汽輪機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.22

1、上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)概述汽輪機(jī)概述上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant 汽輪機(jī)是利用蒸汽熱能來(lái)做功的旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)是利用蒸汽熱能來(lái)做功的旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī) 工作原理： 蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)噴嘴膨脹降壓增加流速按一定的方向噴射出來(lái)（將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能），進(jìn)入葉片推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)（蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能）。 拖動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)-發(fā)電。拖動(dòng)其它機(jī)械-風(fēng)機(jī)、給水泵、壓縮

2、機(jī)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)主要部件汽輪機(jī)主要部件 閥門-主汽門，調(diào)節(jié)汽閥 通流部分-汽缸，轉(zhuǎn)子 軸承 輔助系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)汽輪機(jī)輔助系統(tǒng) 潤(rùn)滑油系統(tǒng) 疏水系統(tǒng) 軸封系統(tǒng) 抽汽系統(tǒng) 盤車系統(tǒng) 低壓缸噴水 高排逆止門 高排通風(fēng)閥 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)分類汽輪機(jī)分類按汽輪機(jī)的熱力特性分 凝汽式汽輪機(jī)、調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)、抽背式汽輪機(jī)、及中間再

3、熱式汽輪機(jī)按汽輪機(jī)的用途分 電站汽輪機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī)按進(jìn)汽壓力分 低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)、亞臨界汽輪機(jī)、超臨界汽輪機(jī)、超臨界汽輪機(jī)按冷卻方式分 水冷汽輪機(jī)、空冷汽輪機(jī)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant轉(zhuǎn)速不等率轉(zhuǎn)速不等率pnnmaxnmin100100minmaxonnn 轉(zhuǎn)速不等率是衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，它反應(yīng)了汽輪機(jī)由于負(fù)荷變化所引起轉(zhuǎn)速變化的大小：轉(zhuǎn)速不等越大，反映在靜態(tài)特性上越陡；反之靜態(tài)特性曲線越平。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plantnp1p

4、2 一次調(diào)頻一次調(diào)頻當(dāng)外界負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，將使電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，從而引起電網(wǎng)中各機(jī)組均自動(dòng)地按其靜態(tài)特性承擔(dān)一定的負(fù)荷變化，以減少電網(wǎng)頻率地改變。轉(zhuǎn)速不等率越大、機(jī)組的額定功率越小，分配給該機(jī)組地變化負(fù)荷量就越??；反之則越大。因此帶基本負(fù)荷的機(jī)組其轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)選大一些，使電網(wǎng)頻率變化時(shí)負(fù)荷變化較小，即減少參加一次調(diào)頻作用。而帶尖峰負(fù)荷的調(diào)頻機(jī)組，轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)選小一些調(diào)頻能力更強(qiáng)。 轉(zhuǎn)速不等率一般為3-6%，常用5%。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant遲緩率遲緩率n100100onn由于調(diào)節(jié)部套間的間隙、摩擦力等原因引起的機(jī)組在加減轉(zhuǎn)速和負(fù)

5、荷時(shí)存在不靈敏區(qū)，不靈敏區(qū)的轉(zhuǎn)速差和額定轉(zhuǎn)速之比為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率。遲緩率對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行是十分不利的，因?yàn)樗娱L(zhǎng)了汽輪機(jī)從負(fù)荷發(fā)生變化到調(diào)節(jié)閥開(kāi)始動(dòng)作的時(shí)間，造成汽輪機(jī)不能及時(shí)適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant單機(jī)運(yùn)行單機(jī)運(yùn)行機(jī)組在并網(wǎng)前或單機(jī)運(yùn)行時(shí)，其功率由外界決定，因而測(cè)功回路不起作用，功頻調(diào)節(jié)變成單一的頻率調(diào)節(jié)。此時(shí)機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)速給定送入PID校正單元進(jìn)行運(yùn)算放大，輸出一控制信號(hào)再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器控制油動(dòng)機(jī)的動(dòng)作，改變進(jìn)汽量。從而改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速。 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中

