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1南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)主講人1南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)目錄第一節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)1第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2第三節(jié)調(diào)速系統(tǒng)基本原理3第四節(jié)南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)44.1基本原理4.2基本構(gòu)成4.3DEH系統(tǒng)功能4.4供油系統(tǒng)4.5保安系統(tǒng)4.6監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng)4.7調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)夸浀谝还?jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)1第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介電能不能大量?jī)?chǔ)存,火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用戶要求,即在數(shù)量、質(zhì)量要求同時(shí)滿足用戶要求。(1)數(shù)量要求:用戶對(duì)發(fā)電量的要求。這就是要求電力負(fù)荷根據(jù)用戶要求來調(diào)整發(fā)電大小,以滿足用戶要求。(2)供電質(zhì)量要求:供電質(zhì)量就是指頻率和電壓。其中,電壓可以通過變壓器解決。電網(wǎng)頻率則直接取決于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高則頻率高,轉(zhuǎn)速低則頻率低。因此汽輪機(jī)必須具備調(diào)速系統(tǒng),以保證汽輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)用戶要求,供給所需電力,并保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。(3)火電廠自身安全的需要:汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí),轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等承受很大的離心力,而且離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。轉(zhuǎn)速增加,離心力將迅速增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定限度時(shí)就會(huì)使部件破壞,出大事故。第一節(jié)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)電能不能大量?jī)?chǔ)存,火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)供電品質(zhì):電壓,頻率頻率的穩(wěn)定取決于原動(dòng)機(jī)出力和電網(wǎng)負(fù)載的平衡。維持頻率的穩(wěn)定要求:原動(dòng)機(jī)出力=負(fù)載汽輪機(jī)出力在運(yùn)行中必須能根據(jù)負(fù)載要求進(jìn)行調(diào)整。除了調(diào)速系統(tǒng)之外,汽輪機(jī)組還必須具有保護(hù)系統(tǒng)(超速保護(hù)、軸向位移保護(hù)等)。一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)以機(jī)組轉(zhuǎn)速為調(diào)節(jié)對(duì)象,習(xí)慣上稱為:調(diào)速系統(tǒng)電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方向××××××××××××汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)蒸汽產(chǎn)生的原動(dòng)力矩摩擦力矩轉(zhuǎn)子的電磁阻力矩旋轉(zhuǎn)方向××××××××××××汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)蒸汽產(chǎn)生的力矩的變化驅(qū)動(dòng)力矩汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速一定時(shí),進(jìn)汽量或整機(jī)理想焓降增加,驅(qū)動(dòng)力矩增大電磁阻力矩發(fā)電機(jī)電磁阻力矩隨定子電流增大而增大。在勵(lì)磁電流不變時(shí),定子電流隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增加即:電磁阻力矩隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增大摩擦阻力矩隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而增大力矩的變化驅(qū)動(dòng)力矩汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)系統(tǒng)~功率給定轉(zhuǎn)速給定汽壓給定二、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)系統(tǒng)~功率給定轉(zhuǎn)速給定汽壓給定二第一代機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成:離心飛錘,油動(dòng)機(jī),錯(cuò)油門、閥門等。缺點(diǎn):遲緩大,響應(yīng)速度低,故障幾率高。第二代模擬式電液控制系統(tǒng)(AEH)組成:模擬電路,電液轉(zhuǎn)換器,油動(dòng)機(jī)、閥門等。特點(diǎn):遲緩較小,可調(diào)性較好
第一代機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)第三代數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)組成:數(shù)字控制器,電液轉(zhuǎn)換器及油動(dòng)機(jī),閥門等特點(diǎn):遲緩小,控制靈活,精度高汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH(DigitalElectro-HydraulicControlSystem),包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和高壓抗燃油系統(tǒng),屬于離散控制??紤]壓力、功率、頻率等多種信號(hào),實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的綜合、判斷和邏輯處理,是較為完善的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。采用DEH控制可以提高調(diào)門的控制精度,為實(shí)現(xiàn)CCS協(xié)調(diào)控制及提高整個(gè)機(jī)組的控制水平提供了基本保障,更有利于汽輪機(jī)的運(yùn)行。使得汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)部套尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)質(zhì)量大大提高。
第三代數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)調(diào)速器~直接調(diào)節(jié)的原理圖齒輪調(diào)節(jié)汽門滑環(huán)第二節(jié):汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)速器~直接調(diào)節(jié)的原理圖齒輪調(diào)節(jié)汽門滑環(huán)第二節(jié):汽輪機(jī)液壓調(diào)泄油口泄油口壓力油錯(cuò)油門油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)汽門調(diào)速器間接調(diào)節(jié)的原理圖泄油口泄油口壓力油錯(cuò)油門油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)汽門調(diào)速器間接調(diào)節(jié)的原理圖負(fù)荷降低轉(zhuǎn)速升高油動(dòng)機(jī)活塞下降滑環(huán)向上離心飛錘向外油動(dòng)機(jī)活塞上部進(jìn)油調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錯(cuò)油門活塞上升負(fù)荷滿足需要負(fù)荷降低轉(zhuǎn)速升高油動(dòng)機(jī)活塞下降滑環(huán)向上離心飛錘向外油動(dòng)機(jī)活塞第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理
一簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)1主要部件:調(diào)速器,滑閥(錯(cuò)油門),油動(dòng)機(jī),調(diào)節(jié)閥。2油路:高壓油,排油。3工作原理
當(dāng)外界負(fù)荷N減少,機(jī)組轉(zhuǎn)速n升高,調(diào)速器飛錘向外擴(kuò)張,滑環(huán)上移,杠桿ABC以C點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)上移,高壓油通過滑閥油口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室,油動(dòng)機(jī)下油室與排油相通,活塞下移,關(guān)小調(diào)節(jié)閥,減小進(jìn)汽量,機(jī)組功率減小。同時(shí),杠桿以A點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)下移,滑閥回中,切斷窗口,高壓油停止流動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí),機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降,調(diào)速系統(tǒng)各部套調(diào)節(jié)過程相同,而動(dòng)作方向相反。第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理一簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)二、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)的型式很多,不同型式的機(jī)組所采用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)也各有特點(diǎn),例如具有高速?gòu)椥哉{(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、徑向泵液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。
2.1轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)是將速度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)的元件。在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)主要有離心式和電磁式兩類。在離心式中有機(jī)械式和液壓式兩種,其中機(jī)械式有高速?gòu)椥哉{(diào)速器和飛錘或飛環(huán)式超速危急保安器;液壓式中有徑向鉆孔脈沖泵和旋轉(zhuǎn)阻尼器兩種。2.2閥位控制機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu))對(duì)不同的轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu),與之配套的中間放大器的型式是不同的,主要有壓力控制式和流量控制式兩種。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常用的有隨動(dòng)滑閥、碟閥和壓力變換器等中間放大元件。系統(tǒng)組成二、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)的型式很多,不同型式的機(jī)組所
油動(dòng)機(jī),又稱液壓伺服馬達(dá),是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它能自動(dòng)、連續(xù)、精確地復(fù)現(xiàn)來自中間放大環(huán)節(jié)輸入信號(hào)的變化規(guī)律,使調(diào)節(jié)汽門的開度達(dá)到并保持在預(yù)定的控制狀態(tài)。油動(dòng)機(jī)具有慣性小、驅(qū)動(dòng)力大、動(dòng)作快、能耗低的突出優(yōu)點(diǎn),這是目前電磁式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不可比擬的。油動(dòng)機(jī)是一個(gè)典型的反饋控制位置隨動(dòng)系統(tǒng)。油動(dòng)機(jī)原理圖油動(dòng)機(jī),又稱液壓伺服馬達(dá),是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)汽2.3、配汽機(jī)構(gòu)配汽機(jī)構(gòu)是將油動(dòng)機(jī)活塞的行程轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)的進(jìn)汽量,起到放大油動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力、校正行程一流量特性的作用。配汽機(jī)構(gòu)是由配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(或稱操縱機(jī)構(gòu))和調(diào)節(jié)汽門兩部分組成。調(diào)節(jié)汽門的結(jié)構(gòu)2.3.1調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)汽門,或稱調(diào)節(jié)閥,簡(jiǎn)稱調(diào)門,通過改變升程調(diào)節(jié)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量。對(duì)調(diào)節(jié)汽門,要求有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性和升程一流量特性,流動(dòng)損失小,流場(chǎng)穩(wěn)定,開啟的提升力平穩(wěn)變化且盡可能小。調(diào)節(jié)汽門有多種型式,但球面型線應(yīng)用最廣,它是由門芯(閥碟)、門座(閥座)、門桿(閥桿)等組成。2.3、配汽機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽門的結(jié)構(gòu)2.3.1調(diào)節(jié)汽門2.3.2配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu),或稱汽門操縱機(jī)構(gòu),是將油動(dòng)機(jī)活塞行程轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)汽門的升程。對(duì)噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī),多個(gè)調(diào)節(jié)汽門按順序依次開啟,因此配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還起到行程——流量校正作用。配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有提板式、凸輪式或楔形斜面式、杠桿式等。對(duì)于小型機(jī)組,主要采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的提板式。對(duì)大型機(jī)組,特別是數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),通常單個(gè)油動(dòng)機(jī)帶動(dòng)單個(gè)調(diào)節(jié)汽門,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿式。2.3.2配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性
