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文檔簡介

1000MW汽輪機控制系統(tǒng)

主講人:趙素芬汽輪機控制的發(fā)展過程機械液壓調節(jié)系統(tǒng)液壓式控制系統(tǒng)(Mechanical-HydraulicControl,MHC)電氣液壓式(Electro-HydraulicControl,EHC)模擬式電氣液壓控制系統(tǒng)(AnalogElectric-HydraulicControl,AEH)數字電液控制系統(tǒng)(DigitalElectro-HydraulicControl,DEH)汽輪機控制的內容一個完善的汽輪機控制系統(tǒng)包括以下功能系統(tǒng):一、監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)能夠連續(xù)監(jiān)測汽輪機運行中各參數的變化。屬于機械量的有:汽輪機轉速、軸振動、軸承振動、轉子軸位移、脹差、汽缸熱膨脹、主軸晃度、油動機行程等;屬于熱工量的有:主(再)蒸汽壓力和溫度、凝汽器真空、調節(jié)級壓力、汽缸溫度、潤滑油壓、控制油壓、軸承溫度等。汽輪機的參數監(jiān)視通常由數字采集系統(tǒng)(DAS)實現,測量結果同時送往控制系統(tǒng)作為限制條件,送往保護系統(tǒng)作保護條件,送往順序控制系統(tǒng)作控制條件。二、保護系統(tǒng)保護系統(tǒng)的作用時,當電網或汽輪機本身出現故障時,保護裝置根據實際情況迅速動作,使汽輪機退出工作,以防止事故擴大或造成設備損壞。大容量汽輪機的保護內容有:超速保護、低油壓保護、軸位移保護脹差保護、低真空保護、振動保護等。三、控制系統(tǒng)汽輪機的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)包括轉速控制系統(tǒng)、功率控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)(如機前主汽壓力和再熱汽壓力控制)等。四、熱應力在線監(jiān)視系統(tǒng)通常用建立模型的方法,通過測取汽輪機某些特定點的溫度值間接計算熱應力值。熱應力計算結果除用于監(jiān)視外,還可以對汽輪機升速率和變負荷率進行校正。五、汽輪機自啟??刂葡到y(tǒng)(AutomaticTurbineControl,ATC)原則上講汽輪機自啟停控制系統(tǒng)應能完成從啟動準備至帶滿負荷或者從正常運行到停機的全部過程。六、液壓伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng)包括汽輪機供油系統(tǒng)和液壓執(zhí)行機構兩部分。汽輪機的調節(jié)系統(tǒng)一、汽輪機調節(jié)系統(tǒng)的任務:在外界負荷變化時,及時地調節(jié)汽輪機功率,以滿足用戶用電量變化的需要;保證汽輪發(fā)電機組的工作轉速在正常允許范圍之內,保證供電質量。二、負荷與轉速的關系:汽輪機受著兩個力矩的作用:蒸汽主力矩和電磁阻力矩。穩(wěn)定工況下,蒸汽主力矩等于電磁阻力矩。

負荷增加時,電磁阻力矩大于蒸汽主力矩,機組轉速下降;負荷減小,蒸汽主力矩大于電磁阻力矩,機組轉速增加。

因此調節(jié)系統(tǒng)應感受轉速的變化,并根據轉速變化改變調門開度,改變蒸汽流量,使蒸汽主力矩與電磁阻力矩重新達到新的平衡。液壓調節(jié)系統(tǒng)ABCp0泄油泄油間接調節(jié)系統(tǒng)示意圖外界負荷減小轉速增加滑環(huán)上移滑閥上移油動機活塞下移調門開大滑閥下移至斷油位置組成:調速器錯油門(滑閥)油動機調節(jié)閥調節(jié)系統(tǒng)的負反饋:錯油門動作引起油動機動作,而油動機的動作又引起錯油門向相反的方向動作。