6、心 Shanghai Turbine Plant并網(wǎng)運(yùn)行并網(wǎng)運(yùn)行 機(jī)組并入電網(wǎng)后，頻率由電網(wǎng)決定，一般認(rèn)為電網(wǎng)頻率是穩(wěn)定不變的，功頻調(diào)節(jié)實(shí)際成為單一的功率調(diào)節(jié)。汽輪機(jī)的實(shí)發(fā)功率功率給定信號(hào)在PID校正單元內(nèi)比較，綜合后，輸出控制信號(hào)，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器去控制油動(dòng)機(jī)動(dòng)作，改變機(jī)組負(fù)荷。 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant中間再熱汽輪機(jī)系統(tǒng)圖中間再熱汽輪機(jī)系統(tǒng)圖上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant啟動(dòng)方式啟動(dòng)方式高壓缸啟動(dòng)高中壓聯(lián)合啟動(dòng)中壓缸啟動(dòng)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 S

7、hanghai Turbine Plant高壓缸啟動(dòng)高壓缸啟動(dòng) 啟動(dòng)時(shí)，旁路切除，高壓缸沖轉(zhuǎn)，中調(diào)門全開(kāi)。主蒸汽從高調(diào)門進(jìn)入高壓缸，做功后經(jīng)高排逆止門進(jìn)入再熱汽加熱，再進(jìn)入中低壓缸做功。 暖機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，汽水損失較大。因啟動(dòng)初期不進(jìn)汽，冷段逆止門未打開(kāi)的情況下，有摩擦鼓風(fēng)損失，造成高壓轉(zhuǎn)子加溫，高差增加，控制不好對(duì)啟動(dòng)不利。適用于亞臨界機(jī)組汽包爐。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)過(guò)程l 機(jī)組掛閘，建立安全油壓。l 高壓主汽門關(guān)閉，中壓主汽門，高中壓調(diào)門全開(kāi)。l 高壓主汽門打開(kāi)控制機(jī)組轉(zhuǎn)速到2900r/min。l高壓調(diào)門關(guān)閉，至

8、轉(zhuǎn)速下降到2870r/min保持，主汽門全開(kāi)，完成主汽門-調(diào)門閥切換。l 高調(diào)門開(kāi)啟控制機(jī)組至3000r/min，并網(wǎng)帶負(fù)荷。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant高中壓聯(lián)合啟動(dòng)高中壓聯(lián)合啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)高中壓調(diào)門同時(shí)控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，高旁控制主蒸汽壓力，低旁控制再熱汽壓力。高排逆止門關(guān)閉，高壓缸排汽通過(guò)高排通風(fēng)閥進(jìn)凝汽器。在機(jī)組并網(wǎng)后，通風(fēng)閥關(guān)閉，高排壓力超過(guò)再熱汽壓力后將高排逆止門打開(kāi)。適用于超臨界機(jī)組直流爐，再熱器不允許干燒 。 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)過(guò)程l 機(jī)組掛

9、閘，建立安全油壓。l 高壓主汽門關(guān)閉，高壓調(diào)門全開(kāi)。中壓主汽門全開(kāi)，中壓調(diào)門全關(guān)。l 中調(diào)門打開(kāi)控制轉(zhuǎn)速至600r/min ,保持并記憶開(kāi)度。l 高壓主汽門和中壓調(diào)門打開(kāi)控制機(jī)組轉(zhuǎn)速到2900r/min，中調(diào)門維持。l 主汽門升速至2950r/min。l 高調(diào)門關(guān)閉，至轉(zhuǎn)速下降到2920r/min保持，主汽門全開(kāi)，完成主汽門-調(diào)門閥切換。l 調(diào)門開(kāi)啟控制機(jī)組至3000r/min，并網(wǎng)帶負(fù)荷。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant中壓缸啟動(dòng)中壓缸啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí),高壓缸關(guān)閉。中調(diào)門開(kāi)啟控制機(jī)組轉(zhuǎn)速。高排逆止門關(guān)閉，高排通風(fēng)閥打開(kāi)將高壓缸抽真空以防高壓