3.1靜態(tài)特性:調(diào)節(jié)系統(tǒng)是根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)Δn來動(dòng)作的,通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)作來改變調(diào)節(jié)氣門的開度,功率相應(yīng)改變,系統(tǒng)穩(wěn)定在新的狀態(tài)下。也就是說,調(diào)節(jié)結(jié)果并不使轉(zhuǎn)速恢復(fù)原穩(wěn)定值,而存在一定的穩(wěn)態(tài)偏差,這種調(diào)節(jié)特性叫做調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。
靜態(tài)特性曲線:穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系曲線稱為調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。三、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性3.1靜態(tài)特性:調(diào)節(jié)系統(tǒng)是根3.2四方圖調(diào)節(jié)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳遞放大機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)對(duì)象組成,系統(tǒng)的靜態(tài)特性也取決于各組成部分的靜態(tài)特性。
由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)各組成部分存在著參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系的非線性因素,因此實(shí)際系統(tǒng)的靜態(tài)特性不是直線,而是曲線。轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性配氣機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四方圖3.2四方圖調(diào)節(jié)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳遞放大機(jī)構(gòu)3.3速度變動(dòng)率速度變動(dòng)率δ是指汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速之差,與汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比。=3~6%3.3速度變動(dòng)率速度變動(dòng)率δ是指汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的3.4一次調(diào)頻對(duì)并列運(yùn)行的機(jī)組,當(dāng)外界負(fù)荷變動(dòng)引起電網(wǎng)頻率變動(dòng)時(shí),電網(wǎng)中各機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作、負(fù)荷就自動(dòng)增減,以適應(yīng)外界負(fù)荷變化的需要。這種由調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷的增減,以減小頻率變化幅度的方式,稱為一次調(diào)頻。3.4一次調(diào)頻3.5靜態(tài)特性曲線的要求n=f(P)單調(diào)遞減函數(shù)空負(fù)荷附近陡一些,便于轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)同步,順利并網(wǎng),并網(wǎng)后轉(zhuǎn)速波動(dòng)負(fù)荷沖擊小,熱應(yīng)力小滿負(fù)荷防止過載,靜態(tài)特性曲線也較陡帶基本負(fù)荷的機(jī)組,在額定負(fù)荷下陡一些,調(diào)峰機(jī)組特性曲線較平Pn2n13.5靜態(tài)特性曲線的要求Pn2n13.6遲緩率ε在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,存在著遲緩現(xiàn)象,使得調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性線不再是一根,而是一條帶狀區(qū)域。通常用遲緩率ε來表示遲緩程度的大小:液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)ε<0.3~0.5%電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)ε<0.1%3.6遲緩率ε在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,存在著遲緩現(xiàn)象,使得3.7靜態(tài)特性曲線的平移-------同步器同步器是調(diào)速系統(tǒng)的部件之一。操作同步器,可使汽輪機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下有不同的功率,或者是在同一功率下有不同的轉(zhuǎn)速。同步器作用:1、汽輪機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí),保證機(jī)組在任何負(fù)荷下轉(zhuǎn)速不變;2、汽輪機(jī)并列運(yùn)行時(shí),通過同步器可以進(jìn)行負(fù)荷在各機(jī)組間的重新分配,此時(shí)機(jī)組轉(zhuǎn)速保持不變。3.7靜態(tài)特性曲線的平移-------同步器3.8二次調(diào)頻在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),通過同步器或改變功率給定值,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷的重新分配,將電網(wǎng)頻率調(diào)回到預(yù)定的質(zhì)量范圍內(nèi)的調(diào)頻過程————二次調(diào)頻。3.8二次調(diào)頻在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),通過同步器或改變功率給定值四、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性4.1動(dòng)態(tài)特性:是研究調(diào)速系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定工況過渡到另一個(gè)穩(wěn)定工況的過渡過程。動(dòng)態(tài)特性是指過渡過程中,機(jī)組的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)閥開度等參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速過渡過程四、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性4.1動(dòng)態(tài)特性:是研究調(diào)速系統(tǒng)從一個(gè)1穩(wěn)定性運(yùn)行機(jī)組受到干擾后離開平衡位置,經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用后,能過渡到新的平衡狀態(tài);或者在擾動(dòng)撤消后,能恢復(fù)到原來平衡位置,這樣的系統(tǒng)就是穩(wěn)定系統(tǒng)。2精確性超調(diào)量:在過渡過程中,轉(zhuǎn)速超過最后穩(wěn)定值的最大轉(zhuǎn)速偏差量稱為超調(diào)量,即
一般要求汽輪機(jī)甩負(fù)荷后的轉(zhuǎn)速升高不超過危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速,而且有一定余量(3%左右);危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速為(1.10~1.12)n0,因此,最高轉(zhuǎn)速不超過(1.07~1.09)n0。一般,n<(0.02~0.04)n03快速性過渡時(shí)間:機(jī)組經(jīng)擾動(dòng)之后,從原來的平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)所需要的時(shí)間稱為過渡時(shí)間。過渡時(shí)間不能太長(zhǎng),一般在5~50秒。4.2動(dòng)態(tài)穩(wěn)定指標(biāo)1穩(wěn)定性4.2動(dòng)態(tài)穩(wěn)定指標(biāo)4.3影響動(dòng)態(tài)特性的主要因素
1轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)Ta:在額定功率時(shí)的蒸汽力矩(Mt0)作用下,機(jī)組轉(zhuǎn)速由0上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)所需要的時(shí)間。隨著機(jī)組容量增加,蒸汽力矩(Mt0)增加,則轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)Ta降低。對(duì)于中小型機(jī)組,Ta=11~14秒;高壓機(jī)組,Ta=7~10秒;中間再熱機(jī)組,Ta=5~8秒。機(jī)組越大,時(shí)間常數(shù)Ta越小,越容易超速。
2中間容積時(shí)間常數(shù)Tv:蒸汽在額定流量Go下,以多變過程充滿中間容積并達(dá)到密度ρ所需要的時(shí)間。中間容積V越大,參數(shù)越高,則中間容積時(shí)間常數(shù)Tv越大。G越大,中間儲(chǔ)汽越多,作功能力越強(qiáng),使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速額外飛升越大。對(duì)于中間再熱機(jī)組來說,除了本身容積之外,還有再熱器再熱蒸汽管道,容積很大。因此必需有中壓調(diào)節(jié)閥。4.3影響動(dòng)態(tài)特性的主要因素1轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)Ta:3速度變動(dòng)率的影響
a.速度變動(dòng)率越大,甩負(fù)荷后的機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升越高。要求速度變動(dòng)率不大于6%;b.速度變動(dòng)率越小,超調(diào)量(n)越大,波動(dòng)次數(shù)多,衰減慢,穩(wěn)定性差。要求速度變動(dòng)率不小于3%。一般為0.04~0.05。4油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)Tm的影響
a.油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)Tm越大,最大轉(zhuǎn)速越高,過渡曲線擺動(dòng)大,過渡時(shí)間長(zhǎng),甩全負(fù)荷增大了超調(diào)量,調(diào)節(jié)品質(zhì)差。b.油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)Tm太小,則要增加主油泵的功率,引起調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)。一般為0.1~0.3S左右。5遲緩率的影響
