汽輪機DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 汽輪機汽輪機DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹 第1頁/共71頁 1減速齒輪；2調(diào)速器；3錯油門；4油動機；5調(diào)節(jié)汽門 (一) 機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(MECHANICAL-HYDRAULIC CONTROL，簡稱MHC) ，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)和負(fù)荷的手動調(diào)節(jié)。如下圖所示： 第2頁/共71頁 第3頁/共71頁 第4頁/共71頁 第5頁/共71頁 第6頁/共71頁 第7頁/共71頁 第8頁/共71頁 第9頁/共71頁 驅(qū)動各閥門并使閥門能夠停止在需 要的位置 當(dāng)需要時能夠快速遮斷汽輪機進汽 第10頁/共71頁 第11頁/共71頁 其作用：生成和保存控制系統(tǒng)的控 制策略、過程畫面、 測點記錄、I/

2、O位置、報表生成以及 全系統(tǒng)的組態(tài)。 第12頁/共71頁 選擇、快卸、單閥/順序閥切換、 掛閘等。 （2）自啟動：主要完成信號檢測與 替換、參數(shù)越限報警保持、自動啟 動、應(yīng)力計算及壽命管理。 第13頁/共71頁 第14頁/共71頁 第15頁/共71頁 第16頁/共71頁 第17頁/共71頁 第18頁/共71頁 第19頁/共71頁 第20頁/共71頁 第21頁/共71頁 范圍：汽機啟動升速過程結(jié)束、機組完成并網(wǎng)后開始工作 。 要素：目標(biāo)負(fù)荷、升負(fù)荷率；進行/保持（GO/HOLD）。 原理：通過開環(huán)或閉環(huán)工作方式控制汽輪發(fā)電機組的負(fù)荷。 開環(huán)工作時，根據(jù)功率定值及頻差信號由負(fù)荷控制回路直 接給出閥

3、門開度指令。 閉環(huán)工作時，以發(fā)電機實發(fā)功率值為測量信號與功率定值 相比較，得到功率偏差值經(jīng)負(fù)荷控制回路運算后去控制調(diào)節(jié)閥 的開度，達到調(diào)節(jié)功率的目的。 第22頁/共71頁 環(huán)，并降低功率給定值以確保 機組安全。 第23頁/共71頁 的輸出值自動選擇變負(fù)荷速率，一 但應(yīng)力裕度 系數(shù)下降，回路自動降低變負(fù)荷速 率。 第24頁/共71頁 第25頁/共71頁 第26頁/共71頁 第27頁/共71頁 機電液控制 系統(tǒng)中必備的功能。 第28頁/共71頁 。 第29頁/共71頁 第30頁/共71頁 第31頁/共71頁 輪機帶負(fù)荷 情況下逐個關(guān)閉閥門，以檢驗其 工作情況。 第32頁/共71頁 低于原水平，確保

4、電力系統(tǒng)盡快恢 復(fù)穩(wěn)定。 第33頁/共71頁 由于汽輪機的慣性很大，通常做法是，故 障時同時關(guān)閉高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥，待過 一段時間后(1s以內(nèi)) 重新開啟閥門恢復(fù)負(fù)荷 。 如OPC保護動作時（103%額定轉(zhuǎn)速）， 高、中調(diào)門關(guān)閉，待汽機轉(zhuǎn)速降到3000rpm以 下 時，高、中調(diào)門自動開啟。 第34頁/共71頁 第35頁/共71頁 第36頁/共71頁 （三） 電液控制系統(tǒng)的熱應(yīng)力監(jiān)控功能 1.概述 熱應(yīng)力是由于金屬內(nèi)部熱狀態(tài)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力。 金屬的熱狀態(tài)不同表現(xiàn)為其各個部分的溫度不同， 因此熱應(yīng)力和溫度差值有關(guān)。 假設(shè)一圓柱形金屬物各部分的溫度是一致的，則不 產(chǎn)生熱應(yīng)力。 如果用高溫工質(zhì)對

5、其加熱，外表面溫度將升高，內(nèi) 部仍保持原溫度，圓柱表面金屬要膨脹，內(nèi)部金屬保 持原狀，于是產(chǎn)生壓應(yīng)力。 反之，如果用工質(zhì)冷卻金屬圓柱，其表面溫度降低 而產(chǎn)生收縮，金屬內(nèi)部溫度不變而保持原狀，于是在 金屬圓柱內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。 第37頁/共71頁 第38頁/共71頁 行連續(xù)監(jiān)視。 熱應(yīng)力監(jiān)視的重點部位： 高壓缸調(diào)節(jié)級和中壓缸第一級處轉(zhuǎn) 子和汽缸。 第39頁/共71頁 )( 1 IMI E )( 1 EME E 第40頁/共71頁 熱應(yīng)力的大小可以由溫差來表征，也就是說，溫差 大，熱應(yīng)力大；溫差小，熱應(yīng)力小。 為了限制熱應(yīng)力不超過允許限值，可通過限制溫差 不超過某一限值來實現(xiàn)。 對于缸體、閥體而言這個

