
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聯(lián)合循環(huán)機(jī)組控制和調(diào)節(jié)概述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的控制系統(tǒng)以簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)為核心,在此基礎(chǔ)上增加對(duì)余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)的控制系統(tǒng),以及發(fā)電機(jī)組的一些輔機(jī)和輔助設(shè)備、電廠的一些共用系統(tǒng)、各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制等所需要的控制設(shè)備構(gòu)成。各控制系統(tǒng)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組受控對(duì)象的關(guān)系聯(lián)合循環(huán)機(jī)組控制和調(diào)節(jié)概述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的1MarkVI
控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)MarkVI控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2MarkVI與DCS之間典型通訊方式MarkVI與DCS之間典型通訊方式3第十一章燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)2007-08第十一章2007-084燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述燃?xì)廨啓C(jī)主控系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)順序控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)啟動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)FSR的最小選擇門本章主要內(nèi)容燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述啟動(dòng)控制系統(tǒng)本章主要內(nèi)容5一燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述:功能:使機(jī)組盤車把機(jī)組帶動(dòng)到清吹轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火,繼續(xù)把轉(zhuǎn)速提升到額定工作轉(zhuǎn)速;控制同期并網(wǎng),燃?xì)廨啓C(jī)加負(fù)荷滿足工作要求。減小燃?xì)廨啓C(jī)熱通道部件和輔助部件中的熱應(yīng)力。四個(gè)功能子系統(tǒng):主控制系統(tǒng);是控制系統(tǒng)核心部分。能夠?qū)崿F(xiàn)四項(xiàng)基本控制,即設(shè)定啟動(dòng)和正常的燃料極限;控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子加速;控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;限制透平進(jìn)口溫度。采用FSR最小選擇門控制燃料輸入。順序控制系統(tǒng);提供在啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)和冷機(jī)期間輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)裝置和輔機(jī)的順序控制。監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)和其他主要系統(tǒng);發(fā)出啟停邏輯信號(hào)。保護(hù)系統(tǒng);電源系統(tǒng)。一燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述:功能:四個(gè)功能子系統(tǒng):6GE公司SPEEDTRONICTM的Mark-V數(shù)字控制系統(tǒng)特點(diǎn):采用當(dāng)時(shí)最新技術(shù):三冗余16位微機(jī)控制器、對(duì)關(guān)鍵控制及保護(hù)參數(shù)的三取二表決、軟件容錯(cuò)技術(shù)等;對(duì)關(guān)鍵控制和保護(hù)的測(cè)量探頭信號(hào)均采用三冗余并由三個(gè)處理器分別表決;系統(tǒng)的輸出信號(hào)對(duì)關(guān)鍵電磁閥以繼電器三取二進(jìn)行表決,對(duì)其余觸點(diǎn)輸出信號(hào)在邏輯輸出處進(jìn)行表決;對(duì)模擬控制信號(hào),用三線圈伺服閥表決;其他模擬信號(hào)采用中選方法表決。………….GE公司SPEEDTRONICTM的Mark-V數(shù)字控制系統(tǒng)7二燃?xì)廨啓C(jī)主控制系統(tǒng)概述:主控系統(tǒng)是指燃?xì)廨啓C(jī)的連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。包括啟動(dòng)控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、加速控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、停機(jī)控制系統(tǒng)、手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)。主控制系統(tǒng)控制燃機(jī)燃料消耗率,每個(gè)主控系統(tǒng)輸出燃料行程基準(zhǔn)(FSR)指令。與每個(gè)主控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的FSR量進(jìn)入最小選擇門,選出其中最小值作為輸出,在該時(shí)刻實(shí)際執(zhí)行用的FSR控制信號(hào)。二燃?xì)廨啓C(jī)主控制系統(tǒng)概述:8燃機(jī)控制原理示意圖燃機(jī)控制原理示意圖9啟動(dòng)控制系統(tǒng)
功能:僅控制燃?xì)廨啓C(jī)從點(diǎn)火開始到啟動(dòng)程序完成過(guò)程中的燃料量,對(duì)應(yīng)燃料行程基準(zhǔn)為FSRSU。啟動(dòng)過(guò)程中燃料需要量受壓氣機(jī)喘振及熄火極限或零功率所限。考慮燃?xì)廨啓C(jī)溫度變化不能產(chǎn)生太高應(yīng)力,需選用合理的FSRSU。屬于開環(huán)控制,根據(jù)程序系統(tǒng)邏輯信號(hào)分段輸出預(yù)設(shè)FSRSU。啟動(dòng)控制系統(tǒng)功能:10燃機(jī)啟動(dòng)FSRSU控制曲線燃機(jī)啟動(dòng)FSRSU控制曲線11
工作過(guò)程與控制算法點(diǎn)火:20%額定轉(zhuǎn)速,L14HM=1L83SUFI=1FSKSU_FI與CQTC相乘賦給FSRSU建立點(diǎn)火FSR值點(diǎn)火成功標(biāo)志:至少兩個(gè)火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰并超過(guò)2秒;所有四個(gè)火焰檢測(cè)器均檢測(cè)到火焰。工作過(guò)程與控制算法點(diǎn)火:20%額定轉(zhuǎn)速,L14HM=112暖機(jī):點(diǎn)火成功后:L83SUFI=0L83SUWU=1FSRSU=FSKSU_WU,建立暖機(jī)值暖機(jī)FSRSU較點(diǎn)火FSRSU低,其間過(guò)渡采用一階濾波器,時(shí)間常數(shù)為FSKSU_TC。暖機(jī)過(guò)程中FSRSU保持不變;轉(zhuǎn)速逐漸上升,燃料流量隨之緩慢增加,透平逐漸被加熱。暖機(jī)持續(xù)60秒后結(jié)束,給出暖機(jī)完成邏輯L2WX=1.暖機(jī):點(diǎn)火成功后:L83SUFI=0FSRSU=FSKSU_13加速:暖機(jī)結(jié)束后:L2WX=1L83SUAR=1FSRSU以FSKSU_IA為斜率進(jìn)行增加,燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速逐步提高。FSRSU=FSKSU_ARRISING=1切斷積分器輸入合閘后,L83SUMX=1FSRSU以FSKSU_IM為斜率進(jìn)行增加,直到FSRSU=FSRMAX啟動(dòng)控制系統(tǒng)退出邏輯控制算法保證L83SUFI、L83SUWU、LSUSUAR、L83SUMX在某個(gè)時(shí)刻只有一項(xiàng)為真。FSRSU輸出的變化必須在主保護(hù)允許邏輯L4為真的條件下才能實(shí)現(xiàn)。加速:暖機(jī)結(jié)束后:L2WX=1FSRSU以FSKSU_IA為14轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C(jī)最基本的控制系統(tǒng),分為有差控制和無(wú)差控制。并網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)選用有差控制。功能及算法:根據(jù)要求的轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)信號(hào)TNR與實(shí)際轉(zhuǎn)速TNH之差,正比例的改變FSR。FSRN:有差轉(zhuǎn)速控制的輸出FSR;FSRN0:額定轉(zhuǎn)速空載的FSR,作為控制常數(shù)存入存貯單元;KDroop:決定有差轉(zhuǎn)速控制不等率的控制常數(shù)。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C(jī)最基本的控制系統(tǒng),分為有差控制和無(wú)差控15FSRN由FSRN0增加到額定負(fù)荷值FSRNB,轉(zhuǎn)速變化量為額定負(fù)荷條件下(TNR-TNH),有差轉(zhuǎn)速控制不等率為:轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR信號(hào)增減,機(jī)組靜態(tài)特性做上下平移。機(jī)組尚未入網(wǎng),輪機(jī)轉(zhuǎn)速TNH隨之改變;機(jī)組入網(wǎng)則改變機(jī)組出力。FSRN由FSRN0增加到額定負(fù)荷值FSRNB,轉(zhuǎn)速變化量為16轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR由中間值選擇輸出;最大限制值為107%n0,保證電網(wǎng)頻率高達(dá)103%時(shí),機(jī)組仍能帶滿負(fù)荷。