汽輪機負荷控制

汽輪機負荷控制第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日

機組處于機調(diào)壓（TCP）運行方式時，由機調(diào)壓控制器根據(jù)主蒸汽壓力變化設定的負荷變化率；當機組出現(xiàn)故障時，由快速減負荷保護裝置或主蒸汽壓力低保護裝置根據(jù)機組狀態(tài)輸出RUNBACK速率或TPL速率。負荷變化率處理單元的工作原理如下圖所示：第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日6.3負荷給定值處理單元

在負荷給定值處理單元中也采用將負荷變化率與負荷給定值在給定值運算模塊中相加，并經(jīng)過相應模塊處理后再次返回給定值運算模塊的“循環(huán)增量法”對負荷給定值進行處理，使其逐漸接近并等于設定的負荷目標值，其處理流程如下圖所示：負荷給定值處理流程

給定值運算模塊第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日

給定值切換模塊給定值切換模塊，可以根據(jù)機組運行的不同狀態(tài)或汽輪機負荷控制系統(tǒng)投入或切除不同的控制回路（如轉速回路、功率回路或調(diào)壓回路）時對輸出信號進行切換，其原理如下圖所示：

第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日

給定值限制模塊給定值限制模塊根據(jù)機組運行過程中設定的負荷高限與負荷低限對負荷給定中間值REFTMP15信號進行限制，使最終輸出的負荷給定值（REFDMD）處于機組負荷限定范圍以內(nèi)，其工作原理如下圖所示：

第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日6.4DEH負荷控制單元

汽輪機DEH負荷控制單元，由功率調(diào)節(jié)回路和調(diào)節(jié)級壓力調(diào)節(jié)回路組成，其工作原理如下圖所示：

第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日

一次調(diào)頻功率值的計算汽輪發(fā)電機組的輸出功率除滿足電網(wǎng)對負荷的要求外，當負荷變化引起電網(wǎng)的頻率變化時，各機組應改變其輸出功率以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定——并網(wǎng)機組應參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻。一次調(diào)頻計算單元的工作原理如下圖所示：

DEH控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性

當機組處于穩(wěn)態(tài)時，電功率調(diào)節(jié)回路的PID調(diào)節(jié)器輸入信號為零，即滿足如下關系：第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)上式可得DEH控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線：DEH控制系統(tǒng)采用了轉速和電功率信號作為被調(diào)量，具有功頻

電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性（圖中曲線1）。

第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日改變負荷給定值REFDMD，可以使曲線平移（圖中曲線2）而

實現(xiàn)二次調(diào)頻。改變頻率校正裝置的放大系數(shù)

K，可以改變曲線的斜率及縱切

距（圖中曲線3），以滿足機組在不同工況下的要求。切除轉速反饋回路，機組不參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻，其出力只隨

負荷給定值而變（圖中曲線4），動態(tài)特性變差。6.5快速減負荷RUNBACK保護功能

當機組的輔機出現(xiàn)故障使機組出力受到限制時，為使機組可以在允許的較低負荷下繼續(xù)運行，在汽輪機DEH負荷控制系統(tǒng)中設有快速減負荷（RUNBACK）保護裝置，根據(jù)機組不同的故障程度設置了3級保護，分別為：

RUNBACK速率1——50MW/minRUNBACK極限1——150MW

RUNBACK速率2——150MW/minRUNBACK極限2——80MW

RUNBACK速率3——300MW/minRUNBACK極限3——70MW

快速減負荷（RUNBACK）保護功能單元，可以根據(jù)機組不同的故障程度，產(chǎn)生相應級別的快速減負荷（RUNBACK）運第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日行指令以及相應的快速減負荷（RUNBACK）速率，其工作原理如下圖所示：第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日6.6主蒸汽壓力低（TPL）保護功能

主蒸汽壓力突然下降很多對汽輪機的末級葉片運行會產(chǎn)生不利影響，為防止在機組負荷變化時主蒸汽壓力的突降，在汽輪機DEH控制系統(tǒng)中加入了主蒸汽壓力低（TPL）保護裝置。

主蒸汽壓力低（TPL）保護投切控制模塊

主蒸汽壓力低（TPL）保護投切控制模塊功能為根據(jù)運行人員設置的主蒸汽壓力限制值和機組運行狀況對TPL保護功能的投切進行控制，其工作原理如下圖所示：

第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日

TPL減負荷速率計算模塊

TPL減負荷速率計算模塊功能為在主蒸汽壓力低（TPL）保護投切控制模塊產(chǎn)