6、限值是通過中間(平均)溫度 的函數(shù)來設(shè)置的，與升/降速度或升/降負(fù)荷相對應(yīng)， 形 成允許上限溫差和允許下限溫差兩個限值。 通過溫度傳感器測得與蒸汽接觸的缸體表面溫度T1 和在缸體50%深度的平均溫度Tm，溫度差由這兩個溫度 計算后得到： dT=T1-Tm 第41頁/共71頁 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速或負(fù)荷目標(biāo)值和 升速率、變 負(fù)荷速率，再通過DEH基本控制功 能去控制汽 輪機升速或變負(fù)荷，形成一個閉環(huán) 控制過程。 整個過程要保證轉(zhuǎn)子應(yīng)力不超過 允許應(yīng)力值。 第42頁/共71頁 應(yīng)力限制回路工作原理見下圖。 第43頁/共71頁 （四） 保護系統(tǒng) 汽輪機保護系統(tǒng)的功能為，當(dāng)汽輪機運行中出現(xiàn)危險 情況時，迅

7、速關(guān)閉所有進汽閥門，防止發(fā)生重大事 故，保護汽輪機設(shè)備安全。 為了提高汽輪機保護系統(tǒng)工作的可靠性，保護系統(tǒng)還 應(yīng)具有在線試驗功能。 汽輪機保護系統(tǒng)由信號檢測、跳閘邏輯、液壓保護回 路(含跳閘回路)等部分組成。 第44頁/共71頁 第45頁/共71頁 第46頁/共71頁 2.跳閘回路 為了提高保護回路動作的可靠性，跳閘回 路和重要跳閘條件通常采用冗余設(shè)置，跳閘電 路經(jīng)常處于導(dǎo)通狀態(tài)并可實現(xiàn)在線試驗。 第47頁/共71頁 第48頁/共71頁 第49頁/共71頁 第50頁/共71頁 第51頁/共71頁 第52頁/共71頁 從而實現(xiàn)了 汽輪機停機的自動保護。 第53頁/共71頁 第54頁/共71頁 第

8、55頁/共71頁 3.保護系統(tǒng)的邏輯 第56頁/共71頁 （五） 液壓伺服系統(tǒng) 液壓伺服系統(tǒng)通常包括供油系統(tǒng)、液壓執(zhí)行機 構(gòu)兩部分，有的EHC系統(tǒng)將汽輪機液壓跳閘回路也包 含在內(nèi)。 1.供油系統(tǒng) 1）功能：向液壓執(zhí)行機構(gòu)提供壓力穩(wěn)定的壓力油， 并保持油的理化特性。 2）組成及工作原理 ： 第57頁/共71頁 供油系統(tǒng)示意圖 1油箱； 2濾網(wǎng)； 3交流油泵； 4壓力濾油器 ； 5卸荷閥； 6溢流閥； 7蓄能器； 8濾油器； 9冷油器 位于油箱1下方的交流高壓油泵3，通過濾網(wǎng)2將油箱 中 的抗燃油吸入，抗燃油經(jīng)過油泵3升壓后從泵出口送至壓 力濾油器4過濾。過濾后的高壓抗燃油經(jīng)過逆止閥流入活 塞式蓄

9、能器7，與蓄能器相連的高壓油母管將高壓抗燃油 送到各執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)的壓力回油經(jīng)濾油器8過濾后 進入冷油器9，冷卻后的抗燃油再注入油箱。 第58頁/共71頁 2.電液執(zhí)行機構(gòu) 組成：油動機、閥位檢測器、試驗電磁閥和電液轉(zhuǎn)換器。 工作原理： 閥門控制回路輸出的閥位控制信號與閥位檢測器送來的閥位反饋信號比較后 得到閥位偏差信號。 閥位偏差信號經(jīng)放大器放大，轉(zhuǎn)換為輸出控制電流。 輸出控制電流經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液壓信號，控制油動機活塞缸的充油量使 活塞移動，再經(jīng)機械傳動機構(gòu)去調(diào)節(jié)汽閥的開度。 閥門開度的變化經(jīng)閥位檢測器檢測并轉(zhuǎn)換為直流閥位反饋信號。 直流閥位反饋信號與閥位控制信號比較，兩者相等時，油

10、動機活塞位置穩(wěn)定不 動，閥門開度也保持不變。 典 型 電 液 執(zhí) 行 機 構(gòu) 工 作 原 理 圖 第59頁/共71頁 2.電液執(zhí)行機構(gòu) 油動機：用以直接操作蒸汽閥門。 油動機大都采用彈簧復(fù)位液壓開啟式結(jié)構(gòu)，液壓 缸單側(cè)進油，充油時閥門開啟，開啟行程大小取決 于液壓缸的充油量。 當(dāng)液壓缸泄油時，閥門借助彈簧的力量關(guān)閉。 油動機工作原理示意圖 第60頁/共71頁 位移傳感器 閥位檢測器： 用來測量閥門行程，通常采用線 性差動變壓器作為位移傳感器。 為了保證閥位反饋信號的可靠性，傳感器采用 冗余設(shè)置。 位移傳感器原理如下圖所示： 第61頁/共71頁 全關(guān)、全開的閥門依靠建立安全油 壓來開、關(guān) 閥門，