負反饋的作用:使調節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性穩(wěn)定。調節(jié)系統(tǒng)的組成轉速感受機構:感受轉速的變化,并將轉速的變化轉變成其他物理量的變化。傳動放大機構:對轉速感受機構的輸出信號進行傳遞放大。配汽機構:接受由轉速感受機構通過傳動放大機構傳來的信號,并以此來改變汽輪機的進汽量。給定值轉速感受機構配汽機構汽輪機n(轉速)反饋機構滑閥油動機負荷組成方框圖1、調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性穩(wěn)定工況下,汽輪機轉速與功率之間的關系稱為調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。nP調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性2、調節(jié)系統(tǒng)的速度變動率汽輪機空負荷時的穩(wěn)定轉速與滿負荷時的穩(wěn)定轉速之間的差值與額定轉速之比的百分數稱為調節(jié)系統(tǒng)的速度變動率。速度變動率對機組影響(1)對機組負荷分配的影響電網頻率變化時,速度變動率小的機組負荷改變量大。(2)對甩負荷超速的影響機組甩負荷時,速度變動率大的機組易超速。(3)對運行穩(wěn)定性的影響電網頻率波動時,速度變動率小的機組負荷擺動量大一般速度變動率取δ=3%~6%3、調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率在同一功率下,轉速上升過程的靜態(tài)特性曲線和轉速下降過程的靜態(tài)特性曲線之間的轉速差與額定轉速之比的百分數稱為調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率。ΔnPn遲緩率對機組的影響:遲緩率過大時:(1)單機運行時,會引起轉速的擺動;在汽輪機并網前,轉速的不穩(wěn)定,并網困難。(3)當發(fā)生甩負荷時,調速汽門動作遲緩,造成汽輪機轉速飛升,致使機組超速。一般遲緩率不超過0.5%,新裝機組不超過0.2%(2)在汽輪機并網后,將會引起負荷的擺動。負荷擺動值為:調節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線的合理形狀在空負荷及低負荷附近曲線要陡一些,便于機組并網以及低負荷暖機。nP在滿負荷附近要陡一些,當電網頻率下降時,不會引起汽輪機過載,并有利于維持機組在經濟負荷附近運行同步器一、同步器的作用1、同步器:人為平移調節(jié)系統(tǒng)靜特性線的機構。2、同步器的作用(1)單機運行時,操作同步器可改變機組的轉速。(2)并網運行時,操作同步器可改變機組的負荷,并調整電網頻率。3、同步器的類型平移傳動放大機構靜特性線的同步器同步器實質上是人為改變調門開度的機構。4、同步器的工作范圍基本范圍:額定參數、額定電網頻率下機組能帶滿負荷,并能減負荷到零。(1)同步器的上限電網頻率下降時機組仍能帶滿負荷;主汽參數下降、排汽參數升高時機組仍能帶滿負荷。因此上限比額定轉速高7%。(速度變動率為5%)(2)同步器的下限電網頻率升高時機組仍能減負荷至零;主汽參數升高、排汽參數下降時機組仍能減負荷到零。因此下限比額定轉速低5%。因此常說同步器的工作范圍為(+7~-5)%n0電網調頻1、一次調頻當電網頻率變化時,電網中各機組的調節(jié)系統(tǒng)按自身的靜態(tài)特性自動調節(jié)機組功率,以適應外界負荷變化的過程。2、二次調頻人為來調節(jié)機組的負荷及電網頻率的過程。液調機組中是利用同步器完成。電調機組中則是通過改變給定值完成。