遲緩率對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響是不利的。遲緩率大,調(diào)節(jié)閥關(guān)閉遲緩,轉(zhuǎn)速超調(diào)量大。3速度變動(dòng)率的影響4.4改善動(dòng)態(tài)特性的措施減小調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率適當(dāng)整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率適當(dāng)減小油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),同步器快速跟蹤到空負(fù)荷位置減弱中間再熱器所增加的中間容積,(中壓主汽門)4.4改善動(dòng)態(tài)特性的措施五、DEH的基本控制原理五、DEH的基本控制原理5.1相比液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)增加了功率反饋回路。功率反饋回路調(diào)節(jié)的特點(diǎn):機(jī)組運(yùn)行中,如果出現(xiàn)內(nèi)擾(蒸汽參數(shù)變化),則會(huì)出現(xiàn)功率偏差,功率調(diào)節(jié)回路有良好的抗內(nèi)擾性能,能自動(dòng)保持汽輪發(fā)電機(jī)組的功率為給定值。在功率反饋未投入時(shí),不能精確的控制機(jī)組的功率與設(shè)定值相同。對(duì)于集控運(yùn)行來說,投運(yùn)該回路對(duì)鍋爐的影響。5.1相比液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)增加了功率反饋回路5.2相比功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),DEH增加了調(diào)節(jié)級(jí)壓力校正回路。調(diào)節(jié)級(jí)壓力控制回路的特點(diǎn):調(diào)節(jié)級(jí)壓力回路抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速率快,有利于克服再熱環(huán)節(jié)的功率滯后現(xiàn)象和提高機(jī)組的負(fù)荷適應(yīng)性。但它對(duì)系統(tǒng)最后處于新的穩(wěn)定狀態(tài)僅起到粗調(diào)作用。此外在此種控制方式下,要求鍋爐燃燒必須跟上。5.2相比功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),DEH增加了調(diào)節(jié)級(jí)壓力校正回5.3DEH的閉環(huán)主回路:外環(huán):與轉(zhuǎn)速輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速校正回路中環(huán):與功率輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率校正回路內(nèi)環(huán):與調(diào)節(jié)級(jí)壓力輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)級(jí)壓力回路5.3DEH的閉環(huán)主回路:5.4DEH的基本控制兩個(gè):一是單機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速控制二是并列運(yùn)行時(shí)的功率控制無論是轉(zhuǎn)速控制還是功率控制,主要是通過改變調(diào)節(jié)汽閥的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)汽量,從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。5.4DEH的基本控制兩個(gè):
名詞解釋:液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性轉(zhuǎn)速變動(dòng)率遲緩率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性超調(diào)量過渡過程時(shí)間一次調(diào)頻二次調(diào)頻第三節(jié)作業(yè)名詞解釋:第三節(jié)作業(yè)第四節(jié)南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)系統(tǒng)介紹
汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DEH),采用DEH系統(tǒng)將比一般液壓系統(tǒng)控制精度高,自動(dòng)化水平大大提高,負(fù)荷自整性也高,它能實(shí)現(xiàn)升速(手動(dòng)或自動(dòng)),配合電氣并網(wǎng),負(fù)荷控制(閥位控制或功頻控制),及其他輔助控制,并與DCS通訊,控制參數(shù)在線調(diào)整和超速保護(hù)功能等。能使汽輪機(jī)適應(yīng)各種工況并長(zhǎng)期安全運(yùn)行。38第四節(jié)南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)系統(tǒng)介紹
汽輪
1基本原理
并網(wǎng)前在升速過程中,轉(zhuǎn)速閉環(huán)為無差控制,505E控制器將測(cè)量的機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速和給定轉(zhuǎn)速的偏差信號(hào)經(jīng)軟件分析處理及PID運(yùn)算后作為給定輸入到閥位控制器并與油動(dòng)機(jī)反饋信號(hào)比較后將其偏差放大成電流信號(hào)來控制電液驅(qū)動(dòng)器及調(diào)節(jié)閥門開度,從而減少轉(zhuǎn)速偏差,達(dá)到轉(zhuǎn)速無差控制,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000/min時(shí),機(jī)組可根據(jù)需要定速運(yùn)行,此時(shí)DEH可接受自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的或運(yùn)行人員手動(dòng)操作指令,調(diào)整機(jī)組實(shí)現(xiàn)同步,以便并網(wǎng)。39
1基本原理
并網(wǎng)前在升速過程中,轉(zhuǎn)速
機(jī)組并網(wǎng)后,如果采用功率閉環(huán)控制,可根據(jù)需要決定DEH使機(jī)組立即帶上初負(fù)荷,DEH實(shí)測(cè)機(jī)組功率和機(jī)組轉(zhuǎn)速作為反饋信號(hào),轉(zhuǎn)速偏差作為一次調(diào)頻信號(hào)對(duì)給定功率進(jìn)行修正,功率給定與功率反饋比較后,經(jīng)PID運(yùn)算和功率放大后,通過電液驅(qū)動(dòng)器和油動(dòng)機(jī)控制調(diào)節(jié)閥門開度來消除偏差信號(hào),對(duì)機(jī)組功率實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié),若功率不反饋,則以閥位控制方式運(yùn)行,即通過增加轉(zhuǎn)速設(shè)定,開大調(diào)節(jié)汽閥,增加進(jìn)汽量達(dá)到增加負(fù)荷的目的。在甩負(fù)荷時(shí),DEH自動(dòng)將負(fù)荷調(diào)節(jié)切換到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式。機(jī)組容量較小時(shí)建議可不采用功率閉環(huán)控制。40
機(jī)組并網(wǎng)后,如果采用功率閉環(huán)控制,可根據(jù)需要決定DEH使機(jī)
。2.1機(jī)械超速保安系統(tǒng)(詳見5.1)
2.2主汽門自動(dòng)關(guān)閉器及控制裝置(啟動(dòng)閥)。
主汽門能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)。功能結(jié)構(gòu)圖如下,啟動(dòng)閥控制主汽門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(主汽門自動(dòng)關(guān)閉器)上下動(dòng)作進(jìn)而控制主汽門開啟。啟動(dòng)閥的操作可手動(dòng)也可通過伺服電機(jī)控制,同時(shí)啟動(dòng)閥可以對(duì)機(jī)組掛閘(機(jī)械超速?gòu)?fù)位),在正常運(yùn)行時(shí)安全油將啟動(dòng)閥右部切換閥頂起,接通啟動(dòng)油路開啟主汽門,在停機(jī)時(shí)安全油泄掉,切換閥切斷啟動(dòng)油,并泄掉自動(dòng)關(guān)閉器的油缸腔室中的油,使主汽門快速關(guān)閉?;顒?dòng)滑閥可在機(jī)組運(yùn)行時(shí)在線活動(dòng)主汽門以妨其卡澀。具體控制可由熱工繼電器回路實(shí)現(xiàn),也可由DCS軟伺放實(shí)現(xiàn),為確保機(jī)組安全,在停機(jī)后控制啟動(dòng)閥電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)(即退回啟動(dòng)閥)關(guān)閉主汽門。以妨事故后掛閘主汽門突然打開造成機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升。412DEH系統(tǒng)構(gòu)成
。2.1機(jī)械超速保安系統(tǒng)(詳見5.1)
2.2主汽門自動(dòng)關(guān)閉器及控制裝置(啟動(dòng)閥)42主汽門自動(dòng)關(guān)閉器及控制裝置(啟動(dòng)閥)4243自動(dòng)主汽門的作用自動(dòng)主汽門的作用是在汽輪機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作后,迅速切斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽并使汽輪機(jī)停止運(yùn)行,起到事故緊急切斷汽源作用,特點(diǎn)是能夠快速關(guān)斷,關(guān)斷時(shí)間1秒鐘以內(nèi)??梢苑乐蛊啓C(jī)甩負(fù)荷時(shí)超速。電動(dòng)主汽門是在正常停機(jī)時(shí)切斷蒸汽系統(tǒng)用的隔離閥門,不能快速關(guān)斷,當(dāng)高壓調(diào)門或自動(dòng)主汽門關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)可關(guān)閉電動(dòng)主汽門達(dá)到擴(kuò)大隔絕的作用。動(dòng)作過程------主油泵(正常運(yùn)行)或高壓油泵(啟機(jī)時(shí))產(chǎn)生高壓油克服自動(dòng)主汽門的彈簧壓力后將自動(dòng)主汽門頂起,當(dāng)保護(hù)動(dòng)作后電磁閥動(dòng)作切斷高壓油,使自動(dòng)主汽門在彈簧力的作用下迅速落座而達(dá)到迅速切斷汽源的作用。43自動(dòng)主汽門的作用2.3伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要包括電液驅(qū)動(dòng)器,油動(dòng)機(jī)(兩套)。
電液伺服閥為動(dòng)圈式雙極型位置輸出(積分型),作為油動(dòng)機(jī)的先導(dǎo)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)錯(cuò)油門控制油動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)作。油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門與電液伺服閥通過杠桿機(jī)械半剛性連接。同時(shí)原錯(cuò)油門下的單向閥保留,在保安系統(tǒng)遮斷狀況下,事故油仍可關(guān)閉油動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)原理見下圖442.3伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要包括電液驅(qū)動(dòng)器,油動(dòng)機(jī)(兩套)。
伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括電液驅(qū)動(dòng)器,油動(dòng)機(jī)(兩套)。45伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括電液驅(qū)動(dòng)器,油動(dòng)機(jī)(兩套)。45電液伺服閥是汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵電—位移轉(zhuǎn)換元件,它能把微弱的電氣信號(hào)通過電液放大轉(zhuǎn)換為具有相當(dāng)大的作用力的位移輸出。
電液伺服閥主要由動(dòng)圈式力馬達(dá)、控制滑閥及隨動(dòng)活塞三大部分組成,控制滑閥與隨動(dòng)活塞之間采用直接位置反饋,安裝方式采用板式連接。2.4電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)
46電液伺服閥是汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵電—位移轉(zhuǎn)換元件,它
。2.5DEH裝置
DEH裝置核心部分,主要采用美國(guó)WOODWORD公司產(chǎn)品,其型號(hào)為WOODWORD505E及其DRFD閥位控制器。
WOODWARD505E是基于32位微處理器適合汽輪機(jī)控制用的數(shù)字控制器。它集現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)控制和操作盤于一體。操作盤包括一個(gè)兩行(24個(gè)字符)顯示,一個(gè)有30個(gè)操作鍵的的面板,操作盤用來組態(tài)505E在線調(diào)整參數(shù)和操作汽輪機(jī)起停及運(yùn)行。通過操作面板上的兩行液晶屏可觀察控制參數(shù)的實(shí)際值和設(shè)定值。47
。2.5DEH裝置
DEH裝置核心部分
。505E控制器控制回路505E控制器內(nèi)有三個(gè)相互獨(dú)立的控制器通道:轉(zhuǎn)速/負(fù)荷控制PID回路、輔助控制PID回路、抽汽控制PID回路??刂破饔腥N操作模式:程序模式、運(yùn)行模式和服務(wù)模式,程序模式用于組態(tài)控制器的功能以適合具體的控制要求,程序模式一旦組態(tài)后不再改變,直至需要改變控制功能時(shí)。運(yùn)行模式主要用于操作汽輪機(jī)啟動(dòng)正常運(yùn)行至停機(jī)整個(gè)控制過程。服務(wù)模式可以在運(yùn)行狀態(tài)修改設(shè)定參數(shù),根據(jù)具體汽輪機(jī)控制需要通過編程組態(tài)用于相應(yīng)的系統(tǒng).轉(zhuǎn)速(SPEED)用于轉(zhuǎn)速/負(fù)荷控制,抽汽控制(EXT)用于抽汽壓力控制,輔助控制(AUX)用作主蒸汽壓力限制,串級(jí)控制(CAS)用于主汽壓力控制。在定壓運(yùn)行時(shí)輔助控制和串級(jí)控制都不用。48
。505E控制器控制回路4849DEH運(yùn)行方式:操作員控制,是最常見的運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式又對(duì)應(yīng)如下幾種運(yùn)行狀態(tài):轉(zhuǎn)速控制、功能反饋控制、主汽壓力控制、閥位控制等。手操盤手動(dòng),是緊急狀態(tài)下的應(yīng)急控制方式。協(xié)調(diào)控制,協(xié)調(diào)控制運(yùn)行方式是DEH在閥位方式下接受協(xié)調(diào)指令開關(guān)脈沖(或模擬量)的控制方式。49DEH運(yùn)行方式:3DEH系統(tǒng)功能
汽輪機(jī)組采用由數(shù)字式電液控制系統(tǒng)(DEH系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)的純電調(diào)控制方式,并網(wǎng)前對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制,在并網(wǎng)后對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行負(fù)荷控制。并能在下列任何一種機(jī)組運(yùn)行方式下安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行:
