DEH控制系統(tǒng)-yh

1、一一. .汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展電力行業(yè)（一）（一）. .機械液壓式調(diào)速系統(tǒng)機械液壓式調(diào)速系統(tǒng)（三）（三）. .模擬式電液調(diào)速系統(tǒng)模擬式電液調(diào)速系統(tǒng)（二）（二）. .全液壓式調(diào)速系統(tǒng)全液壓式調(diào)速系統(tǒng)（四）（四）. .電液并存式調(diào)速系統(tǒng)電液并存式調(diào)速系統(tǒng)（五）（五）. .數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)二二. .汽輪機制造廠家汽輪機制造廠家電力行業(yè)三三. .汽輪機應用的領域汽輪機應用的領域電力行業(yè)發(fā)電機組 驅(qū)動鼓風機、給水泵、 工業(yè)驅(qū)動（變轉(zhuǎn)速）汽輪機， 按用途分類熱電聯(lián)供機組 渦輪推進器垃圾電站、垃圾電站、TRTTRT余壓發(fā)電（鋼廠）、余熱發(fā)電（水余壓發(fā)電（鋼廠）、余熱發(fā)

2、電（水泥廠、鋼廠）、化工廠、自備電廠等等泥廠、鋼廠）、化工廠、自備電廠等等配汽機構配汽機構油動機油動機1配汽機構配汽機構油動機油動機配汽機構配汽機構油動機油動機DEH控制集成塊控制集成塊濾油器濾油器四四. .汽輪機主要分類汽輪機主要分類電力行業(yè)汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥凝汽器發(fā)電機自動關閉器油動機配汽機構DEHETSAST汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥凝汽器發(fā)電機旋轉(zhuǎn)隔板抽汽自動關閉器油動機油動機配汽機構DEHETSAST汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥凝汽器發(fā)電機旋轉(zhuǎn)隔板抽汽自動關閉器油動機配汽機構DEHETSAST抽汽油 動 機油 動 機汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥發(fā)電機自動關閉器油動機配汽機構DEHETSAST熱用戶凝汽式凝汽式N

3、單抽式單抽式C雙抽式雙抽式CC背壓式背壓式B拖動式拖動式中間再熱中間再熱母管制母管制 單元制單元制汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥凝汽器壓氣機自動關閉器油動機配汽機構DEHETSASTI=0鍋爐鍋爐鍋爐抽汽母管蒸汽母管負載25MW負載I=0鍋爐抽汽管蒸汽管25MW負載負載TVB過熱器再熱器HBPVHP小汽機GVIPGVLBPVTVIVSVLP高加給水泵除氧器低加前置泵G循環(huán)泵蒸 汽水信號線及執(zhí)行器控制器1余壓發(fā)電機組余壓發(fā)電機組化學能轉(zhuǎn)變化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麆菽転檎羝麆菽苷羝麆菽苻D(zhuǎn)蒸汽勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能變?yōu)闄C械能機械能轉(zhuǎn)變機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔転殡娔苷羝芈氛羝芈?水回路水回路 汽輪機調(diào)節(jié)閥主汽閥鍋爐凝汽器發(fā)電機給水

4、泵自動關閉器油動機配汽機構DEHETSAST燃料空氣1蒸汽汽輪機凝汽器發(fā)電機靜葉動葉操縱座調(diào)節(jié)閥靜葉動葉IIIIIII-蒸汽相對與動葉II-動葉相對于靜葉III-蒸汽相對與靜葉IIIIIIUaUbUc勵磁電流勵磁電流+-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定定子子發(fā)電機轉(zhuǎn)速發(fā)電機轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分電網(wǎng)周波電網(wǎng)周波 f=50HZ發(fā)電機工作原理簡單說明發(fā)電機工作原理簡單說明說明：說明：定子線圈的三個定子線圈的三個繞組在繞組在空間位置空間位置上相差上相差120， 因此產(chǎn)生的三相因此產(chǎn)生的三相電動勢（三相電電動勢（三相電壓和電流）也都壓和電流）也都相差相差120。電磁感應定律：電磁感應定律： 導線在磁場中沿著切導線在磁場