對于電液控制系統(tǒng),靜態(tài)特性曲線的平移是通過附加給定信號來實現的。附加給定信號作用在測速元件上,他的作用是平移測速元件的靜態(tài)特性曲線,稱為轉速給定;附加給定值信號作用在測速元件后的綜合放大器上時,他的作用就是平移傳動放大機構的靜態(tài)特曲線,稱為功率給定。nnPPP1P2n0n0’P1’P2’一號機二號機ΔP1ΔP2ΔP2液壓控制系統(tǒng)的動態(tài)特性動態(tài)特性:機組從一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡過程中的特性。研究目的:判別控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定,評價控制系統(tǒng)品質以及分析影響動態(tài)特性的主要因素,以便提出改善控制系統(tǒng)動態(tài)品質的措施。研究甩負荷時機組轉速的變化的動態(tài)特性指標具有典型的代表意義。一、描述動態(tài)特性的質量指標1、穩(wěn)定性:機組受到擾動后,經過調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)能在新的狀態(tài)下穩(wěn)定,或恢復到原來的狀態(tài)下穩(wěn)定,那么這種調節(jié)系統(tǒng)便是穩(wěn)定的。2、超調量:機組甩負荷后,所達到的瞬時最高轉速與穩(wěn)定后的轉速之差。3、過渡時間:機組受到擾動后,從原來的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時間。機組甩全負荷的過渡過程時間,一般要求少于5~50秒。二、影響動態(tài)特性的主要因素1、轉子飛升時間Ta:轉子在額定功率時的額定主力矩作用下,轉速由零升高到額定轉速時所需要的時間。小功率機組:11~14s高壓機組為:7~10s再熱機組為:5~8s飛升時間Ta越小,動態(tài)超速的可能性越大。2、中間容積時間Trh:以額定流量將中間容積充滿額定工況下的蒸汽所需的時間。中間容積時間Trh越大,汽輪機轉速飛升越高。3、速度變動率δδ增大則甩負荷時最高轉速增高;δ減小甩負荷后瞬時最高轉速降低,但超調量卻增大,衰減慢,穩(wěn)定性差。要求3%<δ<6%4、油動機時間常數Tm指在錯油門開度為最大、油壓差為額定值時,油動機活塞走完全行程所需要的時間。Tm越大,動態(tài)品質越差。5、遲緩率遲緩率增大,超調量增大、過渡時間延長。再熱式汽輪機調節(jié)一、中間再熱汽輪機調節(jié)帶來的新問題(一)采用單元制采用單元制對汽輪機調節(jié)帶來如下影響:1、減小了鍋爐蓄能利用的可能性(鍋爐熱慣性)負荷變化時,使鍋爐的出口壓力發(fā)生變化,所以不能適應負荷迅速變化的需要,降低了機組參加一次調頻的能力;當外界負荷大幅度增加時,鍋爐出口汽壓就大幅度下降,有可能產生“汽水共騰”,嚴重時可造成汽輪機進水。2、在低負荷和空負荷下,機爐的配合問題及再熱器的保護問題。(二)中間再熱器的影響由于再熱機組有再熱器及其聯接管道構成的龐大蒸汽容積,給中間再熱機組的調節(jié)帶來如下不利影響:1、功率變化滯延當機組負荷增加時,調節(jié)系統(tǒng)將調節(jié)閥開大,高壓缸功率增加,而中低壓缸功率則隨著再熱容積內蒸汽壓力的逐漸升高而增加,然后,由于該壓力的提高,使高壓前后壓差有所減小,功率有所下降,因此,機組的總功率不是立即達到電網所要求的數值,是經延遲后才達到,這種現象稱為功率的滯后。這就降低了中間再熱機組的負荷適應性,也就是降低了機組參加一次調頻的能力。

Pt高壓缸功率中壓缸功率t0總功率2、增加了甩負荷時的動態(tài)超速汽輪機甩負荷后,即使進汽閥完全關閉,中間再熱容積中所剩存的蒸汽仍能使汽輪機嚴重超速二、解決上述問題的方法(一)鍋爐熱慣性問題采用機爐協(xié)調控制方式(二)關于機爐的配合問題利用旁路的辦法來解決1、大旁路系統(tǒng)2、兩級小旁路系統(tǒng)3、一級大旁路加兩級小旁路(三)改善中間再熱汽輪機甩負荷性能及低負荷運行問題1、設置中壓主汽閥及中壓調節(jié)閥中壓主汽閥:保護動作時和高壓主汽閥一起,同時切斷高、中壓缸的進汽。