超速試驗(yàn)上限為113%。最小限制值由邏輯信號(hào)L83TNROP決定。L83TNROP=1,STARTUP進(jìn)入中間值選擇,作為下限。L83TNROP=0,OPERATING進(jìn)入中間值選擇作為下限。TNR升降由數(shù)字積分器控制。由邏輯信號(hào)控制積分速率和積分方向。工作過(guò)程啟動(dòng)完成,L83TRESI=1,TNR=PRESET=100.3%以備并網(wǎng)。并網(wǎng)后L83TRESI=0。并網(wǎng)后通過(guò)改變TNR增減機(jī)組出力;發(fā)電機(jī)斷路跳閘,L83TRESI=1,TNR=100.3%,為下次并網(wǎng)做準(zhǔn)備。轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR由中間值選擇輸出;工作過(guò)程17加速控制系統(tǒng)工作原理:對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)TNH對(duì)時(shí)間求導(dǎo),計(jì)算轉(zhuǎn)子角加速度TNHA。如TNHA超過(guò)給定基準(zhǔn)TNHAR,則減小加速控制FSRACC。如TNHA小于給定值,則不斷增大FSRACC,迫使加速控制系統(tǒng)退出。僅限制轉(zhuǎn)速增加的動(dòng)態(tài)過(guò)程的加速度,對(duì)穩(wěn)態(tài)及減速過(guò)程不起作用。加速控制作用的兩個(gè)加速過(guò)程燃機(jī)突然甩負(fù)荷后幫助抑制動(dòng)態(tài)超速。啟動(dòng)過(guò)程中限制輪機(jī)加速率,以減小熱部件的熱沖擊。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出FSRN=(TNR-TNH)×FSRN2+FSRN1。啟動(dòng)過(guò)程中FSRN總是大于FSKRN1。在運(yùn)行轉(zhuǎn)速附近通過(guò)加入加速度控制限制加速度,延緩到達(dá)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的加速過(guò)程,間接抑制溫度上升,緩和啟動(dòng)結(jié)束階段溫度變化。加速控制系統(tǒng)工作原理:加速控制作用的兩個(gè)加速過(guò)程18加速控制算法:經(jīng)中間值選擇門輸出FSRACC信號(hào);三個(gè)輸入:
FSRMAX-給定的最大極限;
FSRMIN-可變的最小極限FSR值。啟停過(guò)程不同階段所給定的限 制曲線,經(jīng)壓氣機(jī)進(jìn)氣溫度修正系數(shù)CQTC修正后輸出。防止 過(guò)渡過(guò)程燃燒室貧油熄火。通過(guò)一系列運(yùn)算后經(jīng)加法器的輸入。加速控制算法:19
啟動(dòng)過(guò)程中TNHAR的獲取是燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速TNH的函數(shù)。
TNHAR應(yīng)能產(chǎn)生溫和上升的點(diǎn)火溫度;低轉(zhuǎn)速時(shí)慢慢上升;到達(dá)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)速較快上升。接近滿速時(shí)減小,以利于向全速空載過(guò)渡而不超 調(diào);到達(dá)全速后,加速基準(zhǔn)被設(shè)定為常數(shù)TAKR1,防止在甩負(fù) 荷或其他擾動(dòng)是超速。點(diǎn)火和暖機(jī)期間選擇固定基準(zhǔn),防止加速控制進(jìn)入FSR控制。啟動(dòng)過(guò)程中TNHAR的獲取20溫度控制系統(tǒng)引入溫度控制保證承受高溫、高速部件在安全環(huán)境下工作。功能:燃?xì)鉁囟瘸^(guò)允許值時(shí),發(fā)出信號(hào)去減少燃料量。必要時(shí)(尖峰運(yùn)行和尖峰超載運(yùn)行),可逐漸提高溫度限制值。和超溫保護(hù)系統(tǒng)一起,在各通道所測(cè)溫度值的差額超過(guò)某一定值時(shí)發(fā)出警報(bào)。
控制原理工作溫度高,無(wú)法測(cè)量;通常通過(guò)測(cè)量透平排氣溫度和壓氣機(jī)出口壓力,計(jì)算得到工作溫度。溫度控制簡(jiǎn)化原理圖溫度控制系統(tǒng)引入溫度控制保證承受高溫、高速部件在安全環(huán)境下工21
經(jīng)算法處理后代表溫度反饋的計(jì)算排氣溫度平均值TTXM與溫控基準(zhǔn) TTRX在減法器相減。差值與FSR在加法器中相加之和作為中間值選 擇的一個(gè)輸入。另外兩個(gè)輸入為FSRMAX和FSRMIN,代表中間值選擇設(shè)置的最大和最 小值極限。排氣溫度超過(guò)溫控基準(zhǔn),F(xiàn)SRT<FSR,溫度控制系統(tǒng)進(jìn)入控制,每一個(gè) 采樣周期FSR減小一個(gè)TTRX-TTXM,直到為零。排氣溫度低于溫控基準(zhǔn),F(xiàn)SRT被最小選擇門阻止,溫控系統(tǒng)退出控制。排氣溫度隨負(fù)荷增加而升高,通常在最大功率附近進(jìn)入溫度控制。并網(wǎng)機(jī)組 提高轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR增加功率,到一定值時(shí),進(jìn)入溫度控制。若再提高 TNR,F(xiàn)SRN為最小選擇門所阻止,轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)退出。經(jīng)算法處理后代表溫度反饋的計(jì)算排氣溫度平均值TTXM與22排氣溫度信號(hào)處理采用18或24對(duì)熱電偶測(cè)量排氣溫度;熱電偶輸出信號(hào)接入<R>模塊的TBQA卡,再分別送到<R>、<S>、<T>的TCQA卡,卡件提供冷端補(bǔ)償和熱電偶異常偏置信號(hào)。最后得到反映排氣溫度的TTXD向量。1、4、7……..22<R>TTXDR2、5、8……..23<S>TTXDS3、6、9……..24<T>TTXDT
各控制機(jī)把溫度信號(hào)按實(shí)際位置排列成TTXD1_n;再按從高到低順序編排新的向量TTXD2_n,直接送往燃燒監(jiān)測(cè)保護(hù)。
TTXD2_n剔除故障熱電偶信號(hào),再去除最高值和最低值后,對(duì)剩余溫度信號(hào)進(jìn)行平均得到TTXM。排氣溫度信號(hào)處理1、4、7……..22<R>23溫度控制基準(zhǔn)溫控基準(zhǔn)隨環(huán)境溫度而變化。等排氣溫度溫控線;TTKn_I=常數(shù)壓氣機(jī)排氣壓力CPD偏置溫控線TTRXP=TTKn_I-[CPD-TTKn_C]×TTKn_SFSR或DWATT偏置溫控線。TTRXS=TTKn_I-[FSR-TTKn_K]×TTKn_M或TTRXS=TTKn_I-[DWATT-TTKn_LD]×TTKn_LGMark-V選取三種溫控線中最小值作為實(shí)際執(zhí)行的溫控基準(zhǔn)TTRX。 通常TTRXP被選出,稱作主工作溫控基準(zhǔn)或執(zhí)行溫控基準(zhǔn), TTRXS為后備溫控基準(zhǔn),TTKn_I僅在很高環(huán)境溫度下或啟動(dòng) 時(shí)可能被選出。溫度控制基準(zhǔn)Mark-V選取三種溫控線中最小值作為實(shí)際執(zhí)行24
CPD信號(hào)丟失故障: 機(jī)組全速后,壓氣機(jī)出口壓力信號(hào)低于運(yùn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算的最小值,這 一故障以CPD信號(hào)丟失報(bào)警。允許備用溫度偏置在接近額定燃燒 基準(zhǔn)溫度運(yùn)行,至故障排除。CPD信號(hào)丟失故障:25實(shí)際算法軟件中還要考慮壓氣機(jī)進(jìn)口溫度修正CT_BIAS和蒸汽噴注降 低NOx溫度控制補(bǔ)償WQJG,溫控基準(zhǔn)計(jì)算方法需進(jìn)行修正。CPD偏置:TTRXP=TTKn_I-[CPD-TTKn_C]×TTKn_S+CT_BIAS+WQJGFSR偏置:TTRXS=TTKn_I-[FSR-TTKn_K]×TTKn_M+CT_BIAS+WQJGDWATT偏置:TTRXS=TTKn_I-[DWATT-TTKn_LD]×TTKn_LG+CT_BIAS+WQJG
三種溫控基準(zhǔn)輸入最小值選擇門取出最小值TTR_MIN,經(jīng)微分器得到溫控基 準(zhǔn)TTRX變化率,通過(guò)中間值選擇門限制溫控基準(zhǔn)變化率在TTKRXR1 和TTKRXR2之間,保證TTXM最小,而且不允許有太大變化速率。實(shí)際算法軟件中還要考慮壓氣機(jī)進(jìn)口溫度修正CT_BIAS和蒸汽26停機(jī)控制系統(tǒng)過(guò)程及功能:
操作員選擇STOP命令,控制系統(tǒng)給出停機(jī)信號(hào)L94X開始。數(shù)字給定點(diǎn)以正常速率下降以減少FSR和負(fù)荷,直到逆功率繼電器動(dòng)作使發(fā)動(dòng)機(jī)斷路器開路,F(xiàn)SR將逐步下降、減速。 通過(guò)控制系統(tǒng)控制停機(jī)過(guò)程中FSRSD的遞減速率來(lái)合理控制熱應(yīng)力的大小。停機(jī)控制算法 停機(jī)過(guò)程中FSRSD漸變速率FSKSDn分別由漸變控制邏輯L83JSD1-L83JSD5和FSRMIN控制。停機(jī)FSR曲線停機(jī)控制系統(tǒng)停機(jī)控制算法停機(jī)FSR曲線27
停機(jī)邏輯L94X為假,L83SDR為真:主保護(hù)L4為真控制邏輯L83JSD1為真FSRSD變化速率為FSKSD1。L4為假L83JSD2為真FSRSD變化速率為FSKSD2。對(duì)應(yīng)失去主保護(hù)出現(xiàn)遮斷,較快速率增加FSRSD使其推出控制。FSR鉗位于零。