5、中沿著切割磁力線方向運動，導割磁力線方向運動，導線的兩端就會產(chǎn)生感應線的兩端就會產(chǎn)生感應電動勢?；蛘哒f：電動勢?；蛘哒f： 磁通的變化在線圈磁通的變化在線圈內(nèi)會產(chǎn)生感應電動勢。內(nèi)會產(chǎn)生感應電動勢。 五五. .汽輪機調(diào)節(jié)保安的重要性汽輪機調(diào)節(jié)保安的重要性 (1) 汽輪機汽輪機是一個是一個高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)和自平衡能力很低的龐大機高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)和自平衡能力很低的龐大機械械。在電站的發(fā)電工藝流程起著將蒸汽勢能。在電站的發(fā)電工藝流程起著將蒸汽勢能轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子動能的作為轉(zhuǎn)子動能的作用。用。汽輪機：從冷態(tài)熱態(tài)汽輪機：從冷態(tài)熱態(tài) 靜態(tài)靜態(tài)（n=0） 動態(tài)動態(tài)（n=3000轉(zhuǎn)分）轉(zhuǎn)分）的運行過程中需要

6、解決下面的一些控制問題：的運行過程中需要解決下面的一些控制問題：高溫、高壓高溫、高壓高速旋轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)自平衡能力低自平衡能力低 并網(wǎng)運行并網(wǎng)運行熱應力問題熱應力問題離心力問題離心力問題甩負荷后轉(zhuǎn)甩負荷后轉(zhuǎn)速超調(diào)問題速超調(diào)問題各機負荷分各機負荷分配問題、頻配問題、頻率調(diào)整問題率調(diào)整問題 對對dn*/dt、dN*/dt進行控制進行控制 除了調(diào)節(jié)閥外還要除了調(diào)節(jié)閥外還要設主汽設主汽閥、閥、ETS、AST、危急保安、危急保安 汽輪機控制規(guī)律：汽輪機控制規(guī)律：一次調(diào)頻、二次調(diào)頻一次調(diào)頻、二次調(diào)頻 設轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，改善汽輪設轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，改善汽輪機的自平衡能力、機的自平衡能力、OPC、f1*NN (2) 火力發(fā)

7、電工藝流程中的設備主要有三大部分火力發(fā)電工藝流程中的設備主要有三大部分鍋爐、鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。汽輪機和發(fā)電機。 電站的穩(wěn)定運行及電網(wǎng)的穩(wěn)定運行主要是體現(xiàn)在電站的穩(wěn)定運行及電網(wǎng)的穩(wěn)定運行主要是體現(xiàn)在 鍋爐主汽壓力鍋爐主汽壓力0的穩(wěn)定和電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定和電網(wǎng)頻率f0的穩(wěn)定。的穩(wěn)定。 由于外界負荷的隨時變化，要求上述對應的參數(shù)適時變化，由于外界負荷的隨時變化，要求上述對應的參數(shù)適時變化，但兩種穩(wěn)定的動態(tài)反應過程但兩種穩(wěn)定的動態(tài)反應過程在時間上相差上千倍。在時間上相差上千倍。 汽輪機作為中間環(huán)節(jié)起著承上（鍋爐汽壓）啟下（發(fā)電機汽輪機作為中間環(huán)節(jié)起著承上（鍋爐汽壓）啟下（發(fā)電機發(fā)電量）的作用，因此汽輪

8、機的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)肩負著關鍵的協(xié)發(fā)電量）的作用，因此汽輪機的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)肩負著關鍵的協(xié)調(diào)任務調(diào)任務. 110kv/220kv110MW110MW多多機機多多爐爐母母管管制制機機組組協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制制方方框框圖圖 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n 功率功率 N 機前壓力機前壓力P0 調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)閥開度 升速率（升速率（dn/dt） 升負荷率（升負荷率（dN/dt） 液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)HC 電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH EH油壓過低油壓過低 軸承潤滑油壓過低軸承潤滑油壓過低 凝汽器真空過低凝汽器真空過低 軸向位移過大軸向位移過大 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速110%n0 轉(zhuǎn)速監(jiān)視轉(zhuǎn)速監(jiān)視 轉(zhuǎn)子軸向位移監(jiān)視轉(zhuǎn)子軸向位移監(jiān)視 轉(zhuǎn)子與汽缸