DEH系統(tǒng)的基本自動(dòng)控制功能是汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和負(fù)荷(熱電負(fù)荷)控制功能。負(fù)荷控制是通過提高轉(zhuǎn)速設(shè)定完成的,同時(shí)它也具有其他輔助功能。503DEH系統(tǒng)功能汽輪機(jī)組采用由數(shù)字
3.1啟動(dòng)升速及轉(zhuǎn)速控制和保護(hù)
可以選擇自動(dòng),手動(dòng),半自動(dòng)三種啟動(dòng)方式之一,這三種方式的切換只有在停機(jī)后在控制器程序組態(tài)中改變來實(shí)現(xiàn),本系統(tǒng)一般常用前兩種方式。
在DEH控制下可進(jìn)行電超速保護(hù)試驗(yàn),機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)。具有超速保護(hù)(109%)功能。
3.2同步及自動(dòng)初負(fù)荷控制
機(jī)組定速后,可由運(yùn)行人員通過手動(dòng)或“自動(dòng)準(zhǔn)同期”裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速增減信號(hào)調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速以便并網(wǎng)。機(jī)組并網(wǎng)后,DEH立即自動(dòng)使機(jī)組帶上一定的初始負(fù)荷以防止機(jī)組逆功率運(yùn)行,當(dāng)不采用功頻控制時(shí)控制器將不設(shè)初負(fù)荷。51
3.1啟動(dòng)升速及轉(zhuǎn)速控制和保護(hù)
可以選擇自動(dòng),手動(dòng)
3.3負(fù)荷控制及甩負(fù)荷
DEH系統(tǒng)能在汽輪發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后可根據(jù)運(yùn)行情況或電廠運(yùn)行規(guī)程,運(yùn)行人員通過操作控制器轉(zhuǎn)速設(shè)定控制汽輪發(fā)電機(jī)從接帶初始負(fù)荷直到帶滿目標(biāo)負(fù)荷,并應(yīng)能根據(jù)電網(wǎng)要求,參與一次調(diào)頻。
系統(tǒng)具備開環(huán)和閉環(huán)兩種控制方式去改變或維持汽輪發(fā)電機(jī)的負(fù)荷。
開環(huán)控制根據(jù)轉(zhuǎn)速給定值及頻差信號(hào)確定閥門的開度指令。該種方式即閥位控制方式。
閉環(huán)控制則以汽輪發(fā)電機(jī)的實(shí)發(fā)功率(或汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)壓力)作為反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)。該種方式即為功頻控制方式。
負(fù)荷控制可以通過在并網(wǎng)后增加或減少轉(zhuǎn)速設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。
抽汽控制可自動(dòng)或手動(dòng)投入,在自動(dòng)投入情況下,在抽汽菜單顯示時(shí)操作投入。然后通過增加或減少抽汽壓力設(shè)定即可增減抽汽負(fù)荷。投入抽汽控制時(shí)控制器將對(duì)機(jī)組熱電負(fù)荷進(jìn)行自整控制。
當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)控制器立即切換到轉(zhuǎn)速控制方式并切除功率和抽汽控制。維持汽輪機(jī)在同步轉(zhuǎn)速(2950r/min)下空轉(zhuǎn),以便汽機(jī)能迅速重新并網(wǎng)。52
3.3負(fù)荷控制及甩負(fù)荷
DEH系統(tǒng)能在汽輪發(fā)電機(jī)并4供油系統(tǒng)本汽輪機(jī)供油系統(tǒng)是由兩部分組成,一部分是由主油泵為主組成的低壓供油系統(tǒng),主要用于向汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承提供潤(rùn)滑油及調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)提供壓力油;另一部分主要是葉片泵等組成的高壓供油系統(tǒng)專為DEH中電液驅(qū)動(dòng)器供油。這兩部分供油系統(tǒng)是相互獨(dú)立的。本機(jī)組推薦采用GB11120-89中規(guī)定的L-TSA46汽輪機(jī)油,在冷卻水溫度經(jīng)常低于15℃情況下,允許用GB11120-89中規(guī)定的L-TSA32汽輪機(jī)油來代替。電液驅(qū)動(dòng)器用油采用GB11120-89中規(guī)定的L-TSA46汽輪機(jī)油。534供油系統(tǒng)本汽輪機(jī)供油系統(tǒng)是由兩部分
4.1低壓供油系統(tǒng)
主要包括主油泵,注油器Ⅰ,注油器Ⅱ,主油泵啟動(dòng)排油閥,高壓交流油泵,交,直流潤(rùn)滑油泵,油箱,冷油器,濾油器,潤(rùn)滑油壓力控制器及過壓閥等。
離心式主油泵由汽輪機(jī)主軸直接帶動(dòng),正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主油泵出口油壓為1.57MPa,出油量為3.0m3/min,該壓力油除供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)及保安系統(tǒng)外,大部分是供給兩只注油器的。兩只注油器并聯(lián)組成,注油器Ⅰ出口油壓為0.10MPa,向主油泵進(jìn)口供油,而注油器Ⅱ的出口油壓為0.22MPa,經(jīng)冷油器,濾油器后供給潤(rùn)滑油系統(tǒng)。54
4.1低壓供油系統(tǒng)
主要包括主油泵,注油器Ⅰ55潤(rùn)滑油系統(tǒng)圖55潤(rùn)滑油系統(tǒng)圖
機(jī)組啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先開低壓潤(rùn)滑交流油泵,以便在低壓的情況下驅(qū)除油管道及各部件中的空氣。然后再開啟高壓交流油泵,進(jìn)行調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)整和機(jī)組的啟動(dòng)。在汽輪機(jī)起動(dòng)過程中,由高壓交流電動(dòng)油泵供給調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)和通過注油器供給各軸承潤(rùn)滑用油。為了防止壓力油經(jīng)主油泵泄走,在主油泵出口裝有逆止閥。同時(shí)還裝有主油泵啟動(dòng)排油閥,以使主油泵在起動(dòng)過程油流暢通。當(dāng)汽輪機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速時(shí)(主油泵出口油壓高于電動(dòng)油泵出口油壓),可通過出口管道上的閥門減少供油量,然后停用該泵,由主油泵向整個(gè)機(jī)組的調(diào)節(jié)保安和潤(rùn)滑系統(tǒng)供油。在停機(jī)時(shí),可先啟動(dòng)高壓電動(dòng)油泵,在停機(jī)后的盤車過程中再切換成交流潤(rùn)滑油泵。56
機(jī)組啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先開低壓潤(rùn)滑交流油泵,以便在低壓的情況下驅(qū)除油
為了防止調(diào)節(jié)系統(tǒng)因壓力油降低而引起停機(jī)事故,所以當(dāng)主油泵出口油壓降低至1.3MPa時(shí),由壓力開關(guān)使高壓交流油泵自動(dòng)啟動(dòng)投入運(yùn)行。
當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障,潤(rùn)滑油壓下降時(shí),由潤(rùn)滑油壓力控制器使交流潤(rùn)滑油泵自動(dòng)啟動(dòng),系統(tǒng)另備有一臺(tái)直流潤(rùn)滑油泵,當(dāng)潤(rùn)滑油壓下降而交流潤(rùn)滑油泵不能正常投入工作時(shí),由潤(rùn)滑油壓力控制器使直流潤(rùn)滑油泵自動(dòng)啟動(dòng),向潤(rùn)滑系統(tǒng)供油。
正常的潤(rùn)滑油壓力為:0.078~0.147MPa
油壓降低時(shí)要求:小于
0.078MPa發(fā)訊號(hào)
小于0.054MPa交流潤(rùn)滑油泵自動(dòng)投入
小于
0.039MPa直流潤(rùn)滑油泵自動(dòng)投入
小于
0.02MPa自動(dòng)停機(jī)
小于
0.015MPa停盤車裝置
注意:機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),電動(dòng)輔助油泵都應(yīng)停止運(yùn)行,除非在特殊情況下,允許啟動(dòng)投入運(yùn)行。57
為了防止調(diào)節(jié)系統(tǒng)因壓力油降低而引起停機(jī)事故,所以當(dāng)主油泵
在潤(rùn)滑油路中設(shè)有一個(gè)低壓油過壓閥,當(dāng)潤(rùn)滑油壓高于0.15MPa左右即能自動(dòng)開啟,將多余油量排回油箱,以保證潤(rùn)滑油壓維持在0.08~0.15MPa范圍內(nèi)。
油動(dòng)機(jī)的排油直接引入油泵組進(jìn)口,這樣,當(dāng)甩負(fù)荷或緊急停機(jī)引起油動(dòng)機(jī)快速動(dòng)作時(shí),不致影響油泵進(jìn)口油壓,從而改善了機(jī)組甩負(fù)荷特性。58
在潤(rùn)滑油路中設(shè)有一個(gè)低壓油過壓閥,當(dāng)潤(rùn)滑油壓高于0.15M5959604.2電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)主要包括EH油箱、葉片泵、溢流閥、單向閥、精密雙筒濾油器、冷油器以及油壓、油溫報(bào)警、電加熱器、蓄能器等。電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)與主油泵提供的潤(rùn)滑油系統(tǒng)和安全油主供油系統(tǒng)分開,以保證電液轉(zhuǎn)換器用油不受污染,確保系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。該套油系統(tǒng)為雙泵系統(tǒng),正常運(yùn)行時(shí)一臺(tái)泵工作,另一臺(tái)備用,當(dāng)油溫高時(shí)投入冷油器,當(dāng)壓力降低時(shí)可投入另外一臺(tái)油泵,運(yùn)行前必須確保油質(zhì)合格,雙筒濾油器可在線切換,濾油精度為10μm,濾油器壓差大報(bào)警。油箱容積600L,泵流量為30L/min,系統(tǒng)工作壓力為3.5Mpa,油質(zhì)采用L-TSA46#汽輪機(jī)油,油液清潔度要求達(dá)到NAS6級(jí)。油箱安裝在汽機(jī)中間平臺(tái),油壓高低可用溢流閥調(diào)定,兩個(gè)溢流閥調(diào)定壓力可相差0.5Mpa。蓄能器容積10L,最小有效供油2.5L,最少有效供油時(shí)間為5秒。604.2電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)主要包括EH油箱、葉片泵、溢流電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)
61電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)
61624.2電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)該系統(tǒng)最低工作壓力1.2Mpa~2.5Mpa、最高工作壓力4Mpa,蓄能器充氣壓力為1.0Mpa~1.5Mpa。冷卻水阻約0.1Mpa,流量為60L/min。EH油泵聯(lián)動(dòng)規(guī)定
EH油壓額定值:3.5Mpa。油壓降低時(shí)要求:小于3.0Mpa,壓力低報(bào)警。小于2.5Mpa,備用EH油泵自啟。小于1Mpa,自動(dòng)停機(jī)。624.2電液驅(qū)動(dòng)器供油系統(tǒng)該系統(tǒng)最低工作壓力1.2Mp5保安系統(tǒng)本系統(tǒng)包括機(jī)械液壓保安裝置和電氣保護(hù)裝置兩部分,機(jī)組設(shè)置了三套遮斷裝置:運(yùn)行人員手動(dòng)緊急脫扣的危急遮斷裝置;超速脫扣的危急遮斷器;電動(dòng)脫扣的電磁保護(hù)裝置.主要保護(hù)項(xiàng)目有超速,軸向位移,潤(rùn)滑油壓降低,軸承回油溫度偏高,冷凝器真空低及油開關(guān)跳閘,DEH保護(hù)停機(jī)等。當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)(停機(jī))信號(hào)時(shí),立即使主汽門,調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí),聲、光信號(hào)同時(shí)報(bào)警;油開關(guān)跳閘信號(hào),可根據(jù)具體情況確定關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥,或者同時(shí)關(guān)閉主汽門.主汽門的關(guān)閉是通過保安油的泄放達(dá)到的,調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉是通過建立事故油來實(shí)現(xiàn)的。抽汽閥的關(guān)閉既可以通過主汽門的關(guān)閉接出的電信號(hào),又可以通過電氣保護(hù)信號(hào)直接控制。保安油的泄放通過保護(hù)部套的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。事故油的建立一方面通過保安油泄放使危急繼動(dòng)器動(dòng)作,另一方面電氣保護(hù)部套(電磁保護(hù)裝置)的動(dòng)作,也可直接建立事故油。635保安系統(tǒng)本系統(tǒng)包括機(jī)械液壓保安裝置
5.1超速保護(hù)裝置
本系統(tǒng)的超速保護(hù)裝置有危急遮斷器、危急遮斷油門、電超速保護(hù)裝置和汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置等。
5.1.1危急遮斷器采用飛環(huán)式,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速升至3270~3330r/min時(shí),飛環(huán)因離心力增大克服彈簧力而飛出撞擊危急遮斷油門的掛鉤,使其脫扣,保安油泄放,關(guān)閉主汽門,并通過危急繼動(dòng)器建立事故油去關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥和旋轉(zhuǎn)隔板。通過主汽門關(guān)閉接出的信號(hào)使抽汽閥聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作通入壓力水,抽汽閥同時(shí)迅速關(guān)閉。64
5.1超速保護(hù)裝置危急遮斷器原理