發(fā)電機(jī)斷路器打開:FSRSD以設(shè)定速率FSKSD3向下斜降至FSRMIN,F(xiàn)SRSD取代FSRMIN。L60SDM為真,L83JSD3為假:以修正速率斜降至界限值K60RB以下:燃機(jī)沒(méi)有熄火,L83RB為真,使得L83JSD4為真,F(xiàn)SRSD斜降速率為FSKSD4?;鹧鏅z測(cè)器檢測(cè)到任意一個(gè)失去火焰,延時(shí)1秒,控制邏輯L28CAN反轉(zhuǎn),L83JSD5為真,F(xiàn)SRSD以FSKSD5速率斜降,直到熄火關(guān)閉燃料。停機(jī)邏輯L94X為假,L83SDR為真:發(fā)電機(jī)斷路器28FSRMIN的設(shè)置:FSRMIN是持續(xù)維持燃燒室中燃燒的最小流量燃料,設(shè)置其是為了確保其他形式的FSR控制不會(huì)發(fā)出引起熄火的燃料水平的命令。利用線性插值法計(jì)算FSRMIN,是修正轉(zhuǎn)速TNHCOR的函數(shù)。停機(jī)過(guò)程中,如果發(fā)電機(jī)解列后,延時(shí)8分鐘機(jī)組仍在運(yùn)行,機(jī)組被遮斷;如果熄火前機(jī)組轉(zhuǎn)速降到K60RB,延時(shí)30秒也將被遮斷。FSRMIN的設(shè)置:停機(jī)過(guò)程中,如果發(fā)電機(jī)解列后,延時(shí)829手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)一般僅在控制器故障或調(diào)試時(shí)使用。也將作為最小選擇門的輸入之一。中間值選擇門輸出為FSRMAN;輸入包括FSRMAX和零,構(gòu)成FSRMAN的最大和最小極限。第三個(gè)輸入信號(hào)一般為中間值。FSRMAN<FSRMAX,F(xiàn)SRMAN控制FSR,L60FSRS邏輯置1,發(fā)出通報(bào)信號(hào)。CLMP功能塊用于限制在手動(dòng)控制下FSRMAN的增減速率鉗位功能。以FSRMAN1的正負(fù)值為上下極限。通電過(guò)程put-ini為真,切斷FSRMAN_CMD通過(guò)中選門的輸出,手動(dòng)控制退出。L43FSRS:預(yù)置關(guān)閉開關(guān)邏輯。為真,把當(dāng)前FSR作為控制信號(hào)輸出。手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)中間值選擇門輸出為FSRMAN;通電過(guò)程p30FSR最小值選擇門通過(guò)最小值選擇門算出六個(gè)燃料行程基準(zhǔn)中最小的一個(gè)賦值給FSR作為選用燃料行程基準(zhǔn)。任何時(shí)刻只有一個(gè)燃料行程基準(zhǔn)進(jìn)入控制。燃機(jī)點(diǎn)火,處于啟動(dòng)控制,其他控制處于退出控制狀態(tài)。 暖機(jī)階段,啟動(dòng)控制處于工作狀態(tài)。 加速階段開始仍由啟動(dòng)控制控制。FSR按啟動(dòng)加速速率提升,排氣溫度TTXM和轉(zhuǎn)速TNH隨之上升。到200秒左右,轉(zhuǎn)速控制介入,TNR按啟動(dòng)速率上升。FSR上升速率較啟動(dòng)控制系統(tǒng)控制啟動(dòng)加速FSR上升速率低,啟動(dòng)控制系統(tǒng)退出控制。再以后可能是轉(zhuǎn)速控制和加速控制的復(fù)雜過(guò)程。 啟動(dòng)程序完成,轉(zhuǎn)速保持100.3%,等待并網(wǎng)。 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),可能受轉(zhuǎn)速控制和溫度控制。溫控系統(tǒng)進(jìn)入控制后,F(xiàn)SRT不斷減小,轉(zhuǎn)速控制退出,負(fù)荷被溫控所限。 上述FSR輸出依賴于主保護(hù)邏輯L4為真。一旦為假,燃機(jī)遮斷,F(xiàn)SR鉗位于零。FSR最小值選擇門31燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)課件32三燃機(jī)順序控制系統(tǒng)作用與主控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)緊密配合,相互聯(lián)系。燃機(jī)接到啟動(dòng)命令后,按照規(guī)定的啟動(dòng)程序發(fā)出程序信號(hào),自動(dòng)啟動(dòng)啟動(dòng)機(jī),帶動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)、點(diǎn)火、加速直到額定轉(zhuǎn)速。保證加速安全,使燃機(jī)既能較迅速啟動(dòng)又不能產(chǎn)生太大應(yīng)力。給出一系列輔機(jī)、啟動(dòng)機(jī)和燃料控制系統(tǒng)的順序控制命令。根據(jù)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行判斷,及時(shí)檢查各有關(guān)設(shè)備所處狀態(tài)。自動(dòng)完成停機(jī)程序。三燃機(jī)順序控制系統(tǒng)作用33轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯順序控制程序發(fā)出控制指令依賴于燃機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。采用電渦流式磁性傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速達(dá)到關(guān)鍵值,發(fā)出一系列控制指令使相應(yīng)設(shè)備動(dòng)作。轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯34
零轉(zhuǎn)速邏輯L14HR:TNH<=TNK14HR1L14HR=1TNH>=TNK14HR2L14HR=0TNK14HR1:零轉(zhuǎn)速邏輯為真觸發(fā)值;TNK14HR2:零轉(zhuǎn)速邏輯為假釋放值;轉(zhuǎn)速介于觸發(fā)值和釋放值之間,零轉(zhuǎn)速邏輯是真是假要根據(jù)轉(zhuǎn)速變化過(guò)程來(lái)看。TNH從0.06%n0以下上升,不超過(guò)釋放值之前保持為真;高轉(zhuǎn)速下降未到觸發(fā)值之前保持為假。
最小點(diǎn)火轉(zhuǎn)速邏輯14HM:TNH>=TNK14HM1L14HM=1TNH<=TNK14HM2L14HM=0由釋放值以下上升到觸發(fā)值以前,保持為假;由觸發(fā)值以上下降到釋放值之前,保持為真。零轉(zhuǎn)速邏輯L14HR:最小點(diǎn)火轉(zhuǎn)速邏輯14HM:35
加速轉(zhuǎn)速邏輯L14HA:TNH>=TNK14HA1L14HA=1TNH<=TNK14HA2L14HA=0L14HA觸發(fā)主要用于開始FSR加速控制;L14HA的釋放主要用于熱停機(jī)過(guò)程中使FSR鉗位到零,從而使燃機(jī)熄火。
運(yùn)行轉(zhuǎn)速邏輯L14HS:TNH>=TNK14HS1L14HS=1TNH<=TNK14HS2L14HS=0L14HS為真,表示啟動(dòng)程序已經(jīng)完成,從而關(guān)閉壓氣機(jī)放氣閥,停運(yùn)交流潤(rùn)滑油泵等輔機(jī);L14HS為假,主要用于開啟壓氣機(jī)放氣閥,啟動(dòng)交流潤(rùn)滑油泵、交流液壓油泵等輔機(jī),繼續(xù)下降轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)直到最小值。加速轉(zhuǎn)速邏輯L14HA:運(yùn)行轉(zhuǎn)速邏輯L14HS:36燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)控制啟動(dòng)過(guò)程由啟動(dòng)程序控制和主控制系統(tǒng)中的啟動(dòng)控制共同完成。前者給出順序控制邏輯信號(hào),后者從燃機(jī)點(diǎn)火開始控制燃料命令信號(hào)FSR。作為開環(huán)控制的啟動(dòng)控制用預(yù)先設(shè)置的燃料命令信號(hào)FSR操作,包括最小、點(diǎn)火、暖機(jī)、加速、最大值,存儲(chǔ)于Mark-V啟動(dòng)控制系統(tǒng)。啟動(dòng)控制FSR信號(hào)通過(guò)最小選擇門起作用,由啟動(dòng)軟件發(fā)出指令。提供手動(dòng)控制FSR。按下“MANNUALCONTROL”和“FSRGAGRAISEORLOWER”開關(guān),可在FSRMIN和FSRMAX之間手動(dòng)調(diào)整FSR給定值。燃機(jī)停轉(zhuǎn),由燃料截止閥、控制閥和相關(guān)部件及電源構(gòu)成電子校驗(yàn)系統(tǒng)。CRT顯示處于主頁(yè)面位置,“NORMAL”字段顯示”SHUTDOWNSTATUS”。點(diǎn)擊“MASTERSELECT”的某個(gè)啟動(dòng)字段(CRANK、FIRE、AUTO)使主選擇L43邏輯轉(zhuǎn)到工作狀態(tài),觸發(fā)準(zhǔn)備啟動(dòng)電路。如果保護(hù)電路和遮斷閉鎖具備了“準(zhǔn)備啟動(dòng)允許條件”,CRT顯示:READYTOSTART,燃機(jī)接受啟動(dòng)命令。燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)控制37在“MASTERCONTROL”區(qū)點(diǎn)擊START并點(diǎn)擊“EXECUTECOMMAND”字段,啟動(dòng)命令進(jìn)入邏輯順序,開始執(zhí)行啟動(dòng)程序。啟動(dòng)信號(hào)激勵(lì)主控和保護(hù)回路(L4)及啟動(dòng)所需輔助設(shè)備。建立跳閘油壓,啟動(dòng)離合器嚙合,啟動(dòng)裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng),CRT顯示STARTING。燃機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng),L14HR信號(hào)使啟動(dòng)離合器線圈20CS失電,停止液壓棘輪的工作,離合器嚙合扭矩由啟動(dòng)機(jī)提供。轉(zhuǎn)速繼電器L14HM指出燃機(jī)在清吹和點(diǎn)火要求轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。清除計(jì)時(shí)器L2TV計(jì)時(shí)清吹時(shí)間,保證混合物吹出機(jī)組。L14HM信號(hào)或清吹周期完成后給出燃料流量,設(shè)置點(diǎn)火FSR和點(diǎn)火計(jì)時(shí)器L2F開始點(diǎn)火計(jì)時(shí)?;鹧鏅z測(cè)器輸出信號(hào)(L28FD)檢測(cè)到火焰,暖機(jī)計(jì)時(shí)器L2W開始計(jì)時(shí),F(xiàn)SR降至暖機(jī)值。以減小燃機(jī)熱通道部件的熱應(yīng)力。如無(wú)火焰,L2F計(jì)時(shí)時(shí)間到,控制系統(tǒng)再給機(jī)組點(diǎn)火信號(hào),L2TV計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí)清吹。暖機(jī)周期(L2WX)完成,啟動(dòng)控制FSR以預(yù)定速率斜升到加速極限給定值。在“MASTERCONTROL”區(qū)點(diǎn)擊START并點(diǎn)擊“E38燃料增加,燃機(jī)進(jìn)入加速階段,只要啟動(dòng)機(jī)仍向燃機(jī)提供扭矩,就保持嚙合。燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,離合器脫開,啟動(dòng)機(jī)停運(yùn)。轉(zhuǎn)速繼電器L14HA指出燃機(jī)正在加速。程序完成L14HS觸發(fā),啟動(dòng)程序結(jié)束。FSR由轉(zhuǎn)速控制回路控制,相關(guān)輔助系統(tǒng)停機(jī)。燃料增加,燃機(jī)進(jìn)入加速階段,只要啟動(dòng)機(jī)仍向燃機(jī)提供扭矩,就保39燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)課件40四燃機(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制功能: 通過(guò)IGV葉片轉(zhuǎn)角的變化限制進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量??