9、的脹差監(jiān)視轉(zhuǎn)子與汽缸的脹差監(jiān)視 汽輪機熱膨賬監(jiān)視汽輪機熱膨賬監(jiān)視 汽輪機振動監(jiān)視汽輪機振動監(jiān)視 主軸彎曲（偏心度）監(jiān)視主軸彎曲（偏心度）監(jiān)視 危急遮斷撞擊子指示監(jiān)視危急遮斷撞擊子指示監(jiān)視 1根據(jù)汽輪機的控制需求，汽輪機的控制裝置應有兩部分：根據(jù)汽輪機的控制需求，汽輪機的控制裝置應有兩部分： 不可分割的重要的組成部分,經(jīng)歷的系統(tǒng)有:轉(zhuǎn)速測量裝置：轉(zhuǎn)速測量裝置：轉(zhuǎn)速給定裝置轉(zhuǎn)速給定裝置（同步器）：（同步器）：閥門開度給定裝置閥門開度給定裝置（同步器）（同步器）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器：配汽機構配汽機構操縱機構操縱機構調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥啟機轉(zhuǎn)速開環(huán)控制：啟機轉(zhuǎn)速開環(huán)控制：快關控制快關控制危急遮斷器撞擊子：危

10、急遮斷器撞擊子：危急遮斷器滑閥：危急遮斷器滑閥：掛閘控制：掛閘控制：開主汽門控制：開主汽門控制：遮斷控制遮斷控制噴油試驗控制噴油試驗控制電信號 液壓執(zhí)行機構 DEH是一種電子液壓聯(lián)合控制裝置是一種電子液壓聯(lián)合控制裝置,其英文名為：其英文名為：Digital Electro-Hydrolic controll system 。DEH電液控制裝置取了電和液兩種控制裝置的優(yōu)點電液控制裝置取了電和液兩種控制裝置的優(yōu)點： 電子控制裝置優(yōu)點電子控制裝置優(yōu)點- 信號測量方便、靈敏、線性、靈活、動態(tài)響應快、適合信號測量方便、靈敏、線性、靈活、動態(tài)響應快、適合各種復雜的運算等。各種復雜的運算等。 液壓控制裝置優(yōu)

11、點液壓控制裝置優(yōu)點- 力大、線性、體積小、剛度好、快捷。力大、線性、體積小、剛度好、快捷。 開關量：電磁閥模擬量：電液轉(zhuǎn)換器現(xiàn)場參數(shù)電信號各種發(fā)訊器傳統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，它的參數(shù)測量、運算放大基本上都是機械液壓式的，在測量傳統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，它的參數(shù)測量、運算放大基本上都是機械液壓式的，在測量的精確性、方便性、靈活性、線性度和運算邏輯的復雜性等方面都遠遠不及電子裝置。的精確性、方便性、靈活性、線性度和運算邏輯的復雜性等方面都遠遠不及電子裝置。 （二）（二）. DEH控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)4 汽系統(tǒng)參數(shù)汽系統(tǒng)參數(shù) 水系統(tǒng)參數(shù)水系統(tǒng)參數(shù) 油系統(tǒng)參數(shù)油系統(tǒng)參數(shù) 本體參數(shù)本體參數(shù)(TSI) 工藝流程圖

12、上工藝流程圖上 對狀態(tài)參數(shù)的對狀態(tài)參數(shù)的 集中顯示、報集中顯示、報 警和監(jiān)視警和監(jiān)視 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n 功率功率 N 機前壓力機前壓力P0 調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)閥開度 升速率（升速率（dn/dt） 升負荷率（升負荷率（dN/dt） 準確的閉環(huán)控制。準確的閉環(huán)控制。 保安限制保安限制 遮斷控制遮斷控制超限危及機組（包括鍋爐、發(fā)電機）安全時超限危及機組（包括鍋爐、發(fā)電機）安全時需實行在線需實行在線試驗控制。試驗控制。主控主控I/O模塊測速板處理通用標準信號處理通用標準信號AI、DI、AO、DO、PI等等等等控制柜控制柜DEH專用伺服模塊專用伺服模塊LVDT反饋反饋電液轉(zhuǎn)換器電液轉(zhuǎn)換器（DDV閥）閥）操作員站操