11、不配備電液轉(zhuǎn)換器。 第62頁/共71頁 第63頁/共71頁 電液轉(zhuǎn)換器由力矩電動機和液壓放大滑閥組成。 控制用壓力油由噴嘴油口進入伺服閥，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后進入可以隨力矩電動機電樞擺動的噴油嘴。 當(dāng)噴嘴位于中間位置時，液壓放大滑閥兩端油缸腔室的壓力相等，滑閥位于中間位置。 力矩電動機的控制繞組有電流通過時，電樞隨電流的方向變化而左右偏轉(zhuǎn)，噴嘴也隨之偏轉(zhuǎn)。 當(dāng)噴嘴順時針偏轉(zhuǎn)時，滑閥左側(cè)壓力增大、右側(cè)壓力減小，滑閥向右側(cè)移動，這時油口1與壓力油口P連通。由于液壓缸與油口1是相連通的，壓力油就進入液壓缸，推動閥門開啟。 當(dāng)控制繞組的電流消失時，噴嘴回到中間位置，滑閥也回到中間位置，油口1被堵死，液壓缸不

12、再充油，閥門也就穩(wěn)定到某一開度。 繞組中的電流方向相反時，噴嘴偏轉(zhuǎn)方向也相反，滑閥向左移動并將油口1和排油口R連通，液壓缸的油被排出而閥門關(guān)小，直到控制繞組中的電流消失、噴嘴回到中間位置，閥門開度也就不再繼續(xù)關(guān)小。 第64頁/共71頁 （六）自啟?？刂葡到y(tǒng) 汽輪機自啟停系統(tǒng)(TAC)是一個大范圍的控制系 統(tǒng)，原則上講汽輪機自啟停控制系統(tǒng)應(yīng)能自動完成 汽輪機從啟動準(zhǔn)備開始直至帶滿負(fù)荷為止的全部操 作。由于主輔機運行方式、各個控制系統(tǒng)的控制水 平以及制造廠家的設(shè)計思路和設(shè)計經(jīng)驗的不同，因 此汽輪機TAC系統(tǒng)的功能和控制范圍有很大差別。 一臺較為復(fù)雜的汽輪機自啟停系統(tǒng)，從機組冷態(tài)啟 動到帶滿負(fù)荷應(yīng)完

13、成以下控制功能。 (1)盤車階段的控制功能 (2)抽真空階段的控制功能 (3)升速階段的控制功能 (4)并網(wǎng)階段的控制功能 (5)帶滿負(fù)荷階段的控制功能 第65頁/共71頁 9)疏水順序控制系統(tǒng)； 10)循環(huán)水順序控制系統(tǒng) ； 11)凝汽器真空順控系統(tǒng) ； 12)凝結(jié)水控制系統(tǒng)； 13)高、低旁控制系統(tǒng)； 14)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)； 15)發(fā)電機自動同期系統(tǒng) 。 汽輪機TAC功能既有自動調(diào)節(jié)內(nèi)容，又有順序控制內(nèi)容，涉 及面很廣。 為了實現(xiàn)汽輪機從冷態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)到帶滿負(fù)荷的全部自動操 作，應(yīng)該設(shè)置以下控制系統(tǒng)： 1)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 2)汽輪機保護系統(tǒng)； 3)汽輪機監(jiān)視系統(tǒng)； 4)汽輪機熱應(yīng)力計算系統(tǒng)

14、 ； 5)潤滑油順序控制系統(tǒng)； 6)控制油順序控制系統(tǒng)； 7)汽機盤車順序控制系統(tǒng) ； 8)汽封控制系統(tǒng)； 第66頁/共71頁 多數(shù)電調(diào)系統(tǒng)中配置專門的ATC控制計算機，完成數(shù)據(jù)檢測， 應(yīng)力計算，升速率、變負(fù)荷速率控制等任務(wù)。 程序按功能可以分為三類： (1)檢測、監(jiān)視功能程序。包括： 高壓缸汽室溫度監(jiān)測； 潤滑油及軸承金屬溫度監(jiān)視； 轉(zhuǎn)子偏心度及振動監(jiān)測； 盤車監(jiān)測； 軸封、低壓排汽及凝汽器真空監(jiān)視； 脹差及軸向位移監(jiān)視； 低壓排汽壓力及再熱汽溫度監(jiān)視； 傳感器故障監(jiān)視； 發(fā)電機監(jiān)測。這部分功能程序用于檢測、監(jiān)視汽輪發(fā)電機組運行工況，為應(yīng)力計算和ATC控制提供決策依據(jù)。 第67頁/共71頁 (2)應(yīng)力計算功能程序。包括： 高壓轉(zhuǎn)子