刂艻GV的目的如下:在燃機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中,當(dāng)轉(zhuǎn)子以部分轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)小IGV角度可避免壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振,擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍。 采用LVDT的96TV作為IGV角度測(cè)量的反饋。適合燃機(jī)運(yùn)行需要。校正轉(zhuǎn)速85%n0以下,IGV處于關(guān)小位置34?,校正轉(zhuǎn)速增至100%n0,IGV處于57?最小全速角,并網(wǎng)后隨負(fù)荷增加逐漸開啟至全開84?。IGV溫控:通過(guò)對(duì)IGV角度的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)燃機(jī)排氣溫度的控制。在燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)中,保持燃機(jī)處于恒定、較高的溫度值,可保證余熱鍋爐的正常工作和最理想的效率。四燃機(jī)的IGV控制系統(tǒng)41機(jī)組啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉IGV,壓氣機(jī)流量減小,減少機(jī)組啟動(dòng)阻力矩,減小啟動(dòng)過(guò)程壓氣機(jī)功耗。IGV控制原理:IGV控制基準(zhǔn)輸出信號(hào)CSRGVOUT分別送到<Q>硬件與96TV(LVDT)的位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較的差值推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),把IGV調(diào)整到理想位置。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉IGV,壓氣機(jī)流量減小,減少機(jī)組啟動(dòng)阻力矩,減42IGV控制基準(zhǔn)的算法校正轉(zhuǎn)速:部分轉(zhuǎn)速IGV基準(zhǔn)CSRGVPS 中間值選擇門上限為CSKGVMAX(84°),下限為CSKGVPS3(34°),IGV基準(zhǔn)輸出CSRGVPS所取中間值為:部分轉(zhuǎn)速IGV的控制角度范圍為34°到57°,不可能達(dá)到全開狀態(tài)。必須在CSRGVX>CSKVMIN時(shí)才能繼續(xù)開啟到84°。IGV控制基準(zhǔn)的算法校正轉(zhuǎn)速:部分轉(zhuǎn)速IGV基準(zhǔn)CSRGVP43IGV溫度控制和手動(dòng)控制基準(zhǔn)CSRGVX和IGV溫控基準(zhǔn)TTRXGV:CPD偏置的IGV溫控線漢和主控系統(tǒng)溫控線相吻合,二者之間差值CSKGVDB。依據(jù)TTRXGV溫度基準(zhǔn)可計(jì)算出CSRGVX溫控的IGV角度基準(zhǔn),可能包括手動(dòng)IGV基準(zhǔn)。IGV溫度控制和手動(dòng)控制基準(zhǔn)CSRGVX和IGV溫控基準(zhǔn)TT44IGV的運(yùn)作:正常啟動(dòng)時(shí)IGV保持全關(guān)位置,一直持續(xù)到校正轉(zhuǎn)速,IGV開始開啟。在全速空載或帶20%以下負(fù)荷,開啟到最小全速位置57°。與壓氣機(jī)防喘放氣閥配合動(dòng)作以維持壓氣機(jī)喘振裕度。不選擇IGV溫控方式運(yùn)行,IGV保持最小全速角,直到排氣溫度達(dá)到單循環(huán)的IGV溫控給定點(diǎn)。另一種以恒定的控制常數(shù)SCKGVSSR(700°F)作為排氣溫度控制值,以此調(diào)整IGV開度。選擇IGV溫控方式,達(dá)到聯(lián)合循環(huán)IGV溫控給定點(diǎn)之前,IGV保持最小全速角。IGV的運(yùn)作:45A點(diǎn):?jiǎn)?dòng)程序結(jié)束IGV位于最小全速角工作點(diǎn);增加功率,IGV可以維持在最小全速角,直至達(dá)到B點(diǎn)—IGV溫控點(diǎn)。輸出功率繼續(xù)增加,IGV必須增加開度維持給定點(diǎn)排氣溫度,在B到C’點(diǎn)移動(dòng)。到達(dá)C’點(diǎn)后,IGV處于全開位置。輸出功率繼續(xù)增加,燃機(jī)排氣溫度上升到基本負(fù)荷溫控極限的D點(diǎn)。簡(jiǎn)單循環(huán)下,從全速空載到滿負(fù)荷變化相應(yīng)從A到B’點(diǎn),到C點(diǎn),最后到D點(diǎn),而后進(jìn)入燃機(jī)排氣溫度CPD偏置基本溫控線。停機(jī)過(guò)程是啟動(dòng)過(guò)程的逆向變化。A點(diǎn):?jiǎn)?dòng)程序結(jié)束IGV位于最小全速角工作點(diǎn);46IGV控制系統(tǒng)故障保護(hù):為保證IGV控制系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行,設(shè)置了一系列報(bào)警和保護(hù):機(jī)組啟動(dòng)前,IGV位置反饋開度大于35°或小于32°,產(chǎn)生IGV位置故障報(bào)警,機(jī)組啟動(dòng)閉鎖。部分轉(zhuǎn)速運(yùn)行,控制算法比較VIGV位置反饋與基準(zhǔn)信號(hào)CSKGV之間的差值超過(guò)LK86GVA1的范圍,而且該差值持續(xù)LK86GVA2時(shí)間,則發(fā)出報(bào)警信號(hào)L86GVA”IGV不跟隨CSKGV”。VIGV位置開度反饋超出轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)CSKGV達(dá)LK86GVT1范圍,并持續(xù)LK86GVT2時(shí)間,為防止IGV過(guò)開導(dǎo)致壓氣機(jī)喘振,產(chǎn)生遮斷信號(hào)L86GVT,將使20TV失電,遮斷透平給出報(bào)警。全速運(yùn)行中,VIGV反饋CSKGV低于最小允許全速值LK4IGVTX,遮斷邏輯L4GVTX報(bào)警并遮斷燃機(jī)。IGV控制系統(tǒng)故障保護(hù):47五.燃機(jī)燃料控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)指使用雙燃料的燃機(jī)對(duì)液體和氣體兩種不同燃料的選擇、轉(zhuǎn)換控制以及混合比例的計(jì)算和流量的控制。燃料控制系統(tǒng) 燃料控制系統(tǒng)根據(jù)FSR確定進(jìn)入燃燒室的各種燃料總量。燃料總消耗率:燃料分解器把FSR分解為FSR1(液體燃料行程基準(zhǔn))和FSR2(氣體燃料行程基準(zhǔn))。五.燃機(jī)燃料控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)指使用雙燃料的燃機(jī)對(duì)液體48
燃料分解器算法:具備燃料轉(zhuǎn)換條件:L83FZ=1如果選擇液體燃料,L83FL=1FX1以“斜升率”所規(guī)定的速率向上積分。如果選擇液體燃料,L83FG=1FX1以斜升率向下積分。燃料分解器算法:具備燃料轉(zhuǎn)換條件:L83FZ=149燃料的切換:由液體燃料向氣體燃料切換:L83FG=1,L83FL=0;L83FZ尚未置1,F(xiàn)X1和FSR1保持不變,F(xiàn)SR2從零跳變到起始值,氣體控制閥微開,建立由速比閥控制的燃料氣體壓力p2。L83FZ置1,燃料分解器向下積分,F(xiàn)X1和FSR1減少,F(xiàn)SR2增加,泄去p2壓力并向燃料氣母管充氣。延時(shí)30秒后,L83FZ=0,FX1=0完成切換。L84TG=1使液體燃料泵離合器釋放,20FL電磁閥失電使液體燃料截止閥關(guān)閉。燃料的切換:50由氣體燃料向液體燃料切換L83FL=1,L83FG=0;由于L83FZ尚未置1,F(xiàn)X1和FSR2仍然保持原值;FSR1立即由零跳變到起始值。先使液體燃料充滿管道以免FSR1增加燃料傳送延遲;如果氣體燃料壓力低,免除延遲時(shí)間。燃料分解器向上積分,F(xiàn)X1和FSR1逐漸增加,F(xiàn)SR2逐漸減小。切換為氣液混合燃料L83FM=1,L83FL和L83FG同時(shí)為0。從單一燃料開始切換后,燃料分解器使FX1維持在某一混合比值,因而維持FSR1和FSR2適當(dāng)比例。由氣體燃料向液體燃料切換51液體燃料控制液體燃料基準(zhǔn)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后進(jìn)入液體燃料硬設(shè)備,根據(jù)液體燃料基準(zhǔn)調(diào)整液體燃料流量Gfl,使代表液體燃料流量的燃料分配器轉(zhuǎn)速信號(hào)FQL1=FOROUT。進(jìn)入燃機(jī)燃燒室的燃料通過(guò)改變旁通燃料來(lái)調(diào)節(jié),閥門開大,燃料減少。 旁通調(diào)節(jié)閥由65FP控制的液壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)。電液伺服閥、液壓執(zhí)行器和旁通調(diào)節(jié)閥組成旁通閥組件。電液伺服閥根據(jù)來(lái)自TCQC伺服放大驅(qū)動(dòng)的電流信號(hào)改變旁通調(diào)節(jié)閥的開度。轉(zhuǎn)速傳感器77FD-1、2、3測(cè)量燃料流量分配器轉(zhuǎn)速,經(jīng)TCQC卡轉(zhuǎn)換為FQL1模擬信號(hào)。液體燃料控制液體燃料基準(zhǔn)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后進(jìn)入液體燃料硬設(shè)備,根52燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)課件53電流伺服閥電樞鐵心上繞有三組線圈,<R><S><T>處理機(jī)的TCQC卡的三個(gè)輸出各接到其中一組線圈。永久磁鐵和電樞鐵芯組成力矩馬達(dá),線圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)力和永久磁體磁場(chǎng)力相互作用,電樞鐵芯可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏擺,把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成鐵芯的機(jī)械位移信號(hào)。輸入電流信號(hào)改變,電磁力改變,電樞上產(chǎn)生不平衡力矩,電樞鐵芯偏轉(zhuǎn),反饋彈簧變形,在新的位置平衡。位置偏轉(zhuǎn)正比于輸入電信號(hào)變化。電樞鐵芯帶動(dòng)噴射管左偏,滑閥左端油壓高于右端,滑閥右移通過(guò)反饋彈簧帶動(dòng)噴射管向右,直到噴射管再返回中間位置。但滑閥在某個(gè)偏右位置,滑閥位移和輸入電流信號(hào)變化成正比?;y右偏,活塞在液壓油推動(dòng)下向右動(dòng)作?;y偏移中間位置越多,油口開度越大,通過(guò)此處流向液壓執(zhí)行器的油流量越大,活塞動(dòng)作越迅速。一旦滑閥偏移,液壓執(zhí)行器就動(dòng)作,動(dòng)作方向取決于滑閥偏移方向,動(dòng)作速度正比于滑閥偏移大小。穩(wěn)態(tài)時(shí)液壓執(zhí)行器停止動(dòng)作,滑閥、噴射管也回到中間位置,輸入電流信號(hào)為初始零位。電流伺服閥電樞鐵心上繞有三組線圈,<R><S><T>處理機(jī)的54