10、末級(jí)葉片鼓風(fēng)發(fā)熱。在機(jī)組并網(wǎng)并帶一定的負(fù)荷后，再開(kāi)啟高壓缸。啟動(dòng)前需對(duì)高壓缸進(jìn)行預(yù)暖。適用于帶旁路啟動(dòng)。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant控制控制/保護(hù)系統(tǒng)功能保護(hù)系統(tǒng)功能 啟動(dòng)階段，控制汽輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速 并網(wǎng)后，控制機(jī)組的功率或主蒸汽壓力 監(jiān)視汽輪機(jī)組運(yùn)行的參數(shù) 當(dāng)主要的參數(shù)超過(guò)運(yùn)行限制值，發(fā)出停機(jī)信號(hào)，使機(jī)組迅速停機(jī)。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant發(fā)展過(guò)程發(fā)展過(guò)程 第一階段 機(jī)械液壓調(diào)節(jié) 第二階段：60年代 模擬電調(diào) 第三階段：80年代 引進(jìn)西屋技術(shù)，數(shù)字電液調(diào)節(jié) 第四階段：2

11、005年 引進(jìn)西門子技術(shù) 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant液壓調(diào)節(jié)液壓調(diào)節(jié) 通過(guò)安裝在汽輪機(jī)軸上的旋轉(zhuǎn)阻尼，產(chǎn)生與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的平方成正比的一次油壓，經(jīng)過(guò)放大器放大后形成二次油壓，送到控制閥門開(kāi)度的油動(dòng)機(jī)，從而控制汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant數(shù)字電液控制系統(tǒng)數(shù)字電液控制系統(tǒng) 將汽輪機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、功率、主蒸汽壓力、閥門開(kāi)度、并網(wǎng)信號(hào)等送到 數(shù)字計(jì)算機(jī)，通過(guò)人機(jī)接口接受運(yùn)行人員的指令，經(jīng)過(guò)處理計(jì)算，輸出電流信號(hào)到電液轉(zhuǎn)換器，電液轉(zhuǎn)換器控制液壓油動(dòng)機(jī)的開(kāi)度，

12、從而控制汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant控制系統(tǒng)內(nèi)容控制系統(tǒng)內(nèi)容 EH：液壓控制系統(tǒng) DEH：電子控制系統(tǒng) ETS：保護(hù)系統(tǒng)危急 TSI：監(jiān)測(cè)儀表上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantEH系統(tǒng)系統(tǒng)低壓透平油系統(tǒng) 油動(dòng)機(jī)控制油采用潤(rùn)滑油，油源和潤(rùn)滑油系統(tǒng)供用。壓力1-2MPa，采用力矩馬達(dá)或DDV閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，多用于小機(jī)組。高壓抗燃油系統(tǒng) 油動(dòng)機(jī)控制油采用高壓抗燃油，壓力14-16MPa，需一套獨(dú)立的供油系統(tǒng)。采用電液轉(zhuǎn)換器。系統(tǒng)復(fù)雜，控制精度高，反應(yīng)靈

13、敏，廣泛采用。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantEH油動(dòng)機(jī)原理油動(dòng)機(jī)原理伺服閥伺服放大器伺服閥伺服放大器調(diào)節(jié)汽閥油動(dòng)機(jī)(4)危急遮斷(AST)油母管再熱調(diào)節(jié)汽閥油動(dòng)機(jī)(2)TV主汽門油動(dòng)機(jī)(2)TV33伺服閥解調(diào)器蓄能器(22)無(wú)壓力回油2無(wú)壓力回油1高壓油有壓力回油20再熱主汽門油動(dòng)機(jī)(2)解調(diào)器RSV蒸汽油動(dòng)遮斷閥DEH閥位信號(hào)危急遮斷控制塊機(jī)械超速及手動(dòng)遮斷油總管DEH閥位信號(hào)IV20超速保護(hù)(OPC)油母管低EH油壓試驗(yàn)塊空氣引導(dǎo)閥至逆止閥空氣進(jìn)排大氣隔膜閥上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbi

14、ne Plant調(diào)節(jié)型油動(dòng)機(jī)工作原理調(diào)節(jié)型油動(dòng)機(jī)工作原理上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant電液轉(zhuǎn)換器電液轉(zhuǎn)換器力矩馬達(dá)將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閾醢宓男D(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)；噴嘴檔板作一級(jí)液壓放大，由擋板兩側(cè)的泄油間隙控制滑閥兩端腔室的油壓，進(jìn)而控制滑閥的位移，即控制滑閥油口的開(kāi)度，也即控制通過(guò)滑閥油口的流量。反饋彈簧管的彈性力與滑閥兩端所受的軸向液壓力相平衡，從而在線圈電流與滑閥油口間建立起伺服控制關(guān)系。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant開(kāi)關(guān)型油動(dòng)機(jī)工作原理開(kāi)關(guān)型油動(dòng)機(jī)工作原理 上海電氣電站設(shè)備有限公

15、司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantAST/OPC電磁閥電磁閥自動(dòng)停機(jī)遮斷油AST 高壓安全油，接受ETS指令，控制高壓主汽門/再熱主汽門油動(dòng)機(jī) 帶電工作，失電停機(jī) ，四只電磁閥，串并聯(lián)布置 超速保護(hù)控制油OPC 103%超速保護(hù)，接受DEH指令，控制高壓調(diào)門/再熱調(diào)門油動(dòng)機(jī)。兩只電磁閥，冗余配置。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant自 動(dòng) 停 機(jī)1自 動(dòng) 停 機(jī)2AST20-2AST20-4S20-2OPCOPC6320-1OPCSSAST20-3ASP63-1ASP63-2SS20-1ASTSAST/OP

16、C原理原理OPC油AST油壓力油回油上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantAST/OPC電磁閥塊電磁閥塊上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant機(jī)械超速保護(hù)機(jī)械超速保護(hù)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantEH供油系統(tǒng)供油系統(tǒng) EH供油系統(tǒng)的主要功能是為執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供所需的液壓動(dòng)力，同時(shí)保持液壓油的正常理化特性。它由如下幾部分組成： EH 油箱 油泵-電機(jī)組件 控制塊組件 蓄能器 磁性過(guò)濾器 冷卻系統(tǒng) 抗燃油再生過(guò)濾系統(tǒng) 壓力開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)、E

17、H油箱加熱器等 抗燃油上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH系統(tǒng)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH組成組成 DEH是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的核心，由控制柜(包含分散控制單元DPU、通訊模件、I/O模件、閥位控制模件、電源模件等)、人機(jī)接口（操作員站、工程師站）及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集，接受運(yùn)行人員的指令，通過(guò)相應(yīng)的控制回路運(yùn)算、邏輯功能運(yùn)算，將控制指令送到相關(guān)設(shè)備。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant控制機(jī)柜控制機(jī)柜

18、 控制機(jī)柜包括處理器，輸入輸出（I/O）模件，電源，閥位控制卡，接線端子等 處理器：運(yùn)算，處理 I/O模件：將模擬量信號(hào)，開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。AI/AO、DI/DO、PI、TC、TRD 閥位控制卡：將計(jì)算的閥位指令信號(hào)轉(zhuǎn)換成電液轉(zhuǎn)換器能接受的電流信號(hào) 電源：提供處理器及模件所需要的電源上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant 工程師站：軟件硬件組態(tài)，修改，維護(hù) 操作員站：操作，監(jiān)視 網(wǎng)絡(luò)：將系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant就地設(shè)備就地設(shè)備 變送器l轉(zhuǎn)速傳感器l壓力變