當(dāng)機(jī)組突然甩電負(fù)荷而調(diào)速系統(tǒng)因某種原因不能正常停機(jī)時(shí),轉(zhuǎn)速迅速上升,因超速而引起巨大的離心力,使機(jī)組破壞。因此,汽輪機(jī)必需具備超速保護(hù)裝置。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到(1.09~1.11)時(shí),超速保護(hù)裝置動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。機(jī)械超速危急遮斷器(a)飛錘式;(b)飛環(huán)式危急遮斷器原理機(jī)械超速危急遮斷器工作原理:撞擊子為一偏心重塊。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),彈簧力大于重塊的離心力,撞擊子不飛出;當(dāng)轉(zhuǎn)速升高,則重塊的離心力增大;當(dāng)n(1.09~1.11)n0時(shí),重塊的離心力大于彈簧力,撞擊子飛出,打擊危急保安器,通過杠桿使危急遮斷器錯(cuò)油門動(dòng)作,泄掉安全油,關(guān)閉主汽閥,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。備注:危急遮斷器通常稱為:超速保護(hù)裝置危急保安器工作原理:撞擊子為一偏心重塊。備注:危急遮斷器(南汽)67危急遮斷器(南汽)675.1.2電超速保護(hù)裝置由時(shí)間繼電器組成,控制電磁保護(hù)裝置中一個(gè)電磁鐵動(dòng)作。當(dāng)油開關(guān)跳閘時(shí),油開關(guān)跳閘繼電器的常開觸頭閉合,使電磁保護(hù)裝置中一個(gè)電磁鐵通電,受其控制的滑閥在電磁鐵的作用下下移,壓力油通過滑閥控制的油口建立事故油,經(jīng)單向閥通至錯(cuò)油門滑閥底部,使錯(cuò)油門滑閥和油動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)作,迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥,以限制機(jī)組轉(zhuǎn)速的飛升。在油開關(guān)跳閘繼電器油開關(guān)的常開觸頭閉合時(shí),時(shí)間繼電器帶電,經(jīng)過一段時(shí)間后,其延時(shí)常閉觸頭斷開,使電磁鐵失電,滑閥在彈簧作用下復(fù)位,調(diào)節(jié)系統(tǒng)又恢復(fù)到電磁保護(hù)裝置未動(dòng)作前的狀態(tài)。時(shí)間繼電器恢復(fù)時(shí)間的整定值為2~4s。
轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置由齒輪、傳感器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速表組成,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到3270r/min時(shí),轉(zhuǎn)速表立即發(fā)出自動(dòng)停機(jī)信號(hào),去控制電磁保護(hù)裝置動(dòng)作,迅速關(guān)閉主汽門,調(diào)節(jié)汽閥,并通過抽汽閥聯(lián)動(dòng)裝置使抽汽閥關(guān)閉,而達(dá)到停機(jī)。685.1.2電超速保護(hù)裝置由時(shí)間繼電器組成,控制電磁保護(hù)裝置
5.2危急遮斷裝置
當(dāng)機(jī)組發(fā)生特殊情況,可手拍危急遮斷裝置緊急停機(jī),此時(shí)可用手推塑料罩內(nèi)之"遮斷"手柄,使活塞移動(dòng),油路改變,關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽閥和旋轉(zhuǎn)隔板。重新起動(dòng)時(shí)需將手柄拉出復(fù)位,使油路正常。
5.3電磁保護(hù)裝置
電磁保護(hù)裝置實(shí)際由兩部分組成,即兩個(gè)電磁鐵分別控制兩個(gè)滑閥。一個(gè)電磁鐵作用是接受不同來源的停機(jī)信號(hào),接通電磁鐵電路而動(dòng)作,去關(guān)閉主汽門,調(diào)節(jié)汽閥和旋轉(zhuǎn)隔板,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽而使其停機(jī)。信號(hào)來源可以是轉(zhuǎn)速超限,軸向位移超限,潤(rùn)滑油壓降低,軸承回油溫度升高或瓦溫高,冷凝器真空降低,DEH保護(hù)停機(jī)等保護(hù)信號(hào),也可是手控開關(guān)停機(jī)信號(hào)等。另一個(gè)電磁鐵接收油開關(guān)跳閘信號(hào),其結(jié)果只產(chǎn)生事故油關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥和旋轉(zhuǎn)隔板。69
5.2危急遮斷裝置
當(dāng)機(jī)組發(fā)生特殊情況,可手拍70機(jī)頭掛閘復(fù)位機(jī)構(gòu)(澧縣電廠)70機(jī)頭掛閘復(fù)位機(jī)構(gòu)(澧縣電廠)
5.4其它保護(hù)裝置
5.4.1調(diào)節(jié)汽閥危急遮斷裝置--單向閥
為了防止萬一主汽門因結(jié)垢或閥桿彎曲而卡澀不能關(guān)閉,本機(jī)組設(shè)有調(diào)節(jié)汽閥危急遮斷裝置--單向閥,當(dāng)需要關(guān)閉主汽門時(shí),它受事故油控制同時(shí)動(dòng)作。事故油通至錯(cuò)油門滑閥底部,使錯(cuò)油門滑閥和油動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)作,迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥。正常運(yùn)行時(shí)事故油壓應(yīng)位零,至少應(yīng)低于0.05MPa,否則將影響正常運(yùn)行。
5.4.2危急遮斷指示器
當(dāng)遮斷時(shí)指示遮斷狀態(tài),并發(fā)出開關(guān)信號(hào)。
5.4.3啟動(dòng)閥
啟動(dòng)閥用于開啟控制主汽門的自動(dòng)關(guān)閉器,在正常狀態(tài)時(shí)安全油建立,啟動(dòng)閥通往自動(dòng)關(guān)閉器的控制油路接通,然后可以操作(手動(dòng)或電動(dòng))同步器控制啟動(dòng)閥的控制滑閥以建立啟動(dòng)油開啟自動(dòng)關(guān)閉器。啟動(dòng)閥同時(shí)可用于危急遮斷油門復(fù)位。啟動(dòng)閥通過同步器來操作,手動(dòng)就地操作,電動(dòng)遠(yuǎn)程操作。
71
5.4其它保護(hù)裝置
5.5機(jī)組的緊急停機(jī)
當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的109-111%時(shí),危機(jī)遮斷器動(dòng)作,使機(jī)組緊急停機(jī)。
當(dāng)DEH數(shù)字控制器發(fā)出停機(jī)信號(hào)時(shí),使機(jī)組緊急停機(jī)。
當(dāng)汽機(jī)發(fā)生下列5種監(jiān)視參數(shù)中的任何一種超過規(guī)定值時(shí),均應(yīng)使電磁閥動(dòng)作而使機(jī)組緊急停機(jī)。
a轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速的109%(3270r/min)
b軸向位移超過+1.3mm或-0.7mm
c潤(rùn)滑油壓力低于0.0196MPa
d凝汽器真空低至-0.061MPa
eDEH發(fā)出停機(jī)
如果機(jī)組發(fā)生其他故障,運(yùn)行人員認(rèn)為必須停機(jī),或正常情況下需停機(jī)時(shí)就地用手拍裝在前軸承座端面的危急遮斷裝置或在集控室手動(dòng)電磁保護(hù)裝置按鈕,泄去安全油建立事故油,使機(jī)組停機(jī)。
72
5.5機(jī)組的緊急停機(jī)
當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的109-73ETS保護(hù)系統(tǒng)工作原理ETS即汽輪機(jī)緊急跳閘保護(hù)系統(tǒng),用來監(jiān)視對(duì)機(jī)組安全有重大影響的某些參數(shù),以便在這些參數(shù)超過安全限值時(shí),通過該系統(tǒng)去關(guān)閉汽輪機(jī)的全部進(jìn)汽閥門,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。ETS系統(tǒng)具有各種保護(hù)的單獨(dú)投退,ETS保護(hù)總投退,自動(dòng)跳閘保護(hù),首出原因記憶等功能。ETS總投切開關(guān)投入,十一項(xiàng)保護(hù)全部投入,當(dāng)任一項(xiàng)保護(hù)達(dá)到動(dòng)作條件時(shí),ETS可發(fā)出汽輪機(jī)跳閘信號(hào),使AST電磁閥動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)5.6洪湖電廠的ETS73ETS保護(hù)系統(tǒng)工作原理5.6洪湖電廠的ETS74ETS十一項(xiàng)保護(hù):汽輪機(jī)超速110%(DEH電超速保護(hù))汽輪機(jī)超速110%(TSI電超速保護(hù))軸向位移大Ⅱ值(TSI來,≥+1.3mm或≤—0.7mm)振動(dòng)高Ⅱ值(TSI來,≥0.07mm)徑向瓦溫度超過110℃推力瓦溫度超過110℃軸承回油溫度超過75℃潤(rùn)滑油壓低Ⅳ值(就地來,≤0.02MPa)凝汽器真空低Ⅱ值(就地來,≤—0.061MPa)發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作(電氣來)DEH停機(jī)(DEH來,包括:EH油壓≤1.0MPa等)另外,來自TSI的脹差≥+3.0mm或≤—2.0mm時(shí)也時(shí)停機(jī)需考慮的條件之一。手動(dòng)停機(jī)按鈕(雙按鈕,布置在操作臺(tái)上,無投切)同時(shí)按下也能實(shí)現(xiàn)打閘停機(jī)。74ETS十一項(xiàng)保護(hù):6汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng)6.1本機(jī)組采用渦流式探頭監(jiān)測(cè)儀表,現(xiàn)將本機(jī)所選用的TSI系統(tǒng)概述如下;
本機(jī)監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng),在汽輪機(jī)盤車,啟動(dòng),運(yùn)行和超速試驗(yàn)以及停機(jī)過程中,可以連續(xù)顯示和記錄汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸機(jī)械狀態(tài)參數(shù)閥門位移,并在超出預(yù)置的運(yùn)行極限時(shí)發(fā)出報(bào)警,當(dāng)超出預(yù)置的危險(xiǎn)值時(shí)使機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。系統(tǒng)由儀表組件及相應(yīng)的前置放大器和帶有導(dǎo)線的傳感器所組成。
裝于汽輪機(jī)軸承座內(nèi)的傳感器(探頭)是由接長(zhǎng)電纜連接到相應(yīng)的前置放大器的,前置器就地裝在軸承座旁的接線盒內(nèi),然后用屏蔽電纜接到裝于集控室內(nèi)儀表框架的相應(yīng)組件板上。756汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng)6.1本機(jī)組采用渦流式探頭監(jiān)
渦流式探頭及前置器是用來檢測(cè)汽輪機(jī)的各種變量的,使其產(chǎn)生一個(gè)與探頭及監(jiān)測(cè)表面之間的距離成正比例的信號(hào),該信號(hào)輸入監(jiān)視器,監(jiān)視器把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成表的讀數(shù)并為直流記錄儀提供輸出信號(hào)。
位移傳感器用于測(cè)量機(jī)組絕對(duì)膨脹。速度傳感器用于測(cè)量機(jī)組振動(dòng)。
本系統(tǒng)由軸向位移、個(gè)轉(zhuǎn)速、脹差、振動(dòng)項(xiàng)目組成。
汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置包括轉(zhuǎn)速,軸向位移,脹差,振動(dòng),轉(zhuǎn)速和軸向位移探頭用轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置安裝于前軸承座內(nèi),脹差探頭用其安裝支架安裝于后汽缸聯(lián)軸器處,振動(dòng)速度傳感器安裝于軸承蓋上。76
渦流式探頭及前置器是用來檢測(cè)汽輪機(jī)的各種變量的,使其產(chǎn)生77洪湖電廠TSI系統(tǒng)概述TSI系統(tǒng)即汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng),本系統(tǒng)由軸向位移、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、脹差、機(jī)殼膨脹項(xiàng)目組成。本機(jī)組采用渦流式監(jiān)測(cè)儀表,在汽輪機(jī)盤車、啟動(dòng)、運(yùn)行和超速試驗(yàn)以及停機(jī)過程中,可以連續(xù)顯示和記錄汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸機(jī)械狀態(tài)參數(shù)和閥門位移,并在超出預(yù)置的運(yùn)行極限時(shí)發(fā)出報(bào)警,當(dāng)超出預(yù)置的危險(xiǎn)值時(shí)使機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。系統(tǒng)由儀表組件及相應(yīng)的前置放大器和帶有導(dǎo)線的傳感器所組成。裝于汽輪機(jī)軸承座內(nèi)的傳感器(探頭)是由接長(zhǎng)電纜連接到相應(yīng)的前置放大器的。前置器就地裝在軸承座旁的接線盒內(nèi),然后用屏蔽電纜接到裝于集控室內(nèi)儀表框架的相應(yīng)組件板上。渦流式探頭及前置器是用來檢測(cè)汽輪機(jī)各種變量的,使其產(chǎn)生一個(gè)與探頭及監(jiān)測(cè)表面之間的距離成正比的信號(hào),該信號(hào)輸入監(jiān)視器,監(jiān)視器把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成表的讀數(shù)并為直流記錄儀提供輸出信號(hào)。位移傳感器用于測(cè)量機(jī)組絕對(duì)膨脹。速度傳感器用于測(cè)量機(jī)組振動(dòng)。77洪湖電廠TSI系統(tǒng)概述
6.2主要測(cè)量訊號(hào)
汽輪機(jī)本體上設(shè)有如下重要的測(cè)量及監(jiān)視訊號(hào)
6.2.1測(cè)量訊號(hào)
a汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速
b調(diào)節(jié)汽門行程(即油動(dòng)機(jī)行程用于反饋)
c高壓缸熱膨脹
d轉(zhuǎn)子軸向位移
e軸承振動(dòng)