液體燃料隨動(dòng)系統(tǒng)回路: 液體燃料控制功能通過(guò)液體燃料流量分配器的轉(zhuǎn)速反饋(即液體 燃料流量)組成的閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 來(lái)自液體燃料流量命令FOROUT經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換輸入到TCQC卡, 經(jīng)差值放大輸入到電液伺服閥,驅(qū)動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥。 若液壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥把液體燃料流量調(diào)到基準(zhǔn),反饋差 值消失,輸出指令為0,噴射管、滑閥回到中間位置,液壓執(zhí)行 機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作。氣體燃料控制回路氣體燃料控制目標(biāo):氣體燃料控制系統(tǒng)由速比閥控制系統(tǒng)和氣體燃料控制系統(tǒng)組成。二者串聯(lián),前者在上游。液體燃料隨動(dòng)系統(tǒng)回路:氣體燃料控制回路氣體燃料控制系統(tǒng)由速55速比/截止閥使p2壓力維持給定值,正比于轉(zhuǎn)速TNH。氣體控制閥的開度正比于FSR2,通流面積變化與開度成正比。速比/截止閥控制回路:燃機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)TNH乘以適當(dāng)增益常數(shù)并經(jīng)偏置調(diào)整,輸出對(duì)應(yīng)FPRG,經(jīng)硬件處理實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。壓力傳感器96FG測(cè)量p2,按規(guī)定正比關(guān)系轉(zhuǎn)換成FPG模擬量,用此信號(hào)控制速比/截止閥的控制信號(hào)。速比閥所處閥位經(jīng)LVDT測(cè)量并轉(zhuǎn)換成位置量模擬信號(hào)POS1反饋到硬件電路。壓力反饋信號(hào)和位置反饋信號(hào)構(gòu)成兩個(gè)閉環(huán)回路。FPRG與FPG在一級(jí)運(yùn)算放大器PI前進(jìn)行比較,若有差別進(jìn)行調(diào)整,直到差值消失。一級(jí)PI輸出與閥位反饋信號(hào)POS1在二級(jí)PI前進(jìn)行比較,如有差別進(jìn)行調(diào)整,直到差別消失。速比閥位置隨兩級(jí)輸出而變。穩(wěn)態(tài)時(shí)FPG=FPRG,完成壓力正比轉(zhuǎn)速的線性控制。速比/截止閥使p2壓力維持給定值,正比于轉(zhuǎn)速TNH。56
速比閥兼做截止閥,其液壓執(zhí)行器單側(cè)進(jìn)油,液壓驅(qū)動(dòng)開閥,關(guān)閉靠彈簧推動(dòng)。遮斷時(shí)通過(guò)20FG遮斷油失壓,卸去液壓執(zhí)行器油缸油壓,使速比/截止閥在彈簧推動(dòng)下立即關(guān)閉。速比閥兼做截止閥,其液壓執(zhí)行器單側(cè)進(jìn)油,液壓驅(qū)動(dòng)開57氣體燃料控制閥控制回路
功能:使其開度隨FSR2而變??刂圃恚?/p>
FSR2乘以適當(dāng)增益常數(shù)、加以 調(diào)零偏置后成為FSROUT,作為 控制閥閥位基準(zhǔn)進(jìn)入TCQC卡。
96GC-1、2兩個(gè)LVDT測(cè)量閥 位,給出閥位反饋信號(hào)進(jìn)入 TCQC卡。 閥位信號(hào)與FSROUT比較,存在 差值則改變?nèi)ル娨核欧y的輸出 電流,驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器,直到此 差值消失。氣體燃料控制閥控制回路功能:使其開度隨FSR2而變。58聯(lián)合循環(huán)機(jī)組控制和調(diào)節(jié)概述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的控制系統(tǒng)以簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)為核心,在此基礎(chǔ)上增加對(duì)余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)的控制系統(tǒng),以及發(fā)電機(jī)組的一些輔機(jī)和輔助設(shè)備、電廠的一些共用系統(tǒng)、各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制等所需要的控制設(shè)備構(gòu)成。各控制系統(tǒng)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組受控對(duì)象的關(guān)系聯(lián)合循環(huán)機(jī)組控制和調(diào)節(jié)概述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的59MarkVI
控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)MarkVI控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)60MarkVI與DCS之間典型通訊方式MarkVI與DCS之間典型通訊方式61第十一章燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)2007-08第十一章2007-0862燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述燃?xì)廨啓C(jī)主控系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)順序控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的IGV控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料控制系統(tǒng)啟動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)FSR的最小選擇門本章主要內(nèi)容燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述啟動(dòng)控制系統(tǒng)本章主要內(nèi)容63一燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述:功能:使機(jī)組盤車把機(jī)組帶動(dòng)到清吹轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火,繼續(xù)把轉(zhuǎn)速提升到額定工作轉(zhuǎn)速;控制同期并網(wǎng),燃?xì)廨啓C(jī)加負(fù)荷滿足工作要求。減小燃?xì)廨啓C(jī)熱通道部件和輔助部件中的熱應(yīng)力。四個(gè)功能子系統(tǒng):主控制系統(tǒng);是控制系統(tǒng)核心部分。能夠?qū)崿F(xiàn)四項(xiàng)基本控制,即設(shè)定啟動(dòng)和正常的燃料極限;控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子加速;控制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;限制透平進(jìn)口溫度。采用FSR最小選擇門控制燃料輸入。順序控制系統(tǒng);提供在啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)和冷機(jī)期間輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)裝置和輔機(jī)的順序控制。監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)和其他主要系統(tǒng);發(fā)出啟停邏輯信號(hào)。保護(hù)系統(tǒng);電源系統(tǒng)。一燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)概述:功能:四個(gè)功能子系統(tǒng):64GE公司SPEEDTRONICTM的Mark-V數(shù)字控制系統(tǒng)特點(diǎn):采用當(dāng)時(shí)最新技術(shù):三冗余16位微機(jī)控制器、對(duì)關(guān)鍵控制及保護(hù)參數(shù)的三取二表決、軟件容錯(cuò)技術(shù)等;對(duì)關(guān)鍵控制和保護(hù)的測(cè)量探頭信號(hào)均采用三冗余并由三個(gè)處理器分別表決;系統(tǒng)的輸出信號(hào)對(duì)關(guān)鍵電磁閥以繼電器三取二進(jìn)行表決,對(duì)其余觸點(diǎn)輸出信號(hào)在邏輯輸出處進(jìn)行表決;對(duì)模擬控制信號(hào),用三線圈伺服閥表決;其他模擬信號(hào)采用中選方法表決?!?GE公司SPEEDTRONICTM的Mark-V數(shù)字控制系統(tǒng)65二燃?xì)廨啓C(jī)主控制系統(tǒng)概述:主控系統(tǒng)是指燃?xì)廨啓C(jī)的連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。包括啟動(dòng)控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、加速控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、停機(jī)控制系統(tǒng)、手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)。主控制系統(tǒng)控制燃機(jī)燃料消耗率,每個(gè)主控系統(tǒng)輸出燃料行程基準(zhǔn)(FSR)指令。與每個(gè)主控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的FSR量進(jìn)入最小選擇門,選出其中最小值作為輸出,在該時(shí)刻實(shí)際執(zhí)行用的FSR控制信號(hào)。二燃?xì)廨啓C(jī)主控制系統(tǒng)概述:66燃機(jī)控制原理示意圖燃機(jī)控制原理示意圖67啟動(dòng)控制系統(tǒng)
