汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1、汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)供電兼職教師（汽機專工）開始時間：2013年7月 目錄一、汽輪機自動調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容一、汽輪機自動調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容二、汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展二、汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展三、汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理三、汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理四、應(yīng)用情況四、應(yīng)用情況五、目前存在的問題五、目前存在的問題六、困難六、困難 學習目的一、掌握汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成一、掌握汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成二、了解汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理二、了解汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理三、現(xiàn)階段存在的問題及解決辦法三、現(xiàn)階段存在的問題及解決辦法汽輪機自動調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容汽輪機自動調(diào)節(jié)

2、的基本內(nèi)容 汽輪機是大型高速運轉(zhuǎn)的原動機，通常在高溫高壓下工作。 汽輪機必須具有相當完善的自動控制系統(tǒng)，大體分成四個方面： 一、自動檢測系統(tǒng)一、自動檢測系統(tǒng) 二、自動保護系統(tǒng)二、自動保護系統(tǒng) 三、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 四、程序控制系統(tǒng)四、程序控制系統(tǒng) 汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展 汽輪機實現(xiàn)自動化之后，其所配備的調(diào)節(jié)系統(tǒng)也跟著進行了發(fā)展。 一、機械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)（MHC：mechanical hydraulic control） 二、電氣液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)（EHC：electric hydraulic control） 控制器執(zhí)行器（機械的）（液壓的） T執(zhí)行器控制器2

3、控制器1（液壓的）（機械的） 三、模擬式電氣液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（AEH：analog electric hydraulic control） 四、數(shù)字式電氣液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEHC：digital electric hydraulic control） （模擬電路的）控制器執(zhí)行器（液壓的）（數(shù)字計算機的）控制器執(zhí)行器（液壓的）汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理 一、數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的概述 數(shù)字電液控制系統(tǒng)是以數(shù)字電液控制器為核心，電液轉(zhuǎn)換器（或同步器電機）為接口設(shè)備的電液式閉環(huán)控制系統(tǒng)（簡稱電調(diào)），與常規(guī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)互為備用，實現(xiàn)熱、電負荷自動調(diào)節(jié)。 二、數(shù)字電液調(diào)節(jié)

4、系統(tǒng)的組成 數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)大的方面主要是四個組成部分： （1 1）轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)，（）轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)，（2 2）傳動放大機構(gòu)，）傳動放大機構(gòu)， （3 3）配汽機構(gòu)，）配汽機構(gòu)， （4 4）調(diào)節(jié)對象。）調(diào)節(jié)對象。 三、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成部分的說明及舉例 1、轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)，例如：離心飛錘調(diào)速器。 2、傳動放大機構(gòu)，例如：滑閥、油動機以及杠桿屬于放大機構(gòu)。 3、配汽機構(gòu)，例如：調(diào)節(jié)汽閥、與油動機活塞連接的杠桿。 4、調(diào)節(jié)對象就是汽輪發(fā)電機組；當進汽量改變，功率也變化。 四、汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理四、汽輪機數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理 電液調(diào)節(jié)裝置是一個以轉(zhuǎn)速訊號作為反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速訊號

5、來自安裝在汽輪機軸端的磁阻發(fā)送器（測速發(fā)電機）。 原理：將被測軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率電訊號，線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出，通過運算放大器與轉(zhuǎn)速給定值綜合比較，并將値（差值）放大。這一表示轉(zhuǎn)速偏差的電量又在下一次運算放大器中與同步器給出的電壓偏量綜合，再做為電調(diào)的總輸出，經(jīng)過電液轉(zhuǎn)化器將輸出電量線性地轉(zhuǎn)換成油壓器。最后通過油壓由控制執(zhí)行機構(gòu)（高、中壓油動機）來改變調(diào)節(jié)汽門的開度，對汽輪機轉(zhuǎn)速進行自動調(diào)節(jié)。 五、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點：五、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點： 電子裝置靈敏度高、非電量-電量的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)容易及綜合方便，同時具備液壓執(zhí)行元件的工作能力大、體積小、動作迅速且平穩(wěn)等。 主要體現(xiàn)在以下3各方面

6、: 1、采用電氣元件增加了調(diào)節(jié)精度，減少了遲緩率，在甩負荷時能迅速把功率輸出返零，改善動態(tài)超速 2、實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的全程調(diào)節(jié)，控制汽機平穩(wěn)升速。 3、可按選定的靜態(tài)特性（改善靜態(tài)特性的斜率及調(diào)頻的最大幅值）參與電網(wǎng)一次調(diào)頻。 靜態(tài)特性曲線：在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪機功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。曲線是可通過計算或空負荷試驗及帶負荷試驗的方法獲得，也用作圖法。 給定值2+汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖Z-調(diào)速器滑環(huán) S-油動機滑閥位移 M-油動機位移 L-調(diào)節(jié)汽閥位移 n-汽輪機轉(zhuǎn)速 我廠一期DEH控制系統(tǒng)原理簡述： 機組的轉(zhuǎn)速（功率）、抽汽壓力等信號輸入DEH，DEH將頻差（或功差）

