燃气轮机控制系统.pptx

联合循环机组控制和调节概述 燃气-蒸汽联合循环机组的控制系统以简单循环燃气轮机控制系统为核心，在此基础上增加对余热锅炉和蒸汽轮机的控制系统，以及发电机组的一些辅机和辅助设备、电厂的一些共用系统、各系统的协调控制等所需要的控制设备构成。 各控制系统与联合循环发电机组受控对象的关系 Mark VI 控制系统网络结构 Mark VI 与DCS之间典型通讯方式 第十一章 燃气轮机控制系统 2007-08 燃气轮机控制系统概述 燃气轮机主控系统 燃气轮机顺序控制系统 燃气轮机的IGV控制系统 燃气轮机的燃料控制系统 启动控制系统 转速控制系统 加速控制系统 温度控制系统 手动FSR控制系统 FSR的最小选择门 本章主要内容 一 燃气轮机控制系统概述： 功能： 使机组盘车把机组带动到清吹转速、点火，继续把转速提升到额定工作转速； 控制同期并网，燃气轮机加负荷满足工作要求。 减小燃气轮机热通道部件和辅助部件中的热应力。 四个功能子系统： 主控制系统；是控制系统核心部分。能够实现四项基本控制，即设定启动和正常的燃料极限；控制燃气轮机转子加速；控制燃气轮机转子的转速；限制透平进口温度。采用FSR最小选择门控制燃料输入。 顺序控制系统；提供在启动、运行、停机和冷机期间轮机、发电机、启动装置和辅机的顺序控制。监测保护系统和其他主要系统；发出启停逻辑信号。 保护系统； 电源系统。 GE公司SPEEDTRONICTM的Mark-V数字控制系统特点： 采用当时必威体育精装版技术：三冗余16位微机控制器、对关键控制及保护参数的三取二表决、软件容错技术等； 对关键控制和保护的测量探头信号均采用三冗余并由三个处理器分别表决； 系统的输出信号对关键电磁阀以继电器三取二进行表决，对其余触点输出信号在逻辑输出处进行表决； 对模拟控制信号，用三线圈伺服阀表决；其他模拟信号采用中选方法表决。 …………. 二 燃气轮机主控制系统 概述： 主控系统是指燃气轮机的连续调节系统。包括启动控制系统、转速控制系统、加速控制系统、温度控制系统、停机控制系统、手动FSR控制系统。 主控制系统控制燃机燃料消耗率，每个主控系统输出燃料行程基准（FSR）指令。 与每个主控制系统对应的FSR量进入最小选择门，选出其中最小值作为输出，在该时刻实际执行用的FSR控制信号。 燃机控制原理示意图 启动控制系统 功能： 仅控制燃气轮机从点火开始到启动程序完成过程中的 燃料量，对应燃料行程基准为FSRSU。 启动过程中燃料需要量受压气机喘振及熄火极限或零功率所限。 考虑燃气轮机温度变化不能产生太高应力，需选用合理的FSRSU。 属于开环控制，根据程序系统逻辑信号分段输出预设FSRSU。 燃机启动FSRSU控制曲线 工作过程与控制算法 点火： 20%额定转速，L14HM=1 L83SUFI=1 FSKSU_FI与CQTC相乘赋给FSRSU 建立点火FSR值 点火成功标志： 至少两个火焰检测器检测到火焰并超过2秒； 所有四个火焰检测器均检测到火焰。 暖机： 点火成功后：L83SUFI=0 L83SUWU=1 FSRSU=FSKSU_WU，建立暖机值 暖机FSRSU较点火FSRSU低，其间过渡采用一阶滤波器，时间常数为FSKSU_TC。 暖机过程中FSRSU保持不变；转速逐渐上升，燃料流量随之缓慢增加，透平逐渐被加热。 暖机持续60秒后结束，给出暖机完成逻辑L2WX=1. 加速： 暖机结束后：L2WX=1 L83SUAR=1 FSRSU以FSKSU_IA为斜率进行增加，燃气轮机转速逐步提高。 FSRSU=FSKSU_AR RISING=1 切断积分器输入 合闸后，L83SUMX=1 FSRSU以FSKSU_IM为斜率进行增加，直到FSRSU=FSRMAX 启动控制系统退出 逻辑控制算法保证L83SUFI、L83SUWU、LSUSUAR、L83SUMX在某个时刻只有一项为真。 FSRSU输出的变化必须在主保护允许逻辑L4为真的条件下才能实现。 转速控制系统 是燃气轮机最基本的控制系统，分为有差控制和无差控制。并网运行应选用有差控制。 功能及算法：根据要求的转速基准信号TNR与实际转速TNH之差，正比例的改变FSR。 FSRN: 有差转速控制的输出FSR; FSRN0：额定转速空载的FSR，作为控制常数存入存贮单元； KDroop：决定有差转速控制不等率的控制常数。 FSRN由FSRN0增加到额定负荷值FSRNB，转速变化量为额定负荷条件下(TNR-TNH)，有差转速控制不等率为： 转速基准TNR信号增减，机组静态特性做上下平移。机组尚未入网，轮机转速TNH随之改变；机组入网则改变机组出力。 转速基准TNR 由中间值选择输出；