功能:僅控制燃?xì)廨啓C(jī)從點(diǎn)火開始到啟動(dòng)程序完成過(guò)程中的燃料量,對(duì)應(yīng)燃料行程基準(zhǔn)為FSRSU。啟動(dòng)過(guò)程中燃料需要量受壓氣機(jī)喘振及熄火極限或零功率所限。考慮燃?xì)廨啓C(jī)溫度變化不能產(chǎn)生太高應(yīng)力,需選用合理的FSRSU。屬于開環(huán)控制,根據(jù)程序系統(tǒng)邏輯信號(hào)分段輸出預(yù)設(shè)FSRSU。啟動(dòng)控制系統(tǒng)功能:68燃機(jī)啟動(dòng)FSRSU控制曲線燃機(jī)啟動(dòng)FSRSU控制曲線69
工作過(guò)程與控制算法點(diǎn)火:20%額定轉(zhuǎn)速,L14HM=1L83SUFI=1FSKSU_FI與CQTC相乘賦給FSRSU建立點(diǎn)火FSR值點(diǎn)火成功標(biāo)志:至少兩個(gè)火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰并超過(guò)2秒;所有四個(gè)火焰檢測(cè)器均檢測(cè)到火焰。工作過(guò)程與控制算法點(diǎn)火:20%額定轉(zhuǎn)速,L14HM=170暖機(jī):點(diǎn)火成功后:L83SUFI=0L83SUWU=1FSRSU=FSKSU_WU,建立暖機(jī)值暖機(jī)FSRSU較點(diǎn)火FSRSU低,其間過(guò)渡采用一階濾波器,時(shí)間常數(shù)為FSKSU_TC。暖機(jī)過(guò)程中FSRSU保持不變;轉(zhuǎn)速逐漸上升,燃料流量隨之緩慢增加,透平逐漸被加熱。暖機(jī)持續(xù)60秒后結(jié)束,給出暖機(jī)完成邏輯L2WX=1.暖機(jī):點(diǎn)火成功后:L83SUFI=0FSRSU=FSKSU_71加速:暖機(jī)結(jié)束后:L2WX=1L83SUAR=1FSRSU以FSKSU_IA為斜率進(jìn)行增加,燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速逐步提高。FSRSU=FSKSU_ARRISING=1切斷積分器輸入合閘后,L83SUMX=1FSRSU以FSKSU_IM為斜率進(jìn)行增加,直到FSRSU=FSRMAX啟動(dòng)控制系統(tǒng)退出邏輯控制算法保證L83SUFI、L83SUWU、LSUSUAR、L83SUMX在某個(gè)時(shí)刻只有一項(xiàng)為真。FSRSU輸出的變化必須在主保護(hù)允許邏輯L4為真的條件下才能實(shí)現(xiàn)。加速:暖機(jī)結(jié)束后:L2WX=1FSRSU以FSKSU_IA為72轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C(jī)最基本的控制系統(tǒng),分為有差控制和無(wú)差控制。并網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)選用有差控制。功能及算法:根據(jù)要求的轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)信號(hào)TNR與實(shí)際轉(zhuǎn)速TNH之差,正比例的改變FSR。FSRN:有差轉(zhuǎn)速控制的輸出FSR;FSRN0:額定轉(zhuǎn)速空載的FSR,作為控制常數(shù)存入存貯單元;KDroop:決定有差轉(zhuǎn)速控制不等率的控制常數(shù)。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C(jī)最基本的控制系統(tǒng),分為有差控制和無(wú)差控73FSRN由FSRN0增加到額定負(fù)荷值FSRNB,轉(zhuǎn)速變化量為額定負(fù)荷條件下(TNR-TNH),有差轉(zhuǎn)速控制不等率為:轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR信號(hào)增減,機(jī)組靜態(tài)特性做上下平移。機(jī)組尚未入網(wǎng),輪機(jī)轉(zhuǎn)速TNH隨之改變;機(jī)組入網(wǎng)則改變機(jī)組出力。FSRN由FSRN0增加到額定負(fù)荷值FSRNB,轉(zhuǎn)速變化量為74轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR由中間值選擇輸出;最大限制值為107%n0,保證電網(wǎng)頻率高達(dá)103%時(shí),機(jī)組仍能帶滿負(fù)荷。超速試驗(yàn)上限為113%。最小限制值由邏輯信號(hào)L83TNROP決定。L83TNROP=1,STARTUP進(jìn)入中間值選擇,作為下限。L83TNROP=0,OPERATING進(jìn)入中間值選擇作為下限。TNR升降由數(shù)字積分器控制。由邏輯信號(hào)控制積分速率和積分方向。工作過(guò)程啟動(dòng)完成,L83TRESI=1,TNR=PRESET=100.3%以備并網(wǎng)。并網(wǎng)后L83TRESI=0。并網(wǎng)后通過(guò)改變TNR增減機(jī)組出力;發(fā)電機(jī)斷路跳閘,L83TRESI=1,TNR=100.3%,為下次并網(wǎng)做準(zhǔn)備。轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR由中間值選擇輸出;工作過(guò)程75加速控制系統(tǒng)工作原理:對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)TNH對(duì)時(shí)間求導(dǎo),計(jì)算轉(zhuǎn)子角加速度TNHA。如TNHA超過(guò)給定基準(zhǔn)TNHAR,則減小加速控制FSRACC。如TNHA小于給定值,則不斷增大FSRACC,迫使加速控制系統(tǒng)退出。僅限制轉(zhuǎn)速增加的動(dòng)態(tài)過(guò)程的加速度,對(duì)穩(wěn)態(tài)及減速過(guò)程不起作用。加速控制作用的兩個(gè)加速過(guò)程燃機(jī)突然甩負(fù)荷后幫助抑制動(dòng)態(tài)超速。啟動(dòng)過(guò)程中限制輪機(jī)加速率,以減小熱部件的熱沖擊。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出FSRN=(TNR-TNH)×FSRN2+FSRN1。啟動(dòng)過(guò)程中FSRN總是大于FSKRN1。在運(yùn)行轉(zhuǎn)速附近通過(guò)加入加速度控制限制加速度,延緩到達(dá)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的加速過(guò)程,間接抑制溫度上升,緩和啟動(dòng)結(jié)束階段溫度變化。加速控制系統(tǒng)工作原理:加速控制作用的兩個(gè)加速過(guò)程76加速控制算法:經(jīng)中間值選擇門輸出FSRACC信號(hào);三個(gè)輸入:
FSRMAX-給定的最大極限;
FSRMIN-可變的最小極限FSR值。啟停過(guò)程不同階段所給定的限 制曲線,經(jīng)壓氣機(jī)進(jìn)氣溫度修正系數(shù)CQTC修正后輸出。防止 過(guò)渡過(guò)程燃燒室貧油熄火。通過(guò)一系列運(yùn)算后經(jīng)加法器的輸入。加速控制算法:77
啟動(dòng)過(guò)程中TNHAR的獲取是燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速TNH的函數(shù)。
TNHAR應(yīng)能產(chǎn)生溫和上升的點(diǎn)火溫度;低轉(zhuǎn)速時(shí)慢慢上升;到達(dá)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)速較快上升。接近滿速時(shí)減小,以利于向全速空載過(guò)渡而不超 調(diào);到達(dá)全速后,加速基準(zhǔn)被設(shè)定為常數(shù)TAKR1,防止在甩負(fù) 荷或其他擾動(dòng)是超速。點(diǎn)火和暖機(jī)期間選擇固定基準(zhǔn),防止加速控制進(jìn)入FSR控制。啟動(dòng)過(guò)程中TNHAR的獲取78溫度控制系統(tǒng)引入溫度控制保證承受高溫、高速部件在安全環(huán)境下工作。功能:燃?xì)鉁囟瘸^(guò)允許值時(shí),發(fā)出信號(hào)去減少燃料量。必要時(shí)(尖峰運(yùn)行和尖峰超載運(yùn)行),可逐漸提高溫度限制值。和超溫保護(hù)系統(tǒng)一起,在各通道所測(cè)溫度值的差額超過(guò)某一定值時(shí)發(fā)出警報(bào)。
控制原理工作溫度高,無(wú)法測(cè)量;通常通過(guò)測(cè)量透平排氣溫度和壓氣機(jī)出口壓力,計(jì)算得到工作溫度。溫度控制簡(jiǎn)化原理圖溫度控制系統(tǒng)引入溫度控制保證承受高溫、高速部件在安全環(huán)境下工79
經(jīng)算法處理后代表溫度反饋的計(jì)算排氣溫度平均值TTXM與溫控基準(zhǔn) TTRX在減法器相減。差值與FSR在加法器中相加之和作為中間值選 擇的一個(gè)輸入。另外兩個(gè)輸入為FSRMAX和FSRMIN,代表中間值選擇設(shè)置的最大和最 小值極限。排氣溫度超過(guò)溫控基準(zhǔn),F(xiàn)SRT<FSR,溫度控制系統(tǒng)進(jìn)入控制,每一個(gè) 采樣周期FSR減小一個(gè)TTRX-TTXM,直到為零。排氣溫度低于溫控基準(zhǔn),F(xiàn)SRT被最小選擇門阻止,溫控系統(tǒng)退出控制。排氣溫度隨負(fù)荷增加而升高,通常在最大功率附近進(jìn)入溫度控制。并網(wǎng)機(jī)組 提高轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)TNR增加功率,到一定值時(shí),進(jìn)入溫度控制。若再提高 TNR,F(xiàn)SRN為最小選擇門所阻止,轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)退出。經(jīng)算法處理后代表溫度反饋的計(jì)算排氣溫度平均值TTXM與80排氣溫度信號(hào)處理采用18或24對(duì)熱電偶測(cè)量排氣溫度;熱電偶輸出信號(hào)接入<R>模塊的TBQA卡,再分別送到<R>、<S>、<T>的TCQA卡,卡件提供冷端補(bǔ)償和熱電偶異常偏置信號(hào)。最后得到反映排氣溫度的TTXD向量。1、4、7……..22<R>TTXDR2、5、8……..23<S>TTXDS3、6、9……..24<T>TTXDT
各控制機(jī)把溫度信號(hào)按實(shí)際位置排列成TTXD1_n;再按從高到低順序編排新的向量TTXD2_n,直接送往燃燒監(jiān)測(cè)保護(hù)。