中壓調節(jié)閥:低負荷時使低壓段和高壓段在任何穩(wěn)定工況下蒸汽流量基本一致;防止在甩負荷時過分超速。各閥開啟關系如下圖負荷開度100%旁路閥3、4中壓調節(jié)閥高壓調節(jié)閥030%100%機組閥門的開啟關系2、減小甩負荷下的動態(tài)超速措施機組甩負荷時,為防止轉速飛升,瞬時關閉高、中壓調門,轉速恢復正常后,再將調節(jié)閥打開維持空負荷。(三)關于中間再熱汽輪機功率滯延問題為了提高機組對外界負荷的適應性,機組采用過調節(jié),即采用高壓缸過調來彌補中低壓缸的功率不足。高壓缸功率tt0總功率中壓缸功率P有校正時Pt高壓缸功率中壓缸功率t0總功率無校正時AEH調節(jié)原理測功單定單元測頻單元PID校正單元電液轉換器中壓油動機高壓油動機中壓主汽閥高壓主汽閥汽輪發(fā)電機-uP-un-up-un測功單元給定單元測頻單元PID校正單元電液轉換器中壓油動機高壓油動機中壓調節(jié)閥高壓調節(jié)閥汽輪發(fā)電機系統(tǒng)組成特點1、此系統(tǒng)為轉速、功率雙沖量調節(jié)。增加了機組的抗內擾能力。(外界負荷變化為外擾,參數變化為內擾)2、信號的測量、運算采用電子元件,速度快、準確性高,減小了系統(tǒng)的遲緩。3、執(zhí)行機構依然采用液壓元件(錯油門及油動機)。電液伺服閥實現了電信號和液壓信號之間的轉換。4、PID調節(jié)器為比例、積分、微分調節(jié)器。比例P:對信號起比例放大作用;積分I:輸出量比例于輸入量對時間的積分;輸入量為零時調節(jié)停止。微分D:當有階躍輸入時,產生一瞬時變化量,而后消失。目的是使調節(jié)汽閥產生動態(tài)過調。調節(jié)原理分析:

調門開大,調門關小,調節(jié)結束。(1)單機運行(功率回路不起作用)增大轉速給定,則調門開大;減小給定則調門關小。當給定值與反饋值相等時,調節(jié)結束。此過程為無差調節(jié)。汽輪機的啟動升速、甩負荷過程就是如此。(2)并網運行(電網頻率不變,轉速回路不起作用)增大功率給定,則調門開大;減小給定則調門關小。當給定值與反饋值相等時,調節(jié)結束。此過程為無差調節(jié)。(3)一般工況例如:當外界負荷增加時,電網頻率下降,調門開大,機組功率增加,,當時調節(jié)過程結束。顯然,此過程為有差調節(jié)過程。由以上分析可知,電調系統(tǒng)中的給定單元,起液調系統(tǒng)中同步器的作用。隨著數字計算機的發(fā)展,在調節(jié)系統(tǒng)中,用數字計算機代替了AEH調節(jié)系統(tǒng)中的PID調節(jié)器,因而出現了如今的DEH調節(jié)系統(tǒng)。給定單元一、DEH調節(jié)原理DEH調節(jié)AD頻率采樣器DEH原理方框圖ADAD數字計算機DA電液伺服閥油動機汽輪機功率采樣器調節(jié)級壓力ADA/D為模數轉換器,將模擬量轉換成數字量。D/A為數模轉換器,將數字量轉換成模擬量。電液伺服閥:將模擬電信號轉換成液壓信號。數字電液控制系統(tǒng)的方框圖φ+-頻率校正伺服系統(tǒng)汽室壓力發(fā)電機功率電網壓力測量功率測量頻率測量PI1PI2k1k1k2k2pR-+說明:該系統(tǒng)采用PI控制規(guī)律,是一種串級PI控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由內回路和外回路組成,內回路增強了控制過程的快速性,外回路則保證了輸出嚴格等于給定值;PI控制規(guī)律既保證了對系統(tǒng)信息的運算處理和放大,積分作用又可以消除靜態(tài)偏差,實現無差調節(jié)。系統(tǒng)的虛擬“開關”由軟件實現,K1和K2開關的指向可提供不同的運行方式,即可按串級PI方式運行,又可按單級PI方式運行。系統(tǒng)中的外擾是負荷變化R,內擾是蒸汽壓力變化p,給定值有轉速給定和功率給定。