19、送器l功率變送器l閥位傳感器l液位傳感器開(kāi)關(guān)l行程開(kāi)關(guān)l壓力開(kāi)關(guān)l液位開(kāi)關(guān)l溫度開(kāi)關(guān)l差壓開(kāi)關(guān)熱電偶，熱電阻上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant電液控制系統(tǒng)原理電液控制系統(tǒng)原理上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant控制系統(tǒng)總貌控制系統(tǒng)總貌上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能1、轉(zhuǎn)速控制、轉(zhuǎn)速控制 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的大范圍控制功能，從機(jī)組啟動(dòng)到3000r/min定速，到110%超速試驗(yàn)，在并網(wǎng)之前為轉(zhuǎn)速PID回路控制，其目標(biāo)轉(zhuǎn)速及升

20、速率可在DEH主控畫(huà)面上設(shè)定。 按機(jī)組當(dāng)前熱狀態(tài)計(jì)算的應(yīng)力，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)將汽機(jī)從盤車轉(zhuǎn)速逐漸提升到額定轉(zhuǎn)速，并在升速過(guò)程中自動(dòng)維持暖機(jī)轉(zhuǎn)速和迅速?zèng)_過(guò)臨界轉(zhuǎn)速。 運(yùn)行人員可以通過(guò)操作鍵盤設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率。 具有與發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期裝置的接口，接受同期裝置的升/降頻率信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整機(jī)組的轉(zhuǎn)速，使汽機(jī)轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率同步。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能2.負(fù)荷控制負(fù)荷控制 機(jī)組并網(wǎng)后，自動(dòng)增加功率給定，使發(fā)電機(jī)帶上初負(fù)荷，避免出現(xiàn)逆功率。 根據(jù)運(yùn)行人員設(shè)定的升負(fù)荷率，或者根據(jù)應(yīng)力計(jì)算確定的升負(fù)荷率，自動(dòng)升至目標(biāo)負(fù)荷。 運(yùn)行人員可以通

21、過(guò)操作鍵盤設(shè)定目標(biāo)負(fù)荷和升負(fù)荷率。 運(yùn)行人員可以根據(jù)電網(wǎng)的要求，設(shè)定機(jī)組參與一次調(diào)頻或不參與一次調(diào)頻，機(jī)組轉(zhuǎn)速不等率和不調(diào)頻死區(qū)值可以在運(yùn)行中進(jìn)行修改。 DEH具有閥位控制、功率控制、主汽壓力控制三種方式，能適應(yīng)機(jī)組不同運(yùn)行工況的控制要求。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能一次調(diào)頻DEH系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一次調(diào)頻回路，其工作原理是：機(jī)組轉(zhuǎn)速以3000 rmin為目標(biāo)值，頻差以一定的函數(shù)對(duì)應(yīng)為負(fù)荷指令疊加到目標(biāo)值上。為防止反復(fù)調(diào)節(jié)引起目蕩，應(yīng)設(shè)置一定的頻差控制死區(qū)。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Tur

22、bine Plant 閥位控制 功率開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)，負(fù)荷指令為額定參數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)門閥位，實(shí)發(fā)功率和蒸汽參數(shù)相關(guān)。 功率控制功率閉環(huán)調(diào)節(jié)，實(shí)發(fā)功率和負(fù)荷指令相同。 主汽壓力控制 通過(guò)調(diào)門調(diào)節(jié)進(jìn)汽量控制主蒸汽壓力。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能3 閥門管理閥門管理 機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中可工作在“單閥”、“順序閥”兩種閥門開(kāi)度方式。 單閥運(yùn)行方式：各閥門恢復(fù)開(kāi)度一致，以保證受熱均勻，減小受熱部件變形。 順序閥運(yùn)行方式：機(jī)組升降負(fù)荷時(shí)，應(yīng)按閥門流量特性要求順序開(kāi)啟關(guān)閉相應(yīng)閥門，以減小截流損失，提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。 切換過(guò)程中，應(yīng)盡