TTXD2_n剔除故障熱電偶信號(hào),再去除最高值和最低值后,對(duì)剩余溫度信號(hào)進(jìn)行平均得到TTXM。排氣溫度信號(hào)處理1、4、7……..22<R>81溫度控制基準(zhǔn)溫控基準(zhǔn)隨環(huán)境溫度而變化。等排氣溫度溫控線;TTKn_I=常數(shù)壓氣機(jī)排氣壓力CPD偏置溫控線TTRXP=TTKn_I-[CPD-TTKn_C]×TTKn_SFSR或DWATT偏置溫控線。TTRXS=TTKn_I-[FSR-TTKn_K]×TTKn_M或TTRXS=TTKn_I-[DWATT-TTKn_LD]×TTKn_LGMark-V選取三種溫控線中最小值作為實(shí)際執(zhí)行的溫控基準(zhǔn)TTRX。 通常TTRXP被選出,稱作主工作溫控基準(zhǔn)或執(zhí)行溫控基準(zhǔn), TTRXS為后備溫控基準(zhǔn),TTKn_I僅在很高環(huán)境溫度下或啟動(dòng) 時(shí)可能被選出。溫度控制基準(zhǔn)Mark-V選取三種溫控線中最小值作為實(shí)際執(zhí)行82
CPD信號(hào)丟失故障: 機(jī)組全速后,壓氣機(jī)出口壓力信號(hào)低于運(yùn)行轉(zhuǎn)速計(jì)算的最小值,這 一故障以CPD信號(hào)丟失報(bào)警。允許備用溫度偏置在接近額定燃燒 基準(zhǔn)溫度運(yùn)行,至故障排除。CPD信號(hào)丟失故障:83實(shí)際算法軟件中還要考慮壓氣機(jī)進(jìn)口溫度修正CT_BIAS和蒸汽噴注降 低NOx溫度控制補(bǔ)償WQJG,溫控基準(zhǔn)計(jì)算方法需進(jìn)行修正。CPD偏置:TTRXP=TTKn_I-[CPD-TTKn_C]×TTKn_S+CT_BIAS+WQJGFSR偏置:TTRXS=TTKn_I-[FSR-TTKn_K]×TTKn_M+CT_BIAS+WQJGDWATT偏置:TTRXS=TTKn_I-[DWATT-TTKn_LD]×TTKn_LG+CT_BIAS+WQJG
三種溫控基準(zhǔn)輸入最小值選擇門取出最小值TTR_MIN,經(jīng)微分器得到溫控基 準(zhǔn)TTRX變化率,通過(guò)中間值選擇門限制溫控基準(zhǔn)變化率在TTKRXR1 和TTKRXR2之間,保證TTXM最小,而且不允許有太大變化速率。實(shí)際算法軟件中還要考慮壓氣機(jī)進(jìn)口溫度修正CT_BIAS和蒸汽84停機(jī)控制系統(tǒng)過(guò)程及功能:
操作員選擇STOP命令,控制系統(tǒng)給出停機(jī)信號(hào)L94X開始。數(shù)字給定點(diǎn)以正常速率下降以減少FSR和負(fù)荷,直到逆功率繼電器動(dòng)作使發(fā)動(dòng)機(jī)斷路器開路,F(xiàn)SR將逐步下降、減速。 通過(guò)控制系統(tǒng)控制停機(jī)過(guò)程中FSRSD的遞減速率來(lái)合理控制熱應(yīng)力的大小。停機(jī)控制算法 停機(jī)過(guò)程中FSRSD漸變速率FSKSDn分別由漸變控制邏輯L83JSD1-L83JSD5和FSRMIN控制。停機(jī)FSR曲線停機(jī)控制系統(tǒng)停機(jī)控制算法停機(jī)FSR曲線85
停機(jī)邏輯L94X為假,L83SDR為真:主保護(hù)L4為真控制邏輯L83JSD1為真FSRSD變化速率為FSKSD1。L4為假L83JSD2為真FSRSD變化速率為FSKSD2。對(duì)應(yīng)失去主保護(hù)出現(xiàn)遮斷,較快速率增加FSRSD使其推出控制。FSR鉗位于零。
發(fā)電機(jī)斷路器打開:FSRSD以設(shè)定速率FSKSD3向下斜降至FSRMIN,F(xiàn)SRSD取代FSRMIN。L60SDM為真,L83JSD3為假:以修正速率斜降至界限值K60RB以下:燃機(jī)沒(méi)有熄火,L83RB為真,使得L83JSD4為真,F(xiàn)SRSD斜降速率為FSKSD4。火焰檢測(cè)器檢測(cè)到任意一個(gè)失去火焰,延時(shí)1秒,控制邏輯L28CAN反轉(zhuǎn),L83JSD5為真,F(xiàn)SRSD以FSKSD5速率斜降,直到熄火關(guān)閉燃料。停機(jī)邏輯L94X為假,L83SDR為真:發(fā)電機(jī)斷路器86FSRMIN的設(shè)置:FSRMIN是持續(xù)維持燃燒室中燃燒的最小流量燃料,設(shè)置其是為了確保其他形式的FSR控制不會(huì)發(fā)出引起熄火的燃料水平的命令。利用線性插值法計(jì)算FSRMIN,是修正轉(zhuǎn)速TNHCOR的函數(shù)。停機(jī)過(guò)程中,如果發(fā)電機(jī)解列后,延時(shí)8分鐘機(jī)組仍在運(yùn)行,機(jī)組被遮斷;如果熄火前機(jī)組轉(zhuǎn)速降到K60RB,延時(shí)30秒也將被遮斷。FSRMIN的設(shè)置:停機(jī)過(guò)程中,如果發(fā)電機(jī)解列后,延時(shí)887手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)一般僅在控制器故障或調(diào)試時(shí)使用。也將作為最小選擇門的輸入之一。中間值選擇門輸出為FSRMAN;輸入包括FSRMAX和零,構(gòu)成FSRMAN的最大和最小極限。第三個(gè)輸入信號(hào)一般為中間值。FSRMAN<FSRMAX,F(xiàn)SRMAN控制FSR,L60FSRS邏輯置1,發(fā)出通報(bào)信號(hào)。CLMP功能塊用于限制在手動(dòng)控制下FSRMAN的增減速率鉗位功能。以FSRMAN1的正負(fù)值為上下極限。通電過(guò)程put-ini為真,切斷FSRMAN_CMD通過(guò)中選門的輸出,手動(dòng)控制退出。L43FSRS:預(yù)置關(guān)閉開關(guān)邏輯。為真,把當(dāng)前FSR作為控制信號(hào)輸出。手動(dòng)FSR控制系統(tǒng)中間值選擇門輸出為FSRMAN;通電過(guò)程p88FSR最小值選擇門通過(guò)最小值選擇門算出六個(gè)燃料行程基準(zhǔn)中最小的一個(gè)賦值給FSR作為選用燃料行程基準(zhǔn)。任何時(shí)刻只有一個(gè)燃料行程基準(zhǔn)進(jìn)入控制。燃機(jī)點(diǎn)火,處于啟動(dòng)控制,其他控制處于退出控制狀態(tài)。 暖機(jī)階段,啟動(dòng)控制處于工作狀態(tài)。 加速階段開始仍由啟動(dòng)控制控制。FSR按啟動(dòng)加速速率提升,排氣溫度TTXM和轉(zhuǎn)速TNH隨之上升。到200秒左右,轉(zhuǎn)速控制介入,TNR按啟動(dòng)速率上升。FSR上升速率較啟動(dòng)控制系統(tǒng)控制啟動(dòng)加速FSR上升速率低,啟動(dòng)控制系統(tǒng)退出控制。再以后可能是轉(zhuǎn)速控制和加速控制的復(fù)雜過(guò)程。 啟動(dòng)程序完成,轉(zhuǎn)速保持100.3%,等待并網(wǎng)。 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),可能受轉(zhuǎn)速控制和溫度控制。溫控系統(tǒng)進(jìn)入控制后,F(xiàn)SRT不斷減小,轉(zhuǎn)速控制退出,負(fù)荷被溫控所限。 上述FSR輸出依賴于主保護(hù)邏輯L4為真。一旦為假,燃機(jī)遮斷,F(xiàn)SR鉗位于零。FSR最小值選擇門89燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)課件90三燃機(jī)順序控制系統(tǒng)作用與主控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)緊密配合,相互聯(lián)系。燃機(jī)接到啟動(dòng)命令后,按照規(guī)定的啟動(dòng)程序發(fā)出程序信號(hào),自動(dòng)啟動(dòng)啟動(dòng)機(jī),帶動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)、點(diǎn)火、加速直到額定轉(zhuǎn)速。保證加速安全,使燃機(jī)既能較迅速啟動(dòng)又不能產(chǎn)生太大應(yīng)力。給出一系列輔機(jī)、啟動(dòng)機(jī)和燃料控制系統(tǒng)的順序控制命令。根據(jù)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行判斷,及時(shí)檢查各有關(guān)設(shè)備所處狀態(tài)。自動(dòng)完成停機(jī)程序。三燃機(jī)順序控制系統(tǒng)作用91轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯順序控制程序發(fā)出控制指令依賴于燃機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。采用電渦流式磁性傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速達(dá)到關(guān)鍵值,發(fā)出一系列控制指令使相應(yīng)設(shè)備動(dòng)作。轉(zhuǎn)速級(jí)邏輯92
零轉(zhuǎn)速邏輯L14HR:TNH<=TNK14HR1L14HR=1TNH>=TNK14HR2L14HR=0TNK14HR1:零轉(zhuǎn)速邏輯為真觸發(fā)值;TNK14HR2:零轉(zhuǎn)速邏輯為假釋放值;轉(zhuǎn)速介于觸發(fā)值和釋放值之間,零轉(zhuǎn)速邏輯是真是假要根據(jù)轉(zhuǎn)速變化過(guò)程來(lái)看。TNH從0.06%n0以下上升,不超過(guò)釋放值之前保持為真;高轉(zhuǎn)速下降未到觸發(fā)值之前保持為假。
最小點(diǎn)火轉(zhuǎn)速邏輯14HM:TNH>=TNK14HM1L14HM=1TNH<=TNK14HM2L14HM=0由釋放值以下上升到觸發(fā)值以前,保持為假;由觸發(fā)值以上下降到釋放值之前,保持為真。零轉(zhuǎn)速邏輯L14HR:最小點(diǎn)火轉(zhuǎn)速邏輯14HM:93
加速轉(zhuǎn)速邏輯L14HA:TNH>=TNK14HA1L14HA=1TNH<=TNK14HA2L14HA=0L14HA觸發(fā)主要用于開始FSR加速控制;L14HA的釋放主要用于熱停機(jī)過(guò)程中使FSR鉗位到零,從而使燃機(jī)熄火。