f各軸承回油溫度、瓦溫
g推力軸承瓦塊及徑向軸承瓦塊溫度
h各點(diǎn)油壓(安全油,事故油、啟動(dòng)油,潤(rùn)滑油,主油泵進(jìn)出口油,伺服油)
i汽輪機(jī)本體各點(diǎn)汽水壓力、溫度
j汽輪機(jī)本體各點(diǎn)金屬溫度
n轉(zhuǎn)子脹差
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量配三只測(cè)速頭,一個(gè)用于轉(zhuǎn)速表,兩只用于DEH控制器。
本系統(tǒng)測(cè)量汽輪機(jī)絕對(duì)膨脹位移。它采用中頻位移傳感器作為傳感元件,有明顯的就地指示并能遠(yuǎn)傳指示。78
6.2主要測(cè)量訊號(hào)
汽輪機(jī)本體上設(shè)有如下重要的測(cè)量
6.2.2開關(guān)量訊號(hào)
a主汽門關(guān)閉訊號(hào)
b各抽汽逆止門關(guān)閉訊號(hào)
c超速109%訊號(hào)
d轉(zhuǎn)子軸向位移停機(jī)或報(bào)警訊號(hào)
e軸承振動(dòng)報(bào)警訊號(hào)
f各軸承回油溫度瓦溫停機(jī)或報(bào)警訊號(hào)
g主油箱高低油位訊號(hào)
h電控油箱高低油位訊號(hào)
i電控油箱濾油器壓差訊號(hào)
j冷凝器真空停機(jī)或報(bào)警訊號(hào)
k潤(rùn)滑油壓0.078MPa,0.054MPa,0.039MPa,0.02MPa,0.015MPa訊號(hào)
l505停機(jī)或報(bào)警
j脹差報(bào)警79
6.2.2開關(guān)量訊號(hào)
a主汽門關(guān)閉訊號(hào)
b
潤(rùn)滑油路上應(yīng)設(shè)有壓力控制器,當(dāng)潤(rùn)滑油壓力降至0.05~0.055MPa時(shí)啟動(dòng)交流電動(dòng)油泵(啟動(dòng)泵);低達(dá)0.04MPa時(shí)啟動(dòng)直流電動(dòng)潤(rùn)滑油泵。當(dāng)潤(rùn)滑油壓力低達(dá)0.02~0.03MPa時(shí)發(fā)出停機(jī)信號(hào),使電磁保護(hù)裝置動(dòng)作而停機(jī);低達(dá)0.015MPa時(shí)則停止盤車。交流潤(rùn)滑油泵可以在正常停機(jī)后投入替代啟動(dòng)泵。
各道軸承均設(shè)有測(cè)量軸承回油溫度和軸瓦溫度的熱電阻測(cè)點(diǎn),當(dāng)軸承回油溫度高達(dá)65℃時(shí),應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若采用瓦溫保護(hù)則軸瓦溫度高達(dá)100℃發(fā)出報(bào)警信號(hào)。80
潤(rùn)滑油路上應(yīng)設(shè)有壓力控制器,當(dāng)潤(rùn)滑油壓力降至0.0
6.2.3聯(lián)鎖訊號(hào)
a主汽門關(guān)閉停機(jī)及發(fā)電機(jī)開關(guān)跳閘甩負(fù)荷時(shí)聯(lián)鎖各抽汽逆止門關(guān)閉
b保護(hù)訊號(hào)達(dá)極限時(shí)電磁閥動(dòng)作停機(jī)
81
6.2.3聯(lián)鎖訊號(hào)
a主汽門關(guān)閉停機(jī)及發(fā)電機(jī)開7調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)各主要部套在制造廠均經(jīng)必要的試驗(yàn)后方才出廠。為了確保機(jī)組的可靠運(yùn)行,在電廠(站)安裝后,必須進(jìn)行必要的試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目在一般情況下可按本說明書列出的進(jìn)行,但有時(shí)也可根據(jù)具體情況,經(jīng)制造廠、安裝單位和用戶等幾方面共同協(xié)商后,適當(dāng)減少或增加試驗(yàn)項(xiàng)目。
一般情況下的試驗(yàn)可按以下項(xiàng)目進(jìn)行。
7.1汽輪機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下的試驗(yàn)
a.液壓保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn);
b.熱工電氣保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn);
7.2汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的試驗(yàn)
a.啟動(dòng)
b.一些參數(shù)的考核和整定
c.液壓保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)
d.電氣保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)827調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)各主要部套在
7.3汽輪機(jī)靜態(tài)下調(diào)試
在機(jī)組安裝工作全部結(jié)束后,現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過清理,就可以進(jìn)行調(diào)試。
操作啟動(dòng)閥,主汽門開啟10~15mm(為了保護(hù)主汽門免受沖擊可限制自動(dòng)關(guān)閉器行程)。
7.3.1手拍危急遮斷裝置試驗(yàn)
按動(dòng)手柄,行程為12mm,主汽門、調(diào)節(jié)汽閥、旋轉(zhuǎn)隔板應(yīng)關(guān)閉,抽汽閥聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作,熱工系統(tǒng)發(fā)停機(jī)信號(hào),危急遮斷指示器指示“遮斷”。
7.3.2危急遮斷油門試驗(yàn)及復(fù)位試驗(yàn)
將危急遮斷試驗(yàn)油門切換到要試驗(yàn)的位置,然后通過前軸承座上手孔撥動(dòng)其中一套危急遮斷油門掛鉤,使其脫扣,危急遮斷指示器指示“遮斷”,但主汽門不關(guān)閉,抽汽閥聯(lián)動(dòng)裝置也不動(dòng)作,。然后操作噴油試驗(yàn)閥(與其所對(duì)應(yīng)的),危急遮斷油門“復(fù)位”,危急遮斷指示器指示“正?!?。危急遮斷試驗(yàn)油門切換到中間位置時(shí),撥動(dòng)任何一套危急遮斷油門掛鉤,使其脫扣,主汽門關(guān)閉,抽汽閥聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作,危急遮斷指示器指示“遮斷”。此時(shí)可以用對(duì)應(yīng)的噴油試驗(yàn)閥或啟動(dòng)閥復(fù)位。83
7.3汽輪機(jī)靜態(tài)下調(diào)試
在機(jī)組安裝工作全部結(jié)束后
7.3.3啟動(dòng)閥試驗(yàn)
操作啟動(dòng)閥控制主汽門自動(dòng)關(guān)閉器開啟及復(fù)位危急遮斷油門。同步器在最上端時(shí)建立復(fù)位油,其下移5mm時(shí)切斷復(fù)位油,并開始建立啟動(dòng)油,開啟自動(dòng)關(guān)閉器。
7.3.4電控油箱試驗(yàn)
系統(tǒng)安裝完畢后,不應(yīng)使機(jī)組立即投入運(yùn)行,而應(yīng)取下電液轉(zhuǎn)換器,用隨機(jī)提供的專用沖洗板將電液轉(zhuǎn)換器聯(lián)結(jié)板上的P口與T口短路進(jìn)行局部循環(huán)沖洗,如果濾油器不堵塞發(fā)訊,則至少?zèng)_洗8小時(shí),然后清理電液轉(zhuǎn)換器前的濾油器并更換濾芯繼續(xù)循環(huán)沖洗2小時(shí),然后再安裝上電液轉(zhuǎn)換器,進(jìn)行系統(tǒng)油路沖洗。
開啟電動(dòng)油泵,調(diào)整油壓在3.5MPa??刂朴蛪旱陀捅们袚Q試驗(yàn)。84
7.3.3啟動(dòng)閥試驗(yàn)
操作啟動(dòng)閥控制主汽門自動(dòng)
7.3.5調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH的閥位標(biāo)定
DEH系統(tǒng)電氣部件接線必須正確,特別注意高、低電壓回路、干接點(diǎn)回路與繼電器回路不得接錯(cuò)。否則通電會(huì)損壞電氣部件(505E、閥位控制器)。電液控制系統(tǒng)供油正常,機(jī)組啟動(dòng)油泵啟動(dòng),首先按照油動(dòng)機(jī)、電液傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等圖紙對(duì)錯(cuò)油門及電液轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初步找中,電液轉(zhuǎn)換器在電流為零時(shí)(此時(shí)向電液伺服閥供油),其輸出位置在零位這時(shí)可以調(diào)整杠桿機(jī)構(gòu)使錯(cuò)油門在中間位置,即油動(dòng)機(jī)可以停留在某一個(gè)位置,為確保機(jī)組安全,可以使油動(dòng)機(jī)緩慢向關(guān)閉方向移動(dòng),調(diào)好后可鎖緊調(diào)節(jié)螺母。接著可采用可提供雙級(jí)性電流的電流源向電液轉(zhuǎn)換器SVA9供電(電流范圍±250mA之內(nèi)),控制油動(dòng)機(jī)全關(guān)或全開,然后通過閥位控制器對(duì)油動(dòng)機(jī)閥位進(jìn)行閥位標(biāo)定(按油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程對(duì)閥位控制器顯示進(jìn)行調(diào)零、調(diào)滿,接著利用4-20mA信號(hào)源對(duì)反饋進(jìn)行調(diào)零、調(diào)滿)。85
7.3.5調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH的閥位標(biāo)定
DEH系統(tǒng)電氣部件
7.3.6調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH的模擬試驗(yàn)
DEH標(biāo)定后,可以對(duì)DEH進(jìn)行模擬試驗(yàn):利用信號(hào)發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速信號(hào),可以模擬機(jī)組啟動(dòng),模擬并網(wǎng),可以通過505E操作面板鍵操作例如增加轉(zhuǎn)速設(shè)定可增加油動(dòng)機(jī)開度。同時(shí)可以通過模擬抽汽壓力試驗(yàn)抽汽工況
7.3.7熱工電氣保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)
該項(xiàng)試驗(yàn)指當(dāng)前汽輪機(jī)本體電氣保護(hù)信號(hào)發(fā)出后,電磁保護(hù)裝置動(dòng)作,主汽門、調(diào)節(jié)汽閥、低壓旋轉(zhuǎn)隔板、抽汽閥關(guān)閉,同時(shí)聯(lián)鎖505E停機(jī),另外通過505E停機(jī)聯(lián)鎖熱工保護(hù)系統(tǒng)停機(jī)。86
7.3.6調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH的模擬試驗(yàn)
DEH標(biāo)定
7.4汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下調(diào)試
當(dāng)汽輪機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下的調(diào)試工作全部結(jié)束后,即可按啟動(dòng)規(guī)程啟動(dòng)機(jī)組。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后,便可進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)下的調(diào)試。
7.4.1啟動(dòng)
按程序暖管暖機(jī)后,用高、低壓油系統(tǒng)供油。按3.3.1中方法啟動(dòng)機(jī)組到定速。在升速過程中當(dāng)主油泵出口油壓稍高于高壓電動(dòng)油泵出口油壓時(shí),逐漸關(guān)小高壓電動(dòng)油泵出口閥門,直到即將關(guān)閉時(shí),停高壓電動(dòng)油泵。
新機(jī)組第一次啟動(dòng)時(shí)應(yīng)該采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng),到最小控制轉(zhuǎn)速時(shí),用505鍵盤控制機(jī)組到定速。在主汽門及調(diào)節(jié)汽閥嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后可采用自動(dòng)啟動(dòng)。另外手動(dòng)與自動(dòng)啟動(dòng)的切換只有在停機(jī)時(shí)改變,但在自動(dòng)方式時(shí)也可外界人為干預(yù)。下圖為轉(zhuǎn)速菜單圖?,F(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)時(shí)建議采用手動(dòng)啟動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)。87
7.4汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下調(diào)試
當(dāng)汽輪機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)
7.4.1.1現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)
當(dāng)選手動(dòng)啟動(dòng)方式時(shí),其程序?yàn)橄葘⒖刂破鲝?fù)位(按下RESET鍵),清除所有報(bào)警機(jī)停機(jī)信號(hào),若設(shè)置啟動(dòng)允許,按下外部啟動(dòng)允許按鈕,此時(shí)控制器將低壓油動(dòng)機(jī)全開,高壓油動(dòng)機(jī)全關(guān),接著操作控制器發(fā)出運(yùn)行命令(按下RUN鍵),轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)自動(dòng)升到最小控制轉(zhuǎn)速,此時(shí)全開調(diào)節(jié)汽閥。電動(dòng)主汽門關(guān)閉,主汽門全開,利用電動(dòng)門旁通閥升速,當(dāng)手動(dòng)升速達(dá)到設(shè)定值(控制器程序組態(tài)時(shí)設(shè)定例如2700r/min)時(shí)控制器投入控制,接著利用控制器將轉(zhuǎn)速升到額定值,控制器控制轉(zhuǎn)速后可全開電動(dòng)主汽門。88
7.4.1.1現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)
當(dāng)選手動(dòng)啟動(dòng)方式時(shí),其程序?yàn)橄?/p>
7.4.1.2自動(dòng)啟動(dòng)