機組啟?;蛩ω摵蓵r用轉速回路控制,并網運行不參與調頻時用功率回路控制,參與調頻時用功率-頻率回路控制。各種控制系統(tǒng)的比較功頻模擬電液控制與液壓控制系統(tǒng)的比較:模擬電液控制系統(tǒng)的電氣部分,具有快速、準確和靈敏度高的特點,系統(tǒng)的控制精確度高,遲緩率為0.1%,而一般的液壓控制系統(tǒng),遲緩率則高達0.3%~0.5%;功頻模擬電液控制為多回路多變量控制系統(tǒng),具有較強的適應外界負荷變化和抗內擾能力,而液壓系統(tǒng)僅為單變量的比例控制系統(tǒng),控制性能較差;功頻模擬電液控制的轉速或功率實際值,能準確地等于給定值,靜態(tài)特性良好;在動態(tài)特性方面更為突出,機組甩負荷時,由于功率給定切除可以防止反調,轉速穩(wěn)定在3000rpm上,系統(tǒng)的動態(tài)升速比液壓控制系統(tǒng)減少一個轉速不等率,動態(tài)特性很好。功頻模擬電液控制可提供調頻、帶基本負荷和單向調頻等不同的運行方式。5)功頻模擬電調中的電氣部分,便于比較、綜合各種信號,便于在線改變運行方式和調節(jié)參數,便于參數調整和運行檢修,便于機爐協(xié)調控制,有利于機組的自動化。數字電調和模擬電調的比較:1)用計算機取代了模擬電調中的電子硬件,特別是采用微處理機和使功能分散到各處理單元后,顯著提高了可靠性。2)計算機的運算、邏輯判斷與處理功能特別強,除控制手段外,在數據處理、系統(tǒng)監(jiān)控、可靠性分析、性能診斷和運行管理(參數與指標顯示、指標打印、報警、事故追憶和人機對話)等方面,可以得到充分發(fā)揮。3)調節(jié)品質高。此外硬件采用了積木式結構,系統(tǒng)擴展靈活,維修測試方便;在冗余控制手段,保護措施嚴密等方面均比模擬電調有優(yōu)勢。4)利用計算機有利于實現機組的協(xié)調控制、廠級控制以至優(yōu)化控制,這是模擬電調無論如何也不能相比的??谷加图冸娬{控制系統(tǒng)與原液調系統(tǒng)的結構差別(1)給定部分。取消同步器、啟動閥給定,改為DEH控制系統(tǒng)的操作員站、工程師站、遙控接口給定;(2)測量部分。取消液壓測速、改用磁阻測速,用功率變送器、壓力變送器測取功率和壓力。(3)控制器。采用多路PI控制器。(4)油動機。取消低壓雙側油動機,改為高壓單側油動機。(5)配汽機構。采用一個油動機帶一個閥門驅動方式。法門管理由計算機完成,實現單閥、多閥控制。(6)超速保護。保留原有的機械危急遮斷系統(tǒng),增加OPC-103超速控制,AST-110超速保護,以實現OPC-AST-機械危急遮斷三重保護。二、電液調節(jié)系統(tǒng)的特點:1、采用電氣元件增加了調節(jié)系統(tǒng)的精度,減少了遲緩率。2、轉速和功率的實際值能準確地等于給定值,靜態(tài)特性良好。3、在甩負荷時能迅速地將功率輸出返回零,系統(tǒng)進入純轉速調節(jié),改善了動態(tài)超速(比液調系統(tǒng)減少了一個速度變動率的值)。3、可實現轉速的全程調節(jié),控制汽輪機平穩(wěn)升速。(轉速控制精度為±2r/min)4、可按選定的靜態(tài)特性參與一次調頻,以、滿足機、爐、電網等多方面的要求。5、采用功率回路,具有抗內擾及改善調頻動態(tài)特性的作用,可提高機組對負荷的適應性。6、能方便地與機、爐、主控設備匹配,實現機、爐、電集中自動控制三、DEH調節(jié)系統(tǒng)的組成1、DEH控制器:DEH控制系統(tǒng)的核心,由模擬系統(tǒng)和數字系統(tǒng)組成。DEH控制器設有兩臺基本的計算機A和B,兩機完全相同,可實現無擾切換,另一臺計算機C作為自啟停用。計算機接受汽輪機的作為轉速與負荷控制的三個反饋信號:轉速、調節(jié)級壓力、發(fā)電機功率,此外還有反映機組運行狀態(tài)的其他信息。數字計算機將以上信號進行運算后發(fā)出指令,通過模擬系統(tǒng)設置模擬量的閥位信號。