7、、壓差等信號進行綜合運算、分析處理，輸出二路控制信號：一路驅(qū)動調(diào)速電液轉(zhuǎn)換器控制高壓油動機，開啟高壓調(diào)節(jié)閥；另一路驅(qū)動調(diào)壓電液轉(zhuǎn)換器和調(diào)壓同步器電機控制旋轉(zhuǎn)隔板油動機開關(guān)旋轉(zhuǎn)隔板。 DEH控制系統(tǒng)中有：兩個變量，轉(zhuǎn)速n和抽汽壓力p；兩個電子敏感元件，測速卡和壓力傳感器；兩個調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器1（轉(zhuǎn)速）和調(diào)節(jié)器2（壓力）；兩套接口設(shè)備，調(diào)速電液轉(zhuǎn)換器和調(diào)壓電液轉(zhuǎn)換器與調(diào)壓同步器；兩個執(zhí)行機構(gòu)：調(diào)速油動機和旋轉(zhuǎn)隔板（調(diào)壓）油動機；兩個控制變量：機組轉(zhuǎn)子和抽汽容積（抽汽量）。以上兩組分別組成了調(diào)速和調(diào)壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)。 當外界熱電負荷變化時，將引起轉(zhuǎn)速n和抽汽壓力p的變化，敏感元件測速卡和壓力傳感器測量出實

8、際值與給定値比較后，經(jīng)放大器運算，調(diào)節(jié)器校正，機組外部解耦參數(shù)解耦，分成兩路，通過調(diào)速和調(diào)壓電液轉(zhuǎn)換器，同時驅(qū)動調(diào)速油動機和旋轉(zhuǎn)隔板油動機，控制調(diào)速汽門和旋轉(zhuǎn)隔板開度，改變蒸汽量，達到自動調(diào)節(jié)功率、轉(zhuǎn)速和抽汽壓力的目的。 汽輪機數(shù)字電液并聯(lián)調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖汽輪機數(shù)字電液并聯(lián)調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖1-為電負荷擾動量 2-為熱負荷擾動量 P-抽汽壓力 n-汽輪機轉(zhuǎn)速 n-轉(zhuǎn)速不等率 p-壓力不等率 Aij-汽機內(nèi)部相關(guān)參數(shù) Bij-外部解耦參數(shù) / 11/n+-+接口裝置接口裝置1/p+-+-1nP2轉(zhuǎn)速給定值抽汽壓力給定值接口設(shè)備 執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)對象應(yīng)用情況應(yīng)用情況 目前，汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)被廣泛使用，新投產(chǎn)的

9、大、小容量機組以及已投產(chǎn)的300MW及以上的機組均廣泛采用了以計算機（微機）控制的數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且日趨成熟。以往采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)35MW、50MW、100MW、125MW等機組均在改造為采用電液調(diào)節(jié)或電液調(diào)節(jié)為主、液壓調(diào)節(jié)為備用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 三電廠機組以前是液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，目前我廠使用純數(shù)字式電液調(diào)節(jié)，無液壓調(diào)節(jié)為備用。 目前調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題目前調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題 一、一、 EH EH油系統(tǒng)的作用是提供高壓抗燃油，并由它來驅(qū)動伺服執(zhí)行機油系統(tǒng)的作用是提供高壓抗燃油，并由它來驅(qū)動伺服執(zhí)行機構(gòu)構(gòu) 為了提高控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)品質(zhì)，帶有電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機組普遍采用了抗燃油作為動力油，我廠一期機組采

10、用的是32#透平油，二期采用的是46#透平油，沒有采用抗燃油（三菱生產(chǎn)的350MW機組沒有采用抗燃油系統(tǒng)）。 抗燃油是一種三芳基磷酸脂的合成油，它具有良好的潤滑性能、抗燃性能和流體穩(wěn)定性，自燃點為560以上。 1、作為動力油系統(tǒng)和潤滑油系統(tǒng)的機制不同。當動力油壓力提高后，如仍用透平油作為動力油，則極易引起火災(zāi)。但是潤滑系統(tǒng)較大，抗燃油價格貴，所以動力油和潤滑油應(yīng)分別使用比較合適。 2、機組油動機使用的動力油和軸承用的潤滑油的壓力相差大 3、動力用油和潤滑用油的清潔度要求不同。 由此出現(xiàn)的現(xiàn)狀就是，我們的油脂很難達到標準，油系統(tǒng)油壓低，并且調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)卡澀，引起負荷擺動（油動機擺動）， 執(zhí)行機構(gòu)不動作、執(zhí)行機構(gòu)擺動、遲緩或者執(zhí)行機構(gòu)卡澀（油動機開不起來或者關(guān)不回去），導致甩負荷現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。 二、電器元件老化現(xiàn)象二、電器元件老化現(xiàn)象 1、 DEH操作盤運行燈滅。 2、模擬參數(shù)不準確。 3、調(diào)節(jié)汽閥在運行中出現(xiàn)全開、全關(guān)、或擺動大等異常。 學習過程存在的困難學習過程存在的困難 1、改造后，提供的技術(shù)資料短缺 2、現(xiàn)有電調(diào)系統(tǒng)操作少，日常手動操作少，缺乏鍛煉機會，很難發(fā)現(xiàn)其中的問題 3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢修、改造未曾參加過，對內(nèi)部模塊、控制板等情況不熟悉 4、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)與熱工部分元件混在一起，自己對熱工方面的知識