當(dāng)選用自動(dòng)啟動(dòng)方式時(shí),其程序?yàn)橄葘⒖刂破鲝?fù)位(按下RESET鍵),清除所有報(bào)警機(jī)停機(jī)信號(hào),若設(shè)置啟動(dòng)允許,按下外部啟動(dòng)允許按鈕,此時(shí)控制器將低壓油動(dòng)機(jī)全開,高壓油動(dòng)機(jī)全關(guān),打開主汽門、電動(dòng)主汽門,接著操作控制器發(fā)出運(yùn)行命令,控制器可以根據(jù)停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短(自診斷汽機(jī)處于冷態(tài),熱態(tài)或二者之間),作出相應(yīng)的升速率及暖機(jī)時(shí)間,控制機(jī)組到3000r/min定速。在自動(dòng)升速過程中,自動(dòng)完成沖轉(zhuǎn)、低速暖機(jī)、自動(dòng)過臨界、中速暖機(jī)、3000r/min定速、自動(dòng)同期,等待機(jī)組并網(wǎng)。升速過程中的暖機(jī)時(shí)間也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,可以由運(yùn)行人員面板操作升速停止或繼續(xù)。機(jī)組運(yùn)行后,按下“SPEED”鍵,可以顯示轉(zhuǎn)速菜單,通過“SCROOL”翻屏,圖中第一、二屏只在自動(dòng)啟動(dòng)中出現(xiàn),顯示升速狀態(tài)、暖機(jī)時(shí)間,第三屏通過“ADJ”在并網(wǎng)前調(diào)整轉(zhuǎn)速,并網(wǎng)后調(diào)整負(fù)荷。后三屏與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行無關(guān)。89
7.4.1.2自動(dòng)啟動(dòng)
當(dāng)選用自動(dòng)啟動(dòng)方式時(shí),其程序?yàn)橄葘?/p>
7.4.2運(yùn)行時(shí)主要參數(shù)的考核和整定
在定速運(yùn)行時(shí)必須對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行觀察是否達(dá)到設(shè)計(jì)值。
7.4.3液壓保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)
7.4.3.1手拍危急遮斷裝置試驗(yàn)
按下手柄,主汽門、調(diào)節(jié)汽閥、旋轉(zhuǎn)隔板、抽汽閥關(guān)閉,危急遮斷指示器指示“遮斷”。90
7.4.2運(yùn)行時(shí)主要參數(shù)的考核和整定
在定速運(yùn)行
7.4.3.2機(jī)械超速試驗(yàn)
利用危急遮斷試驗(yàn)裝置分別做每個(gè)危急遮斷器試驗(yàn),即將危急遮斷試驗(yàn)油門裝置分別扳至NO1和NO2位置。
操作控制器使汽輪機(jī)升速,利用505ADJ將轉(zhuǎn)速升至3210,接著同時(shí)按下F2功能鍵及ADJ鍵將轉(zhuǎn)速繼續(xù)提升,當(dāng)轉(zhuǎn)速升至3270~3330r/min范圍內(nèi)某一值時(shí),危急遮斷器飛環(huán)(兩只中的一只)應(yīng)飛出,否則,應(yīng)調(diào)整危急遮斷器調(diào)節(jié)螺母。調(diào)節(jié)方法和調(diào)整量參見該部套總圖中《技術(shù)要求》。飛環(huán)飛出與否,以試驗(yàn)時(shí)主汽門、調(diào)節(jié)汽閥等關(guān)閉和危急遮斷指示器指示“遮斷”為準(zhǔn)。試驗(yàn)按電力部《汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程》作三次。在做另一只危急遮斷器飛環(huán)飛出時(shí),通過危急遮斷試驗(yàn)裝置將已試過的一套危急遮斷裝置置于“試驗(yàn)”位置。試驗(yàn)需按以上方法作三次。
危急遮斷器復(fù)位轉(zhuǎn)速可不作嚴(yán)格考核,但不能過低。
要注意飛環(huán)飛出后機(jī)組即停機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)速下降后可對(duì)危急遮斷器復(fù)位,建議采用啟動(dòng)閥復(fù)位,這樣確保主汽門關(guān)閉,然后操作啟動(dòng)閥重新開啟主汽門。91
7.4.3.2機(jī)械超速試驗(yàn)
利用危急遮斷試驗(yàn)裝置分
7.4.3.3噴油試驗(yàn)閥試驗(yàn)
噴油試驗(yàn)在額定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行,汽輪機(jī)空載時(shí)降低轉(zhuǎn)速至2800r/min左右,試驗(yàn)前,操作危急遮斷試驗(yàn)裝置,將準(zhǔn)備試驗(yàn)的那套危急遮斷裝置置“試驗(yàn)”位置,慢慢拉動(dòng)相應(yīng)的噴油試驗(yàn)閥的手輪,試驗(yàn)油即充入危急遮斷器飛環(huán),再升速至2920±30r/min,飛環(huán)應(yīng)飛出使危急遮斷油門動(dòng)作。此動(dòng)作轉(zhuǎn)速是與不噴油時(shí)作超速試驗(yàn)動(dòng)作轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的。如相差較大,可適當(dāng)改變噴油閥小孔的直徑。在危急遮斷油門動(dòng)作的同時(shí),危急遮斷指示器指示“遮斷”。當(dāng)按噴油試驗(yàn)閥推塊,危急遮斷指示器指示“正?!睍r(shí),說明危急遮斷油門已掛鉤。操作危急遮斷試驗(yàn)裝置,使之處于正常位置。至此這套裝置試驗(yàn)結(jié)束,在試驗(yàn)另一套裝置時(shí)與上述方法相同。
8.4.4熱工電氣保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)
試驗(yàn)的目的在于熱工保護(hù)回路出現(xiàn)保護(hù)信號(hào)后,證實(shí)液壓回路工作的可靠性。即電磁保護(hù)裝置動(dòng)作,主汽門,調(diào)節(jié)汽閥,旋轉(zhuǎn)隔板、抽汽閥關(guān)閉,505E停機(jī)。92
7.4.3.3噴油試驗(yàn)閥試驗(yàn)
噴油試驗(yàn)在額定轉(zhuǎn)速
7.4.5并網(wǎng)帶負(fù)荷
空負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)束后,可進(jìn)行并網(wǎng)帶負(fù)荷,按運(yùn)行規(guī)程并網(wǎng)帶負(fù)荷。加減負(fù)荷操作可以通過505面板操作“ADJ”增減轉(zhuǎn)速設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)速設(shè)定也可由接點(diǎn)控制,即505轉(zhuǎn)速升降端子實(shí)現(xiàn)(該端子可以接至電氣或DCS)。
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7.4.5并網(wǎng)帶負(fù)荷
空負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)束后,可進(jìn)行并網(wǎng)帶負(fù)94DEH控制原理圖94DEH控制原理圖第四節(jié)作業(yè):1、簡(jiǎn)述危急遮斷器(飛錘式)的原理?2、DEH的掛閘功能指的是什么?遮斷呢?3、機(jī)械超速試驗(yàn)和噴油試驗(yàn)的目的?4、汽輪機(jī)油油質(zhì)劣化有什么危害?5、油系統(tǒng)對(duì)安全運(yùn)行的重要性?6、洪湖汽輪機(jī)ETS的保護(hù)項(xiàng)目有哪些?第四節(jié)作業(yè):1、簡(jiǎn)述危急遮斷器(飛錘式)的原理?96Theend,thankyou!謝謝96Theend,thankyou!謝謝97南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)主講人1南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)目錄第一節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)1第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2第三節(jié)調(diào)速系統(tǒng)基本原理3第四節(jié)南汽汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)44.1基本原理4.2基本構(gòu)成4.3DEH系統(tǒng)功能4.4供油系統(tǒng)4.5保安系統(tǒng)4.6監(jiān)測(cè)儀表系統(tǒng)4.7調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)夸浀谝还?jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)1第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介電能不能大量?jī)?chǔ)存,火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用戶要求,即在數(shù)量、質(zhì)量要求同時(shí)滿足用戶要求。(1)數(shù)量要求:用戶對(duì)發(fā)電量的要求。這就是要求電力負(fù)荷根據(jù)用戶要求來調(diào)整發(fā)電大小,以滿足用戶要求。(2)供電質(zhì)量要求:供電質(zhì)量就是指頻率和電壓。其中,電壓可以通過變壓器解決。電網(wǎng)頻率則直接取決于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高則頻率高,轉(zhuǎn)速低則頻率低。因此汽輪機(jī)必須具備調(diào)速系統(tǒng),以保證汽輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)用戶要求,供給所需電力,并保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。(3)火電廠自身安全的需要:汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí),轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等承受很大的離心力,而且離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。轉(zhuǎn)速增加,離心力將迅速增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定限度時(shí)就會(huì)使部件破壞,出大事故。第一節(jié)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)電能不能大量?jī)?chǔ)存,火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)供電品質(zhì):電壓,頻率頻率的穩(wěn)定取決于原動(dòng)機(jī)出力和電網(wǎng)負(fù)載的平衡。維持頻率的穩(wěn)定要求:原動(dòng)機(jī)出力=負(fù)載汽輪機(jī)出力在運(yùn)行中必須能根據(jù)負(fù)載要求進(jìn)行調(diào)整。除了調(diào)速系統(tǒng)之外,汽輪機(jī)組還必須具有保護(hù)系統(tǒng)(超速保護(hù)、軸向位移保護(hù)等)。一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)以機(jī)組轉(zhuǎn)速為調(diào)節(jié)對(duì)象,習(xí)慣上稱為:調(diào)速系統(tǒng)電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方向××××××××××××汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)蒸汽產(chǎn)生的原動(dòng)力矩摩擦力矩轉(zhuǎn)子的電磁阻力矩旋轉(zhuǎn)方向××××××××××××汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)蒸汽產(chǎn)生的力矩的變化驅(qū)動(dòng)力矩汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速一定時(shí),進(jìn)汽量或整機(jī)理想焓降增加,驅(qū)動(dòng)力矩增大電磁阻力矩發(fā)電機(jī)電磁阻力矩隨定子電流增大而增大。在勵(lì)磁電流不變時(shí),定子電流隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增加即:電磁阻力矩隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增大摩擦阻力矩隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而增大力矩的變化驅(qū)動(dòng)力矩汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)系統(tǒng)~功率給定轉(zhuǎn)速給定汽壓給定二、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)系統(tǒng)~功率給定轉(zhuǎn)速給定汽壓給定二第一代機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成:離心飛錘,油動(dòng)機(jī),錯(cuò)油門、閥門等。缺點(diǎn):遲緩大,響應(yīng)速度低,故障幾率高。第二代模擬式電液控制系統(tǒng)(AEH)組成:模擬電路,電液轉(zhuǎn)換器,油動(dòng)機(jī)、閥門等。特點(diǎn):遲緩較小,可調(diào)性較好
第一代機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)第三代數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)組成:數(shù)字控制器,電液轉(zhuǎn)換器及油動(dòng)機(jī),閥門等特點(diǎn):遲緩小,控制靈活,精度高汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH(DigitalElectro-HydraulicControlSystem),包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和高壓抗燃油系統(tǒng),屬于離散控制??紤]壓力、功率、頻率等多種信號(hào),實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的綜合、判斷和邏輯處理,是較為完善的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。采用DEH控制可以提高調(diào)門的控制精度,為實(shí)現(xiàn)CCS協(xié)調(diào)控制及提高整個(gè)機(jī)組的控制水平提供了基本保障,更有利于汽輪機(jī)的運(yùn)行。使得汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)部套尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)質(zhì)量大大提高。