13、作員站工程師站工程師站DEH專專用用測測速速模模塊塊液壓液壓油路油路系統(tǒng)系統(tǒng)電子電子控制控制裝置裝置與電液轉(zhuǎn)換裝置和執(zhí)行部與電液轉(zhuǎn)換裝置和執(zhí)行部 件構成伺服油動機件構成伺服油動機DDVvoithRexA配汽機構配汽機構油動機油動機軟軟件件手操盤 功放伺服模塊turbin 80年代后期引進美國西屋數(shù)字式電 調(diào)GDI冗余主控單元DO測速伺服繼電器盤 操作盤DPUDPU操作員站工程師站AIA0冗余現(xiàn)場總線Profibus-DP以太網(wǎng)去CCS 油動機關閉器集成塊AST電磁閥集成塊電液 轉(zhuǎn)換器OPC電磁閥油開關轉(zhuǎn)速探頭主汽壓力發(fā)訊器功率發(fā)訊器DEHDEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的介紹調(diào)節(jié)系統(tǒng)的介紹( (DEHDEH系統(tǒng)

14、圖系統(tǒng)圖) ) 調(diào)節(jié)部分： 油動機改造 保安部分： 主汽閥的自動控制 掛閘（復位） 建立安全油、開主汽門 快關（OPC）油控制 遮斷（AST）油控制常規(guī)五大類控制功能常規(guī)五大類控制功能 第一類：自動調(diào)節(jié)控制功能第一類：自動調(diào)節(jié)控制功能 大范圍自動升速、自動同期、并網(wǎng)帶初負荷、升負荷、閥大范圍自動升速、自動同期、并網(wǎng)帶初負荷、升負荷、閥控方式、功控方式、壓控方式、控方式、功控方式、壓控方式、CCS方式、一次調(diào)頻。方式、一次調(diào)頻。第二類：限制控制功能第二類：限制控制功能 具有自動負荷及閥位限制、主汽壓力低限制、低真空限制、具有自動負荷及閥位限制、主汽壓力低限制、低真空限制、快卸負荷、快卸負荷、OP

15、C限制超速控制等功能。限制超速控制等功能。第三類：試驗控制功能第三類：試驗控制功能 可自動完成假網(wǎng)試驗、超速試驗、閥門嚴密性試驗等功能、可自動完成假網(wǎng)試驗、超速試驗、閥門嚴密性試驗等功能、仿真試驗。仿真試驗。第四類：保護控制功能第四類：保護控制功能 備有緊急手動、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、超速遮斷保護、備有緊急手動、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、超速遮斷保護、DEH裝置裝置故障保護等功能。故障保護等功能。第五類：監(jiān)視及提高自動化水平功能第五類：監(jiān)視及提高自動化水平功能 具有自動完成抄報表、歷史數(shù)據(jù)記錄、具有自動完成抄報表、歷史數(shù)據(jù)記錄、SOE記錄等功能記錄等功能。 中間再熱機組，中間再熱機組，DEH解決方案解決方案 熱電

16、聯(lián)供汽輪機的熱電聯(lián)供汽輪機的DEH解決方案解決方案 垃圾電站汽輪機的垃圾電站汽輪機的DEH解決方案解決方案 聯(lián)合循環(huán)汽輪機的聯(lián)合循環(huán)汽輪機的DEH解決方案解決方案 空冷機組汽輪機空冷機組汽輪機 的的DEH解決方案解決方案 單機或孤網(wǎng)中汽輪機的單機或孤網(wǎng)中汽輪機的DEH解決方案解決方案 多爐、多機母管制運行的汽輪機多爐、多機母管制運行的汽輪機DEH解決方案解決方案 拖動風機和給水泵的汽輪機拖動風機和給水泵的汽輪機DEH解決方案解決方案 高壓抗燃油一閥一機的高壓抗燃油一閥一機的DEH解決方案解決方案 技術方案適合電廠的要求技術方案適合電廠的要求 孤網(wǎng)運行的軟、硬件及控制策略孤網(wǎng)運行的軟、硬件及控制

