保切斷燃料，保證機(jī)組的安全。燃?xì)廨啓C(jī)的主控系統(tǒng)圖14燃?xì)廨啓C(jī)主控系統(tǒng)總貌

燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)與主控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)是緊密配合相互聯(lián)系的，其作用是燃?xì)廨啓C(jī)在接到啟動(dòng)命令后，能夠按照規(guī)定的啟動(dòng)程序發(fā)出程序信號(hào)，自動(dòng)地將啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)燃?xì)廨嗈D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)、燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火、轉(zhuǎn)子加速直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。啟動(dòng)程序安全地控制燃?xì)廨啓C(jī)從零轉(zhuǎn)速加速到額定運(yùn)行轉(zhuǎn)速，在這個(gè)過(guò)程中要求燃?xì)廨啓C(jī)熱通道部件的低周疲勞為最小，既保證較迅速的啟動(dòng)又不能產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力。啟動(dòng)程序還涉及到一系列輔機(jī)、啟動(dòng)機(jī)和燃料控制系統(tǒng)的順序控制命令。因?yàn)榘踩?、迅速的啟?dòng)還取決于燃?xì)廨啓C(jī)各有關(guān)設(shè)備的適時(shí)運(yùn)作，所以程序又必須根據(jù)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行判斷，及時(shí)地查驗(yàn)各有關(guān)設(shè)備所處的狀態(tài)。這些程序的順序邏輯不僅與實(shí)施控制的設(shè)備有關(guān)，還要和保護(hù)電路有關(guān)。停機(jī)程序同樣也是自動(dòng)完成的。燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯

表4燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級(jí)

名稱代號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)應(yīng)的燃機(jī)轉(zhuǎn)速（%n0）主要功能動(dòng)作返回零轉(zhuǎn)速14HRTNK14HR1/20.060.5停轉(zhuǎn)信號(hào)冷拖轉(zhuǎn)速14HTTNK14HT1/28.43.2冷拖最小點(diǎn)火轉(zhuǎn)速14HMTNK14HM1/210.09.5進(jìn)入清吹階段清吹轉(zhuǎn)速14HPTNK14HP1/217.016.0完成清吹，準(zhǔn)備點(diǎn)火升速轉(zhuǎn)速14HATNK14HA1/25046機(jī)組加速自持轉(zhuǎn)速14HCTNK14HC1/26050啟動(dòng)電機(jī)脫扣啟勵(lì)轉(zhuǎn)速14HFTNK14HF1/29591發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)啟動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速14HSTNK14HS1/29594啟動(dòng)完成燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)控制燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)過(guò)程是由啟動(dòng)程序控制和主控制系統(tǒng)中啟動(dòng)控制共同作用完成的,前者從啟動(dòng)開(kāi)始給出順序控制邏輯信號(hào)，后者從燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火開(kāi)始控制燃料命令信號(hào)FSR值。圖15給出兩者之間的關(guān)系。燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)圖15燃?xì)廨啓C(jī)典型的啟動(dòng)程序方框圖

燃?xì)廨啓C(jī)的順序控制系統(tǒng)圖16GE公司燃?xì)廨啓C(jī)典型的啟動(dòng)曲線

燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制功能

壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉IGV(InletGuideVane)控制是通過(guò)，IGV葉片轉(zhuǎn)角的變化限制進(jìn)壓氣機(jī)的空氣流量。控制IGV的目的有以下幾個(gè)：在燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子以部分轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，為避免壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振而關(guān)小IGV角度，擴(kuò)大了壓氣機(jī)的穩(wěn)定工作范圍。IGV溫控。在燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)中，為保證余熱鍋爐的正常工作和最理想的效率，往往要求燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度處于恒定的比較高的溫度值。因此燃?xì)廨啓C(jī)在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)要適當(dāng)關(guān)小IGV，相應(yīng)減少空氣流量而維持較高的排氣溫度。其結(jié)果是燃?xì)廨啓C(jī)的效率基本不變而提高了余熱鍋爐一汽輪機(jī)的效率，使聯(lián)合循環(huán)的總效率得到提高。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉IGV，壓氣機(jī)空氣流量減小，使機(jī)組的啟動(dòng)阻力矩變小，減小啟動(dòng)過(guò)程中壓氣機(jī)的功耗，有利于減小啟動(dòng)裝置的配置功率。在啟動(dòng)功率不變的情況下，可以縮短啟動(dòng)加速時(shí)間。

燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制原理

圖17IGV控制基準(zhǔn)的算法方框圖TTRXGV-IGV溫度控制基準(zhǔn)；CSRGVMAN_CMD-IGV手動(dòng)控制指令；CSRGVX-IGV溫度和手動(dòng)控制基準(zhǔn)；CSKGVMN-IGV最小全速角（57°）；CSRGVPS-部分轉(zhuǎn)速I(mǎi)GV控制基準(zhǔn)；CSKGVMAX-IGV全開(kāi)（84°）；CSRGVOUT-IGV的伺服輸出基準(zhǔn)。燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制基準(zhǔn)的算法

校正轉(zhuǎn)速TNHCOR部分轉(zhuǎn)速I(mǎi)GV基準(zhǔn)CSRGVPSIGV溫度控制和手動(dòng)控制基準(zhǔn)CSRGVX和IGV溫控基準(zhǔn)TTRXGV燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)圖18IGV部分轉(zhuǎn)速控制基準(zhǔn) CTIM-壓氣機(jī)進(jìn)氣溫度；CQKTC_RT壓氣機(jī)升溫率（540℉）；CSKGVPS1-IGV的開(kāi)啟起始點(diǎn)理論值（典型值為78.9%）；CSKGVPS2-IGV的開(kāi)啟速率（典型值6.67°/%）

燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)圖19IGV溫度控制基準(zhǔn)

CPD-壓氣機(jī)排氣壓力；TTKGVC-IGV溫控CPD基準(zhǔn)拐點(diǎn)（134.5psi)；TTKGVI-IGV溫控排氣溫度基準(zhǔn)等溫線（1045°F）；TTKGVS-IGV溫控排氣溫度斜率（1.624°F/psi)燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV的運(yùn)作

正常啟動(dòng)時(shí)。IGV保持在全關(guān)位置(34°)一直持續(xù)到達(dá)到校正轉(zhuǎn)速，這時(shí)IGV開(kāi)始開(kāi)啟。在全速空載或帶20%以下負(fù)荷時(shí)，IGV開(kāi)啟到最小全速位置(57°)。與壓氣機(jī)防喘放氣閥配合動(dòng)作以維持壓氣機(jī)的喘振裕度。在不選擇IGV溫控方式運(yùn)行時(shí)，IGV保持在最小全速角，直到排氣溫度達(dá)到簡(jiǎn)單循環(huán)的IGV溫控給定點(diǎn)為止。這個(gè)IGV溫控給定點(diǎn)一般比基本溫控點(diǎn)低167℃。另一種控制方式，以恒定的控制常數(shù)SCKGVSSR(典型值7000F)作為排氣溫度控制值，以此調(diào)整IGV開(kāi)度。當(dāng)選擇了IGV溫控方式，在達(dá)到聯(lián)合循環(huán)的IGV溫控給定點(diǎn)之前，IGV保持在最小全速角57°位置。IGV溫控點(diǎn)比與此相同的CPD偏置點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的基本溫控點(diǎn)低大約5.6℃。當(dāng)輸出功率繼續(xù)增加時(shí)，IGV必須增加開(kāi)度以維持給定點(diǎn)的排氣溫度。燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)圖20IGV排氣溫度控制

燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)圖21校正轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和IGV角度的關(guān)系

燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制故障保護(hù)機(jī)組啟動(dòng)前IGV位置反饋開(kāi)度大于35°或小于32°時(shí)，則產(chǎn)生“IGV位置故障”報(bào)警，機(jī)組啟動(dòng)閉鎖。在部分轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，VIGV位置反饋與基準(zhǔn)信號(hào)CSKGV之間的差值超過(guò)LK86GVAl(典型值為7.5°)，且持續(xù)LK86GVA2(典型值為5s)時(shí)間，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)L86GVA“IGV不跟隨CSKGV”，見(jiàn)圖22。如果VIGV位置開(kāi)度反饋超出轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)CSKGV達(dá)LK86GVTl(典型值為7.5°)值范圍，并持續(xù)LK86GVT2時(shí)間(典型值為5s)，為防止IGV過(guò)開(kāi)導(dǎo)致壓氣機(jī)喘振，則產(chǎn)生遮斷信號(hào)L86GVT。遮斷信號(hào)L86GVT將使20TV失電，遮斷透平并給出報(bào)警。在全速運(yùn)行中，如果VIGV反饋CSGV低于最小允許的全速值LK4IGVTX(典型值為52°)，則遮斷邏輯L4GVTX將報(bào)警并遮斷燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)是指使用雙燃料的燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)液體和氣體兩種不同燃料的選擇、轉(zhuǎn)換控制以及混合比例的計(jì)算和流量的控制。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)在Mark-V主控系統(tǒng)中最終確定的是燃料行程基準(zhǔn)FSR輸出量。而燃料控制系統(tǒng)則是根據(jù)FSR確定進(jìn)入燃燒室的各種燃料的總量。燃料總消耗率應(yīng)為 Gf∝FSR×TNH燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)可以采用其中一種燃料也可以采用氣/液混合燃料，因而燃料控制系統(tǒng)還應(yīng)包括把總?cè)剂舷穆史纸鉃閮煞N燃料的適當(dāng)比例。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)燃料分解器(Fuelsplitter) 為適應(yīng)液/氣混合燃料運(yùn)行，計(jì)算機(jī)控制算法把FSR分解為FSR1(液體燃料行程基準(zhǔn))和FSR2(氣體燃料行程基準(zhǔn))兩部分，并保持FSRl+FSR2=FSR。圖23為燃料分解器算法示意圖。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)圖23燃料分解器的算法示意圖

燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)燃料的切換圖24雙燃料切換分解曲線 (a)從液體燃料切換到氣體燃料；(b)從氣體燃料切換到液體燃料；(c)從全液體燃料切換到混合燃料

燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)液體燃料控制

液體燃料行程基準(zhǔn)FSRl在算法中與TNH相乘后作為液體燃料流量基準(zhǔn)，即： FQROUT=FSRl×TNH

該基準(zhǔn)作為控制系統(tǒng)的輸出指令，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后進(jìn)入液體燃料系統(tǒng)的硬設(shè)備。設(shè)備根據(jù)FQROUT調(diào)整液體燃料流量GfL，使代表液體燃料流量的燃料分配器轉(zhuǎn)速信號(hào)FQLl(液體燃料流量)等于FQROUT。

燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)液體燃料控制系統(tǒng)

燃?xì)廨啓C(jī)液體燃料控制系統(tǒng)見(jiàn)圖25。進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的燃料通過(guò)改變旁通燃料來(lái)調(diào)節(jié)，旁通調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，則進(jìn)入燃燒室的燃料減小。旁通調(diào)節(jié)閥由電液伺服閥65FP控制的液壓執(zhí)行器(油動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)。電液伺服閥、液壓執(zhí)行器和旁通調(diào)節(jié)閥組成旁通閥組件。電液伺服閥根據(jù)來(lái)自TCQC伺服放大驅(qū)動(dòng)的電流信號(hào)改變旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。燃料流量分配器的總流量正比于其轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器77FD-1、2、3測(cè)量燃料流量分配器的轉(zhuǎn)速，經(jīng)TCQC卡轉(zhuǎn)換為FQLl模擬信號(hào)。這個(gè)信號(hào)代表液體燃料流量GfL。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)圖25液體燃料控制系統(tǒng)

燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)圖26電液伺服閥

燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)液體燃料隨動(dòng)系統(tǒng)回路 液體燃料控制功能通過(guò)液體燃料流量分配器的轉(zhuǎn)速反饋(即液體燃料流量反饋)組成的閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)自液體燃料流量命令(基準(zhǔn))FQROUT經(jīng)D/A輸入到TCQC卡，在此經(jīng)差值放大(帶有積分性質(zhì))輸入到電液伺服閥，驅(qū)動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥。若液壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥已把液體燃料流量調(diào)到基準(zhǔn)時(shí)，即FQl=FQROUT，反饋差值消失，輸出指令為0,噴射管、滑閥回到中間位置，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)就應(yīng)停止動(dòng)作。燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)氣體燃料控制

氣體燃料的控制目標(biāo)是 GfG=KfG×FSR2×TNH 氣體燃