DEH控制器完成基本控制的數據采集、處理和運算,發(fā)出流量請求指令,再經閥門管理器轉換為閥門開度指令,每一個開度連續(xù)可控的進汽閥都配置有一個信號放大器(VCC卡)2、操作系統(tǒng)(工作站):是操作人員運行監(jiān)視和操作的平臺,實現人機對話包括DEH控制盤、信號指示盤、CRT及打印機等。CRT(陰極射線顯示管):在CRT上運行人員可以觀察故障報警,掌握機組運行狀態(tài)。DEH控制盤(1)運行監(jiān)視盤:向運行人員提供機組的轉速、負荷、閥位等參數。(2)運行人員控制盤:汽輪機的主控制盤,主要用于運行人員向DEH控制系統(tǒng)傳遞指令。(3)手操控制盤(4)閥門試驗盤3、EH液壓執(zhí)行機構:由EH油系統(tǒng)和伺服執(zhí)行機構組成EH油系統(tǒng):向伺服機構提供高壓抗燃油;伺服機構:控制個閥門的開度。(由電液伺服閥和油動機組成)4、保護系統(tǒng)(EmergencyProtectionController,ETS):

由自動停機跳閘(AST)電磁閥和超速防護(OverspeedProtectionController,OPC)電磁閥組成。AST電磁閥:保護動作時通過AST遮斷汽輪機。OPC電磁閥:轉速到103%額定轉速時暫時關閉調節(jié)閥以防超速。四、電液調節(jié)系統(tǒng)的功能1、汽輪機自動調節(jié)功能(1)系統(tǒng)設有轉速控制回路和負荷控制回路,轉速與負荷控制精度高。(2)啟動過程能自動迅速通過臨界轉速,并能自動同期。(通過臨界轉速時,能自動改變升速率)(3)系統(tǒng)具有閥門管理功能。定壓運行時,能在單閥控制和順序閥控制之間進行互換,以保證機組獲得最大的效率。(4)閥門試驗功能。對汽門進行在線閥門試驗。(5)主汽壓力控制功能(TPC)??蓪崿F低汽壓保護及機調壓功能。(當主汽壓力下降時,自動關小調門,限制機組負荷,以保證主汽壓力不低于允許值)(6)可根據電網要求,選擇調頻運行方式或帶基本負合運行方式??筛鶕枰?,使機組參與一次調頻,不等率可以方便地由操作人員修改。通常情況下不參與一次調頻。2、汽輪機啟停和運行中的監(jiān)視功能(1)工況監(jiān)視。通過CRT畫面顯示機組和系統(tǒng)的重要運行參數、運行曲線、潮流趨勢、故障報警點等;通過操作按鈕指示燈,表明操作人員進行的操作是否有效;通過狀態(tài)指示燈反映DEH裝置工作情況及汽輪機運行工作狀態(tài)。(2)越限報警。監(jiān)視系統(tǒng)定期對軸振、溫度狀態(tài)等易變量及設備狀態(tài)進行掃描監(jiān)視,當重要參數越限時,發(fā)出報警信號。(3)自動故障記錄,追憶打印。3、汽輪機的自動保護功能危急遮斷控制:當保護值(轉速、軸位移、油壓、真空等)超限時,通過AST電磁閥自動關閉所有的主汽門和調門,實現停機。超速保護:103%超速防護和110%超速保護。(1)103%超速防護:汽輪機轉速超過額定轉速3%時,迅速將調節(jié)汽門關閉,轉速下降后再開啟;(2)110%超速保護:當汽輪機轉速超過額定轉速10%時,將所有主汽門和調節(jié)汽門關閉,進行緊急停機,避免汽輪機損壞。(3)機械超速和手動脫扣:前者屬于超速的多重保護,既當轉速高于110%額定轉速時,實現緊急停機;后者為保護系統(tǒng)不起作用時進行手動停機。4、汽輪機自動控制(ATC)功能:控制系統(tǒng)根據轉子應力計算結果自動給出升速率或升負荷率,各階段的目標值也是按順序自動給出。五、DEH的操作方式和運行方式(一)操作方式1、手動:這是一種開環(huán)控制方式,操作員通過操作盤上的閥位增或閥位減按鈕,直接控制閥門開度。在計算機故障或運行人員需要時,控制系統(tǒng)可由自動或操作員自動切換為手動。