第三代數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)調(diào)速器~直接調(diào)節(jié)的原理圖齒輪調(diào)節(jié)汽門滑環(huán)第二節(jié):汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)速器~直接調(diào)節(jié)的原理圖齒輪調(diào)節(jié)汽門滑環(huán)第二節(jié):汽輪機(jī)液壓調(diào)泄油口泄油口壓力油錯(cuò)油門油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)汽門調(diào)速器間接調(diào)節(jié)的原理圖泄油口泄油口壓力油錯(cuò)油門油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)汽門調(diào)速器間接調(diào)節(jié)的原理圖負(fù)荷降低轉(zhuǎn)速升高油動(dòng)機(jī)活塞下降滑環(huán)向上離心飛錘向外油動(dòng)機(jī)活塞上部進(jìn)油調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錯(cuò)油門活塞上升負(fù)荷滿足需要負(fù)荷降低轉(zhuǎn)速升高油動(dòng)機(jī)活塞下降滑環(huán)向上離心飛錘向外油動(dòng)機(jī)活塞第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理
一簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)1主要部件:調(diào)速器,滑閥(錯(cuò)油門),油動(dòng)機(jī),調(diào)節(jié)閥。2油路:高壓油,排油。3工作原理
當(dāng)外界負(fù)荷N減少,機(jī)組轉(zhuǎn)速n升高,調(diào)速器飛錘向外擴(kuò)張,滑環(huán)上移,杠桿ABC以C點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)上移,高壓油通過滑閥油口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室,油動(dòng)機(jī)下油室與排油相通,活塞下移,關(guān)小調(diào)節(jié)閥,減小進(jìn)汽量,機(jī)組功率減小。同時(shí),杠桿以A點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)下移,滑閥回中,切斷窗口,高壓油停止流動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí),機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降,調(diào)速系統(tǒng)各部套調(diào)節(jié)過程相同,而動(dòng)作方向相反。第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理一簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)二、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)的型式很多,不同型式的機(jī)組所采用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)也各有特點(diǎn),例如具有高速?gòu)椥哉{(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、徑向泵液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。
2.1轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)是將速度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)的元件。在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)主要有離心式和電磁式兩類。在離心式中有機(jī)械式和液壓式兩種,其中機(jī)械式有高速?gòu)椥哉{(diào)速器和飛錘或飛環(huán)式超速危急保安器;液壓式中有徑向鉆孔脈沖泵和旋轉(zhuǎn)阻尼器兩種。2.2閥位控制機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu))對(duì)不同的轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu),與之配套的中間放大器的型式是不同的,主要有壓力控制式和流量控制式兩種。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常用的有隨動(dòng)滑閥、碟閥和壓力變換器等中間放大元件。系統(tǒng)組成二、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)的型式很多,不同型式的機(jī)組所
油動(dòng)機(jī),又稱液壓伺服馬達(dá),是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它能自動(dòng)、連續(xù)、精確地復(fù)現(xiàn)來自中間放大環(huán)節(jié)輸入信號(hào)的變化規(guī)律,使調(diào)節(jié)汽門的開度達(dá)到并保持在預(yù)定的控制狀態(tài)。油動(dòng)機(jī)具有慣性小、驅(qū)動(dòng)力大、動(dòng)作快、能耗低的突出優(yōu)點(diǎn),這是目前電磁式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不可比擬的。油動(dòng)機(jī)是一個(gè)典型的反饋控制位置隨動(dòng)系統(tǒng)。油動(dòng)機(jī)原理圖油動(dòng)機(jī),又稱液壓伺服馬達(dá),是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)汽2.3、配汽機(jī)構(gòu)配汽機(jī)構(gòu)是將油動(dòng)機(jī)活塞的行程轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)的進(jìn)汽量,起到放大油動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力、校正行程一流量特性的作用。配汽機(jī)構(gòu)是由配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(或稱操縱機(jī)構(gòu))和調(diào)節(jié)汽門兩部分組成。調(diào)節(jié)汽門的結(jié)構(gòu)2.3.1調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)汽門,或稱調(diào)節(jié)閥,簡(jiǎn)稱調(diào)門,通過改變升程調(diào)節(jié)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量。對(duì)調(diào)節(jié)汽門,要求有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性和升程一流量特性,流動(dòng)損失小,流場(chǎng)穩(wěn)定,開啟的提升力平穩(wěn)變化且盡可能小。調(diào)節(jié)汽門有多種型式,但球面型線應(yīng)用最廣,它是由門芯(閥碟)、門座(閥座)、門桿(閥桿)等組成。2.3、配汽機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽門的結(jié)構(gòu)2.3.1調(diào)節(jié)汽門2.3.2配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu),或稱汽門操縱機(jī)構(gòu),是將油動(dòng)機(jī)活塞行程轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)汽門的升程。對(duì)噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī),多個(gè)調(diào)節(jié)汽門按順序依次開啟,因此配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還起到行程——流量校正作用。配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有提板式、凸輪式或楔形斜面式、杠桿式等。對(duì)于小型機(jī)組,主要采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的提板式。對(duì)大型機(jī)組,特別是數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),通常單個(gè)油動(dòng)機(jī)帶動(dòng)單個(gè)調(diào)節(jié)汽門,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿式。2.3.2配汽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性
3.1靜態(tài)特性:調(diào)節(jié)系統(tǒng)是根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)Δn來動(dòng)作的,通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)作來改變調(diào)節(jié)氣門的開度,功率相應(yīng)改變,系統(tǒng)穩(wěn)定在新的狀態(tài)下。也就是說,調(diào)節(jié)結(jié)果并不使轉(zhuǎn)速恢復(fù)原穩(wěn)定值,而存在一定的穩(wěn)態(tài)偏差,這種調(diào)節(jié)特性叫做調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。
靜態(tài)特性曲線:穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系曲線稱為調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。三、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性3.1靜態(tài)特性:調(diào)節(jié)系統(tǒng)是根3.2四方圖調(diào)節(jié)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳遞放大機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)對(duì)象組成,系統(tǒng)的靜態(tài)特性也取決于各組成部分的靜態(tài)特性。
由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)各組成部分存在著參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系的非線性因素,因此實(shí)際系統(tǒng)的靜態(tài)特性不是直線,而是曲線。轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性配氣機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四方圖3.2四方圖調(diào)節(jié)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳遞放大機(jī)構(gòu)3.3速度變動(dòng)率速度變動(dòng)率δ是指汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速之差,與汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比。=3~6%3.3速度變動(dòng)率速度變動(dòng)率δ是指汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的3.4一次調(diào)頻對(duì)并列運(yùn)行的機(jī)組,當(dāng)外界負(fù)荷變動(dòng)引起電網(wǎng)頻率變動(dòng)時(shí),電網(wǎng)中各機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作、負(fù)荷就自動(dòng)增減,以適應(yīng)外界負(fù)荷變化的需要。這種由調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷的增減,以減小頻率變化幅度的方式,稱為一次調(diào)頻。3.4一次調(diào)頻3.5靜態(tài)特性曲線的要求n=f(P)單調(diào)遞減函數(shù)空負(fù)荷附近陡一些,便于轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)同步,順利并網(wǎng),并網(wǎng)后轉(zhuǎn)速波動(dòng)負(fù)荷沖擊小,熱應(yīng)力小滿負(fù)荷防止過載,靜態(tài)特性曲線也較陡帶基本負(fù)荷的機(jī)組,在額定負(fù)荷下陡一些,調(diào)峰機(jī)組特性曲線較平Pn2n13.5靜態(tài)特性曲線的要求Pn2n13.6遲緩率ε在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,存在著遲緩現(xiàn)象,使得調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性線不再是一根,而是一條帶狀區(qū)域。通常用遲緩率ε來表示遲緩程度的大小:液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)ε<0.3~0.5%電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)ε<0.1%3.6遲緩率ε在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,存在著遲緩現(xiàn)象,使得3.7靜態(tài)特性曲線的平移-------同步器同步器是調(diào)速系統(tǒng)的部件之一。操作同步器,可使汽輪機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下有不同的功率,或者是在同一功率下有不同的轉(zhuǎn)速。同步器作用:1、汽輪機(jī)單機(jī)運(yùn)行
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