23、量保持功率值無(wú)擾。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant流量指令和閥門開(kāi)度流量指令和閥門開(kāi)度上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能4.協(xié)調(diào)控制方式協(xié)調(diào)控制方式 DEH留有與CCS的硬接線I/O接口或通訊接口，可以接受CCS主控器來(lái)的閥位給定信號(hào)，與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)配合完成機(jī)跟爐、爐跟機(jī)以及機(jī)爐協(xié)調(diào)控制等各種功能。 通過(guò)CCS主控器還可以接受電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)AGC控制。5.快速減負(fù)荷控制（快速減負(fù)荷控制（RB） 對(duì)應(yīng)不同的輔機(jī)故障，DEH設(shè)有三檔速率快卸負(fù)荷。當(dāng)需要快卸負(fù)荷時(shí)，

24、DEH接受CCS來(lái)的信號(hào)，按不同的速率將負(fù)荷減到對(duì)應(yīng)值。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能6.負(fù)荷限制負(fù)荷限制 當(dāng)機(jī)組運(yùn)行工況或蒸汽參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，為避免機(jī)組損壞，在DEH中設(shè)有各種情況下的負(fù)荷限制。 功率反饋限制：當(dāng)實(shí)測(cè)功率與功率定值相差過(guò)大時(shí)，自動(dòng)切除功率反饋回路，變?yōu)殚_(kāi)環(huán)控制方式，同時(shí)降低功率定值。 主汽壓力限制：當(dāng)主汽壓力降低到規(guī)定值時(shí)，主汽壓力限制回路投入，減小閥門開(kāi)度指令。這時(shí)，閥門不再接受負(fù)荷控制回路的指令。 低真空限制：當(dāng)凝汽器真空降低至規(guī)定值時(shí)，低真空限制回路投入，控制閥門減負(fù)荷，負(fù)荷控制回路退出工作。 最

25、高和最低負(fù)荷限制：限制值由人工給定，并可根據(jù)需要隨時(shí)改變。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能7. 超速保護(hù)控制（超速保護(hù)控制（OPC） 在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，為了改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和防止汽輪發(fā)電機(jī)組超速，DEH接受三種快關(guān)調(diào)門的控制信號(hào)：l 電力系統(tǒng)故障導(dǎo)至發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)瞬間解列，主油開(kāi)關(guān)跳閘。DEH接收到信號(hào)后發(fā)出快關(guān)調(diào)門信號(hào)，使OPC電磁閥帶電，迅速關(guān)閉高、中壓調(diào)門。同時(shí)將伺服放大器的輸入置0。在延遲一段短時(shí)間后，快關(guān)調(diào)門信號(hào)消失，DEH自動(dòng)將高、中壓調(diào)門開(kāi)啟，維持機(jī)組在同步轉(zhuǎn)速下空轉(zhuǎn)，以保證機(jī)組能迅速重新并網(wǎng)。l 當(dāng)機(jī)組

26、帶上負(fù)荷后，若系統(tǒng)故障出現(xiàn)大幅甩負(fù)荷情況（發(fā)電機(jī)未脫網(wǎng)），這時(shí)汽機(jī)實(shí)發(fā)功率（或調(diào)節(jié)級(jí)后壓力）與發(fā)電機(jī)負(fù)荷的差超過(guò)某一定值，DEH發(fā)出快關(guān)調(diào)門信號(hào)，通過(guò)OPC電磁閥迅速關(guān)閉高、中壓調(diào)門。延遲一段短時(shí)間后，快關(guān)調(diào)門信號(hào)消失，調(diào)門恢復(fù)由DEH正?？刂啤 汽機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的103%時(shí)，DEH發(fā)出快關(guān)調(diào)門信號(hào)，通過(guò)OPC電磁閥迅速關(guān)閉高、中壓調(diào)門，直至轉(zhuǎn)速回復(fù)到額定轉(zhuǎn)速的103%以下，快關(guān)調(diào)門信號(hào)消失，調(diào)門恢復(fù)DEH轉(zhuǎn)速控制。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH功能功能8. 試驗(yàn)功能試驗(yàn)功能u超速試驗(yàn) 機(jī)組在定速后，通過(guò)CRT畫(huà)面操作，提