2、操作員自動(OA):操作員根據CRT給出的運行指導,人工在控制臺上設定升速率、目標轉速、升負荷率、目標負荷3、自動汽輪機控制(程控方式)(ATC)(二)運行方式1、爐跟機運行:機組參加一次調頻,并投入主汽壓力控制功能。2、機跟爐運行:由鍋爐調負荷,汽輪機調汽壓,機組不參加一次調頻。3、協(xié)調控制運行方式(CCS):DEH系統(tǒng)只投入轉速反饋回路,其負荷指令由CCS調度。

轉速控制回路(教材146)負荷控制回路(教材147)本機組EH液壓控制系統(tǒng)一、EH油系統(tǒng)作用:提供高壓抗燃油,以驅動液壓執(zhí)行機構,改變進汽閥的開度,同時保證液壓油正常理化特性和運行特性。本系統(tǒng)采用的抗燃油為:三芳基磷酸酯化學合成油,有輕微的毒性,其自燃點為593℃。EH供油系統(tǒng)由供油裝置、抗燃油再生裝置及油管路系統(tǒng)組成。(一)供油裝置1、組成:油箱、油泵、控制塊、濾油器、磁性過濾器、溢流閥、蓄能器、冷油器、油加熱器、液位計、溫控器、磁性過濾器、油再生裝置等組成。2、工作過程:由交流馬達驅動高壓柱塞泵,通過油泵吸入濾網將油箱中的抗燃油吸入,從油泵出口的油通過單向閥流入高壓蓄能器,和高壓蓄能器連接的高壓油母管將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機構和危急遮斷系統(tǒng)。正常工作壓力設置在:11.0~15.0MPa系統(tǒng)整定壓力14MPa溢流閥:在高壓油母管壓力達到17±0.2MPa時動作,起到過壓保護作用。格執(zhí)行機構的回油通過壓力回油管先經過濾油器然后通過冷油器回至油箱。高壓油母管上的壓力開關能自動啟動備用油泵和對油壓偏離正常值時進行報警提供信號。3、供油裝置的主要部件(1)油箱油箱為不銹鋼材料,油箱上裝有液位開關、磁性濾油器、空氣濾清器、控制塊組件等液壓元件;油箱底部外側安裝有一個加熱器,在油溫低于20℃時應給加熱器通電。(2)油泵:高壓變量柱塞泵。一臺運行一臺備用,布置在油箱的下部。(3)控制塊1)四個10微米的濾芯2)兩個單向閥裝在每個泵的出口側高壓油路中。3)一個溢流閥位于單向閥之后的高壓油路中,當油壓高于設計值時,將油送回油箱,確保系統(tǒng)正常的工作壓力。4)兩個截止閥:正常全開,手動關閉其中的一個閥門,只隔離雙重泵系統(tǒng)中的一路,不影響機組的運行,以便對該路的濾器、單向閥以及泵等進行在線維修或更換。(4)蓄能器:一個高壓蓄能器裝在油箱旁邊,吸收泵出口壓力的高頻脈動分量,維持油壓平穩(wěn)。(5)兩個冷油器裝在油箱上,冷卻水量由冷卻水出口處的電磁水閥控制。(6)電器箱(ER端子箱):電器箱內裝有接線端子排及以下壓力開關組件:1)兩個壓差開關(63/MPF-1;63/MPF-2):壓差達到0.55MPa時,觸點開關動作,已表示此濾芯被堵塞,需要清洗或調換。2)兩個壓差開關(63/MPC-1;63/MPC-2)感受1號及2號油泵的出口壓力,可作為監(jiān)視泵是否運轉之用。3)一個壓力開關(63/PR)感受壓力回油管路中油壓過高,當壓力增加到0.21MPa時,接點閉合,可提供報警信號。(說明回油濾網堵塞)4)兩個壓力開關(63/MP)感受到油系統(tǒng)的壓力過低信號,當壓力低至11.2±0.2MPa時,接點閉合,提供啟動備用油泵信號。5)兩個壓力開關(63/HP)感受到油系統(tǒng)的壓力過高信號,當壓力高至16.2±0.2MPa時,接點閉合,提供音響報警信號。6)兩個壓力開關(63/LP)感受到油系統(tǒng)的壓力過低信號,當壓力低至11.2±0.2MPa時,接點閉合,提供音響報警信號。7)一個壓力傳感器(XD/EHP)將0~21MPa的壓力信號轉換成4~20mA的電流信號,此信號可以用作用戶的下列選擇性項目:驅動一個記錄儀;送到一個電廠計算機去,以監(jiān)視EH油壓;將信號送到一個裝在控制室中的傳感接收器(壓力指示器)8)一個電磁閥(20/MPT)可以對備用油泵起動開關進行遙控試驗。備用油泵起動開關的試驗還可以通過打開現場的手動常閉閥來進行試驗。(試驗過程不會影響母管油壓)9)一個壓力式溫度開關(23/EHR)整定在20℃。