運(yùn)行轉(zhuǎn)速邏輯L14HS:TNH>=TNK14HS1L14HS=1TNH<=TNK14HS2L14HS=0L14HS為真,表示啟動(dòng)程序已經(jīng)完成,從而關(guān)閉壓氣機(jī)放氣閥,停運(yùn)交流潤(rùn)滑油泵等輔機(jī);L14HS為假,主要用于開啟壓氣機(jī)放氣閥,啟動(dòng)交流潤(rùn)滑油泵、交流液壓油泵等輔機(jī),繼續(xù)下降轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)直到最小值。加速轉(zhuǎn)速邏輯L14HA:運(yùn)行轉(zhuǎn)速邏輯L14HS:94燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)控制啟動(dòng)過(guò)程由啟動(dòng)程序控制和主控制系統(tǒng)中的啟動(dòng)控制共同完成。前者給出順序控制邏輯信號(hào),后者從燃機(jī)點(diǎn)火開始控制燃料命令信號(hào)FSR。作為開環(huán)控制的啟動(dòng)控制用預(yù)先設(shè)置的燃料命令信號(hào)FSR操作,包括最小、點(diǎn)火、暖機(jī)、加速、最大值,存儲(chǔ)于Mark-V啟動(dòng)控制系統(tǒng)。啟動(dòng)控制FSR信號(hào)通過(guò)最小選擇門起作用,由啟動(dòng)軟件發(fā)出指令。提供手動(dòng)控制FSR。按下“MANNUALCONTROL”和“FSRGAGRAISEORLOWER”開關(guān),可在FSRMIN和FSRMAX之間手動(dòng)調(diào)整FSR給定值。燃機(jī)停轉(zhuǎn),由燃料截止閥、控制閥和相關(guān)部件及電源構(gòu)成電子校驗(yàn)系統(tǒng)。CRT顯示處于主頁(yè)面位置,“NORMAL”字段顯示”SHUTDOWNSTATUS”。點(diǎn)擊“MASTERSELECT”的某個(gè)啟動(dòng)字段(CRANK、FIRE、AUTO)使主選擇L43邏輯轉(zhuǎn)到工作狀態(tài),觸發(fā)準(zhǔn)備啟動(dòng)電路。如果保護(hù)電路和遮斷閉鎖具備了“準(zhǔn)備啟動(dòng)允許條件”,CRT顯示:READYTOSTART,燃機(jī)接受啟動(dòng)命令。燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)控制95在“MASTERCONTROL”區(qū)點(diǎn)擊START并點(diǎn)擊“EXECUTECOMMAND”字段,啟動(dòng)命令進(jìn)入邏輯順序,開始執(zhí)行啟動(dòng)程序。啟動(dòng)信號(hào)激勵(lì)主控和保護(hù)回路(L4)及啟動(dòng)所需輔助設(shè)備。建立跳閘油壓,啟動(dòng)離合器嚙合,啟動(dòng)裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng),CRT顯示STARTING。燃機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng),L14HR信號(hào)使啟動(dòng)離合器線圈20CS失電,停止液壓棘輪的工作,離合器嚙合扭矩由啟動(dòng)機(jī)提供。轉(zhuǎn)速繼電器L14HM指出燃機(jī)在清吹和點(diǎn)火要求轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。清除計(jì)時(shí)器L2TV計(jì)時(shí)清吹時(shí)間,保證混合物吹出機(jī)組。L14HM信號(hào)或清吹周期完成后給出燃料流量,設(shè)置點(diǎn)火FSR和點(diǎn)火計(jì)時(shí)器L2F開始點(diǎn)火計(jì)時(shí)。火焰檢測(cè)器輸出信號(hào)(L28FD)檢測(cè)到火焰,暖機(jī)計(jì)時(shí)器L2W開始計(jì)時(shí),F(xiàn)SR降至暖機(jī)值。以減小燃機(jī)熱通道部件的熱應(yīng)力。如無(wú)火焰,L2F計(jì)時(shí)時(shí)間到,控制系統(tǒng)再給機(jī)組點(diǎn)火信號(hào),L2TV計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí)清吹。暖機(jī)周期(L2WX)完成,啟動(dòng)控制FSR以預(yù)定速率斜升到加速極限給定值。在“MASTERCONTROL”區(qū)點(diǎn)擊START并點(diǎn)擊“E96燃料增加,燃機(jī)進(jìn)入加速階段,只要啟動(dòng)機(jī)仍向燃機(jī)提供扭矩,就保持嚙合。燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,離合器脫開,啟動(dòng)機(jī)停運(yùn)。轉(zhuǎn)速繼電器L14HA指出燃機(jī)正在加速。程序完成L14HS觸發(fā),啟動(dòng)程序結(jié)束。FSR由轉(zhuǎn)速控制回路控制,相關(guān)輔助系統(tǒng)停機(jī)。燃料增加,燃機(jī)進(jìn)入加速階段,只要啟動(dòng)機(jī)仍向燃機(jī)提供扭矩,就保97燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)課件98四燃機(jī)的IGV控制系統(tǒng)IGV控制功能: 通過(guò)IGV葉片轉(zhuǎn)角的變化限制進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量??刂艻GV的目的如下:在燃機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中,當(dāng)轉(zhuǎn)子以部分轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)小IGV角度可避免壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振,擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍。 采用LVDT的96TV作為IGV角度測(cè)量的反饋。適合燃機(jī)運(yùn)行需要。校正轉(zhuǎn)速85%n0以下,IGV處于關(guān)小位置34?,校正轉(zhuǎn)速增至100%n0,IGV處于57?最小全速角,并網(wǎng)后隨負(fù)荷增加逐漸開啟至全開84?。IGV溫控:通過(guò)對(duì)IGV角度的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)燃機(jī)排氣溫度的控制。在燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)中,保持燃機(jī)處于恒定、較高的溫度值,可保證余熱鍋爐的正常工作和最理想的效率。四燃機(jī)的IGV控制系統(tǒng)99機(jī)組啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉IGV,壓氣機(jī)流量減小,減少機(jī)組啟動(dòng)阻力矩,減小啟動(dòng)過(guò)程壓氣機(jī)功耗。IGV控制原理:IGV控制基準(zhǔn)輸出信號(hào)CSRGVOUT分別送到<Q>硬件與96TV(LVDT)的位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較的差值推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),把IGV調(diào)整到理想位置。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉IGV,壓氣機(jī)流量減小,減少機(jī)組啟動(dòng)阻力矩,減100IGV控制基準(zhǔn)的算法校正轉(zhuǎn)速:部分轉(zhuǎn)速IGV基準(zhǔn)CSRGVPS 中間值選擇門上限為CSKGVMAX(84°),下限為CSKGVPS3(34°),IGV基準(zhǔn)輸出CSRGVPS所取中間值為:部分轉(zhuǎn)速IGV的控制角度范圍為34°到57°,不可能達(dá)到全開狀態(tài)。必須在CSRGVX>CSKVMIN時(shí)才能繼續(xù)開啟到84°。IGV控制基準(zhǔn)的算法校正轉(zhuǎn)速:部分轉(zhuǎn)速IGV基準(zhǔn)CSRGVP101IGV溫度控制和手動(dòng)控制基準(zhǔn)CSRGVX和IGV溫控基準(zhǔn)TTRXGV:CPD偏置的IGV溫控線漢和主控系統(tǒng)溫控線相吻合,二者之間差值CSKGVDB。依據(jù)TTRXGV溫度基準(zhǔn)可計(jì)算出CSRGVX溫控的IGV角度基準(zhǔn),可能包括手動(dòng)IGV基準(zhǔn)。IGV溫度控制和手動(dòng)控制基準(zhǔn)CSRGVX和IGV溫控基準(zhǔn)TT102IGV的運(yùn)作:正常啟動(dòng)時(shí)IGV保持全關(guān)位置,一直持續(xù)到校正轉(zhuǎn)速,IGV開始開啟。在全速空載或帶20%以下負(fù)荷,開啟到最小全速位置57°。與壓氣機(jī)防喘放氣閥配合動(dòng)作以維持壓氣機(jī)喘振裕度。不選擇IGV溫控方式運(yùn)行,IGV保持最小全速角,直到排氣溫度達(dá)到單循環(huán)的IGV溫控給定點(diǎn)。另一種以恒定的控制常數(shù)SCKGVSSR(700°F)作為排氣溫度控制值,以此調(diào)整IGV開度。選擇IGV溫控方式,達(dá)到聯(lián)合循環(huán)IGV溫控給定點(diǎn)之前,IGV保持最小全速角。IGV的運(yùn)作:103A點(diǎn):?jiǎn)?dòng)程序結(jié)束IGV位于最小全速角工作點(diǎn);增加功率,IGV可以維持在最小全速角,直至達(dá)到B點(diǎn)—IGV溫控點(diǎn)。輸出功率繼續(xù)增加,IGV必須增加開度維持給定點(diǎn)排氣溫度,在B到C’點(diǎn)移動(dòng)。到達(dá)C’點(diǎn)后,IGV處于全開位置。輸出功率繼續(xù)增加,燃機(jī)排氣溫度上升到基本負(fù)荷溫控極限的D點(diǎn)。簡(jiǎn)單循環(huán)下,從全速空載到滿負(fù)荷變化相應(yīng)從A到B’點(diǎn),到C點(diǎn),最后到D點(diǎn),而后進(jìn)入燃機(jī)排氣溫度CPD偏置基本溫控線。停機(jī)過(guò)程是啟動(dòng)過(guò)程的逆向變化。A點(diǎn):?jiǎn)?dòng)程序結(jié)束IGV位于最小全速角工作點(diǎn);104IGV控制系統(tǒng)故障保護(hù):為保證IGV控制系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行,設(shè)置了一系列報(bào)警和保護(hù):機(jī)組啟動(dòng)前,IGV位置反饋開度大于35°或小于32°,產(chǎn)生IGV位置故障報(bào)警,機(jī)組啟動(dòng)閉鎖。部分轉(zhuǎn)速運(yùn)行,控制算法比較VIGV位置反饋與基準(zhǔn)信號(hào)CSKGV之間的差值超過(guò)LK86GVA1的范圍,而且該差值持續(xù)LK86GVA2時(shí)間,則發(fā)出報(bào)警信號(hào)L86GVA”IGV不跟隨CSKGV”。VIGV位置開度反饋超出轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)CSKGV達(dá)LK86GVT1范圍,并持續(xù)LK86GVT2時(shí)間,為防止IGV過(guò)開導(dǎo)致壓氣機(jī)喘振,產(chǎn)生遮斷信號(hào)L86GVT,將使20TV失電,遮斷透平給出報(bào)警。全速運(yùn)行中,VIGV反饋CSKGV低于最小允許全速值LK4
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