27、升轉(zhuǎn)速，檢查危急遮斷器及電氣超速保護(hù)的動(dòng)作轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行記錄。在做機(jī)械超速試驗(yàn)時(shí)，電氣超速保護(hù)的動(dòng)作值自動(dòng)由3300r/min變?yōu)?390r/min，作為后備超速保護(hù)u 閥門活動(dòng)試驗(yàn) 通過(guò)CRT畫(huà)面操作，可分別在線對(duì)每個(gè)主汽門進(jìn)行部分行程活動(dòng)試驗(yàn)，以防其卡澀。u 閥門嚴(yán)密性試驗(yàn) 通過(guò)CRT畫(huà)面操作，可對(duì)主汽門進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，并自動(dòng)記錄機(jī)組惰走時(shí)間。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant OPC 超速保護(hù) OA 操作員自動(dòng) ATC 汽輪機(jī)自動(dòng)控制 RSM 轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine

28、PlantOA(操作員自動(dòng)）操作員自動(dòng)）操作員自動(dòng)方式是DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)最基本的運(yùn)行方式，用這種方式可實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的閉環(huán)控制，并具有各種保護(hù)功能。在該方式下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)負(fù)荷及其變化速率，均由操作員給定。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantATC功能功能ATC（Automatic Turbine Control）汽輪機(jī)自動(dòng)控制。ATC方式運(yùn)行時(shí)，機(jī)組的啟動(dòng)和帶負(fù)荷運(yùn)行，全部由ATC控制程序向DEH主控制器提供給定控制值，并由DEH自動(dòng)完成。升速率和升負(fù)荷率由高中壓轉(zhuǎn)子的應(yīng)力計(jì)算程序確定。ATC控制程序由一個(gè)調(diào)度程序和相關(guān)的運(yùn)算子程序

29、組成，其任務(wù)是根據(jù)ATC監(jiān)視和DEH系統(tǒng)提供的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，向DEH提供當(dāng)前機(jī)組的轉(zhuǎn)速或負(fù)荷的目標(biāo)值及其變化速率，確定要采取的控制動(dòng)作。ATC啟動(dòng)，將自動(dòng)控制從盤車、升速、暖機(jī)、主汽閥至調(diào)節(jié)汽閥切換、同步并網(wǎng)和帶初負(fù)荷的全過(guò)程。ATC運(yùn)算子程序包括高中壓轉(zhuǎn)子的應(yīng)力計(jì)算及控制，盤車狀態(tài)監(jiān)視，汽缸金屬溫度監(jiān)視，汽缸疏水，軸承溫度和油溫監(jiān)控，發(fā)電機(jī)監(jiān)控等上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantATC控制的結(jié)構(gòu)控制的結(jié)構(gòu)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)運(yùn)行方式汽輪機(jī)運(yùn)行方式DEH

30、系統(tǒng)具有定壓與滑壓運(yùn)行控制功能定壓方式蒸汽壓力不變，DEH控制閥門來(lái)調(diào)節(jié)功率滑壓方式DEH控制調(diào)節(jié)汽閥保持在某一開(kāi)度，由鍋爐調(diào)節(jié)蒸汽壓力，控制機(jī)組負(fù)荷。定滑定 啟動(dòng)階段，旁路控制主汽壓力和再熱器壓力維持定值，在汽輪機(jī)并網(wǎng)后，進(jìn)汽量逐步增加，旁路閥關(guān)閉。DEH維持調(diào)門在某一開(kāi)度，鍋爐逐步升壓至額定壓力。調(diào)門再開(kāi)大至額定負(fù)荷。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH性能性能 轉(zhuǎn)速控制范圍103600rin/min 控制精度1rin/min 功率控制范圍：初負(fù)荷110%額定負(fù)荷 控制精度1.5MW 系統(tǒng)遲緩率0.067% 轉(zhuǎn)速不等率5%（36%