當連鎖狀態(tài)時,油箱油溫低于25℃時,此溫度開關可提供控制加熱器通電的信號,油箱油溫低于20℃時,對油箱加熱同時切斷主油泵電機電源,當油箱油溫高于30℃時,停加熱器。(7)溫度控制回路:測溫開關20/CW來的信號控制繼電器,再由繼電器操作電磁水閥,當油箱溫度超過上限值45℃時電磁水閥打開,冷卻水流過冷油器,當油溫降到下限值37℃時電磁水閥關閉。(8)浮子形液位報警裝置:兩個浮子形液位報警裝置安裝在油箱頂部。當夜為改變時,推動開關機構,能報警高、低油位;并在極限低油位時,能提供信號使遮斷開關動作。(9)一個彈簧加載逆止閥:裝在壓力回油管路上,這樣可在濾油器或冷油器堵塞或回油壓力過高時,使回油直接通過該閥回到油箱。(10)回油過濾器5、抗燃油再生裝置抗燃油再生裝置是一種用來儲存吸附劑,使抗燃油得到再生的裝置(使油保持中性、去除水份等)。該裝置主要由硅藻土濾器和精密濾器(即波紋纖維濾器)等組成。兩者串聯。6、自循環(huán)冷卻系統(tǒng)確保在非正常工況(如環(huán)境溫度過高)下工作時,油箱油溫能控制在正常的工作溫度范圍內。冷油泵可以由溫度開關23/CW控制,也可以由人工控制啟動或停止。二、EH液壓執(zhí)行機構(一)概述1、高壓主汽門(TV)、高調門(GV)、中壓主汽門(RSV)、中壓調門(IV)2、四種執(zhí)行機構的共同特點(1)所有汽門的操作機構都有各自單獨的油動機、隔絕閥、電液伺服閥和快速卸載閥;(2)所有油動機都是單側進油油動機,開啟靠高壓抗燃油的動力,關閉依靠彈簧力。3、四種執(zhí)行機構的不同點(1)高壓主汽門和中壓主汽門為開關型閥門,不起調節(jié)作用。(2)高調門可根據運行方式的不同要求,可以采用節(jié)流調節(jié),也可以采用噴嘴調節(jié)。(3)中壓調門受調節(jié)系統(tǒng)控制,根據不同負荷改變開度,但在30%負荷時,中壓調節(jié)汽門處于全開位置,不參與調節(jié)。(二)高、中壓調門伺服機構(控制型)控制型執(zhí)行機構可以將汽閥控制在任意的中間位置上,調節(jié)進汽量以適應需要。1、工作原理經計算機運算處理后的閥位指令信號經過伺服放大后,在電液轉換器中將電器信號轉換成液壓信號,使高壓油進入(或泄出)油動機的下腔室,從而開大(或關小)汽閥。當油動機活塞移動式,同時帶動線性位移傳感器,將油動機的機械位移信號轉換成電器信號,作為負反饋信號與計算寄送來的信號相加,當兩者相加為零時,伺服放大器輸入為零,伺服閥回到中間位置,切斷高壓有通往油動機的油路,汽閥停止移動。2、快速卸載閥:在汽輪機發(fā)生故障需要迅速停機時,安全系統(tǒng)動作,使危機遮斷油失去,卸載閥快速打開,迅速泄去油動機活塞下腔室中壓力油,在彈簧力作用下迅速關閉相應的閥門。3、隔離閥:關閉隔離閥可以在汽輪機運行條件下停用此路汽閥,以便更換濾網、檢修或調整伺服閥、卸載閥和油動機等。4、濾網(過濾精度為10微米)5、伺服閥:將開大或關小閥門的電氣信號轉變?yōu)橐簤盒盘?,控制油動機的進油或泄油使其產生位移。6、逆止閥(1)危急遮斷油總管上的逆止閥:該執(zhí)行機構檢修時,阻止危急遮斷油母管上的油倒流回到油動機;(2)回油母管上的逆止閥:阻止回油管里的油倒流到處于檢修的執(zhí)行機構中。(二)高、中壓主汽門執(zhí)行機構(開關型閥門)1、工作原理2、組成部件(1)隔絕閥(2)節(jié)流孔板:其作用之一是開門時使汽閥緩慢開啟,避免沖擊;二是在危急遮斷系統(tǒng)動作時,避免大量的高壓油又自隔絕閥涌入,而造成汽門的關閉速度減慢。(3)快速卸載閥(4)二位二通電磁閥(常閉型),通電打開,主要用作蒸汽閥門的松動試驗。本機組潤滑油系統(tǒng)一、潤滑油供油系統(tǒng)1、供油系統(tǒng)的類型(1)集裝供油系統(tǒng):系統(tǒng)回油作為外管,

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