17、策略 多機多爐協(xié)調(diào)控制多機多爐協(xié)調(diào)控制 主汽閥控制升速時，當主、調(diào)門切換時轉(zhuǎn)主汽閥控制升速時，當主、調(diào)門切換時轉(zhuǎn)速的波動小速的波動小 甩負荷時超調(diào)量小甩負荷時超調(diào)量小新華 DEH可靠性設計要求：可靠性設計要求：l 電液轉(zhuǎn)換器采用直接驅(qū)動式電液伺服閥即電液轉(zhuǎn)換器采用直接驅(qū)動式電液伺服閥即DDV閥閥,此閥抗污染能力強、無卡澀、運行穩(wěn)定。此閥抗污染能力強、無卡澀、運行穩(wěn)定。l 測速模塊采用三選二冗余方式。測速模塊采用三選二冗余方式。l LVDT采用雙冗余高選。采用雙冗余高選。l 控制部分的主控單元、系統(tǒng)網(wǎng)絡、電源模塊采用冗控制部分的主控單元、系統(tǒng)網(wǎng)絡、電源模塊采用冗 余配置。余配置。l I/O模塊、

18、主控單元、電源可以帶電插拔。模塊、主控單元、電源可以帶電插拔。l 所有所有I/O模塊均為智能化設計。模塊均為智能化設計。DEH與DCS一體化的優(yōu)勢 硬件平臺一致，備件一致，即備件種類減少，管理方便硬件平臺一致，備件一致，即備件種類減少，管理方便 軟件平臺一致，減輕了管理及操作人員的多種軟件的學習軟件平臺一致，減輕了管理及操作人員的多種軟件的學習負擔。負擔。 由于一體化，系統(tǒng)網(wǎng)絡無縫連接，使實時性數(shù)據(jù)信息共享性由于一體化，系統(tǒng)網(wǎng)絡無縫連接，使實時性數(shù)據(jù)信息共享性高。高。 DEH操作員站與操作員站與DCS操作員可以互為備用，互為冗余，提高操作員可以互為備用，互為冗余，提高了運行可靠性，并減少了操作

19、人員的崗位設置。了運行可靠性，并減少了操作人員的崗位設置。 管理者通過管理者通過CRT畫面調(diào)看各個生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)及運營的情畫面調(diào)看各個生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)及運營的情況，有針對性的發(fā)出決策性的指令。達到了扁平化管理。況，有針對性的發(fā)出決策性的指令。達到了扁平化管理。 DCS電調(diào)（DEH）與505的比較DEH505組成組成操作員站操作員站 工程師站工程師站I/O控制站控制站 后備手操后備手操油動機為伺服油動機油動機為伺服油動機由伺服由伺服板、伺服閥、油動機、板、伺服閥、油動機、LVDT組組成一個電液隨動系統(tǒng)，反應快、成一個電液隨動系統(tǒng)，反應快、靈敏。靈敏。由由505裝置構成：一個裝置構成：一個暗盒子。暗

20、盒子。液壓部分液壓部分2種形式：種形式：TM25，獨立油源；，獨立油源；CPC，無，無LVDT反饋反饋油動機為電液放大式油油動機為電液放大式油動機動機利用油動機的利用油動機的自反饋，環(huán)節(jié)多，反應自反饋，環(huán)節(jié)多，反應慢。慢。電電子子部部分分3種種形形式式505（凝汽）：控制器（凝汽）：控制器（PLC），可另加操作站及打印機），可另加操作站及打印機505E（單抽）：控制器（單抽）：控制器（PLC），可另加操作站及打?。?，可另加操作站及打印機機MIC3000（雙抽）帶操作站和打印機，與我們的配置相同。（雙抽）帶操作站和打印機，與我們的配置相同。配置特點配置特點網(wǎng)絡、電源、主控冗余，工程師站與操作網(wǎng)絡、電源、主控冗余，工程師站與操作站互為熱備份。濾油器冗余。站互為熱備份。濾油器冗余。不冗余，用戶無要求時不配操作站和打印機?？刂破鳛椴蝗哂?，用戶無要求時不配操作站和打印機?？刂破鳛镻LC。MIC3000與我們配置相同，是與我們配置相同，是DCS。維護維修維護維修任一模塊均