31、可調(diào)） 甩額定負(fù)荷轉(zhuǎn)速超調(diào)量：7%上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH邏輯邏輯上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH操作畫(huà)面操作畫(huà)面上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantETS系統(tǒng)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantETS作用作用 汽輪機(jī)的危急遮斷系統(tǒng)（ETS），是保證汽輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的必不可少的安全保護(hù)裝置。汽輪機(jī)運(yùn)行中，當(dāng)存在某種可能導(dǎo)致機(jī)組受損害的危險(xiǎn)情況時(shí)，ET

32、S裝置發(fā)出停機(jī)信號(hào)到AST電磁閥，使電磁閥失電，泄去AST油壓，迅速關(guān)閉主汽門和調(diào)門，使汽輪機(jī)緊急遮斷，從而保護(hù)機(jī)組的安全。上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant主要監(jiān)視參數(shù)主要監(jiān)視參數(shù) 汽機(jī)超速110%（OS） EH油壓低（LP） 潤(rùn)滑油壓低（LBO） 軸承振動(dòng) 冷凝器真空度低（LV） 軸向位移RP 鍋爐保護(hù)（MFT） 發(fā)電機(jī)保護(hù) 由用戶決定的遙控遮斷信號(hào)（RM）上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant汽輪機(jī)停機(jī)框圖汽輪機(jī)停機(jī)框圖上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai

33、 Turbine Plant硬件構(gòu)成硬件構(gòu)成 采用DEH一體化硬件，獨(dú)立的機(jī)柜，包括一對(duì)DPU,I/O模件，電源等 采用PLC(MODICON/SIEMENS/GE等） PLC組件是由兩套獨(dú)立的PLC組成，也可采用兩套PLC雙機(jī)熱備，上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantETS工作原理工作原理上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant監(jiān)測(cè)儀表（TSI)上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant TSI功能功能 TSI系統(tǒng)能連續(xù)地監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的各種重要

34、參數(shù)，例如：可對(duì)轉(zhuǎn)速、軸振等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，幫助運(yùn)行人員判明機(jī)器故障，當(dāng)信號(hào)超過(guò)限值時(shí)，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)到ETS系統(tǒng)，使機(jī)器能在不正常工作引起的嚴(yán)重?fù)p壞前遮斷汽輪發(fā)電機(jī)組，保護(hù)機(jī)組安全。 上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant監(jiān)視項(xiàng)目監(jiān)視項(xiàng)目 轉(zhuǎn)速 零轉(zhuǎn)速 軸向位移 軸振動(dòng)（相對(duì)振動(dòng)） 軸承座振動(dòng)（絕對(duì)振動(dòng)） 偏心 鍵相位 差脹 缸脹上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine Plant超超臨界機(jī)組簡(jiǎn)介上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantEH液壓系統(tǒng)特點(diǎn)液壓系統(tǒng)特點(diǎn) 不設(shè)機(jī)械超速，無(wú)隔膜閥 不采用停機(jī)電磁閥和超速保護(hù)電磁閥，無(wú)安全油壓和OPC油壓，每只油動(dòng)機(jī)設(shè)兩只冗余的快關(guān)電磁閥 LVDT采用內(nèi)置式，直流反饋信號(hào) 關(guān)閉彈簧采用碟性彈簧 獨(dú)立的壓力油、回油管上海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠自控中心 Shanghai Turbine PlantDEH控制簡(jiǎn)圖控制簡(jiǎn)圖+-+-+-M NM NM NM NM N-+-+M N+-M N+-B1B5B1B2B3B4B5-應(yīng)力計(jì)算自啟動(dòng)協(xié)調(diào)控制保護(hù)系統(tǒng)閥門試驗(yàn)其它系統(tǒng)主汽壓力主汽