第11章给水汽轮机控制系统张4万字.doc

第一章 给水泵汽轮机控制系统（MEH） 2 第一节 概述 2 第二节 给水泵汽轮机控制系统功能 6 第三节 给水泵汽轮机控制系统的基本组成 7 第四节 给水泵汽轮机控制系统可靠性设计 7 第五节 给水泵汽轮机保护系统（METS） 7 给水泵汽轮机控制系统（MEH） 概述 给水泵的驱动方式及其系统 给水泵是热力发电厂消耗大量厂用电的主要辅助设备之一，其驱动机械包括交流电动机和汽轮机两种。 具有液力耦合器的给水泵系统 具有液力耦合器的泵组机构，是在给水泵和交流电动机之间，增加一套液力耦合器变速机构，以液力耦合器代替给水泵和电动机之间的刚性联结。 液力耦合器的作用，一是传递原动机的转矩，二是实现无级调速，解决给水泵的变速运行问题，提高经济性。设置变速箱可提高给水泵的转速，克服制造大型告诉电机的困难，提高泵的效率，并使其结构紧凑，减少投资和运行费用。 目前，300MW以下的机组通常采用这种给水泵系统。 具有小汽轮机的给水泵系统 这种以小汽轮机代替电动机拖动给水泵的系统，除解决给水泵的变速运行问题外，还可通过提高汽轮机的转速，使汽轮机和泵的效率都得到提高。给水泵汽轮机的动力来源于蒸汽，一般都是采用主汽轮机的抽汽作为汽源。 大型机组，其给水系统通常配置两台容量各为机组额定容量50％的汽动给水泵和一台容量为机组额定容量25％～30％的电动给水泵。 润金电厂350MW超临界机组的给水系统配置一台容量为机组额定容量100％的汽动给水泵和一台容量为机组额定容量50％的电动给水泵。汽动给水泵的汽源为四段抽汽和二段抽汽。 两种驱动方式的比较 两种给水泵驱动方式的共同点是都可以采用高速给水泵，都可以变速控制，提高泵组的经济性。两种驱动方式的不同点是： （1）用交流电动机驱动时，用液力耦合器控制转速；用小汽轮机驱动时，可用液压系统模拟电调或微型计算机控制系统的数字电调（MEH）控制转速。 （2）给水泵的转速，据美国资料，在目前材料条件下，转速可达12000r/min，但现有机组一般在4000～6000r/min，个别达到7000r/min。在采用高转速问题上，液力耦合器受限制较多。 （3）给水泵的功率，液力耦合器驱动的单泵为4～10MW，小汽轮机驱动几乎不受限制，美国设计的2000MW主汽轮机，小汽轮机的功率达到80MW。 （4）泵组的效率，一般认为采用变速调节闭调节汽阀调节可节约功率15％。两种驱动方式比较，采用小汽轮机可使主机多供电，改善末级排汽和没有变速箱损失等，比液力耦合器驱动方式还可再提高效率0.3％～0.5％。 综合上述分析，给水泵小汽轮机的驱动方式无论在容量、效率和控制方式等方面，都具有明显的优势，因此，现代大型电厂的给水泵，几乎都是以汽轮机驱动的给水泵为主给水泵，而液力耦合器驱动的给水泵为备用给水泵。 给水泵汽轮机控制系统概述 给水泵汽轮机控制系统的类型 大型机组给水泵汽轮机的控制系统，有三种控制方式。 1. 液压控制系统 给水泵汽轮机液压控制系统的控制模式，基本上有机械－液压或全液压控制系统两种，与传统的主机液压控制系统并无本质的区别，而且，对于设计的简化、部件的标准化和通用化，其液压部件与制造厂生产的同类汽轮机控制系统基本类似。 2. 模拟电液控制系统（AEH） 这种给水泵汽轮机的控制系统，是以模拟电压输出为基础的电液控制系统，它与各制造厂生产的汽轮机模拟电调系统类似。显然，由于电气信号易于综合和电调控制精度的提高，模拟电液控制系统由于液压控制系统。 3． 数字电液控制系统（MEH） 这种控制系统是随着微型计算机的发展与普及，在模拟电调基础上发展起来的微型计算机数字电液控制系统。该系统在提高控制质量和系统联网实现全厂计算机控制方面具有无可比拟的优点，代表当前控制系统发展的方向。 目前，上述三种系统都已经比较成熟，都有不同程度的运行经验。一般而言，后一种优于前一种。在应用上，为了保证控制的可靠性，都设有手动备用系统，或者根据用户的需要，设置可跟踪的无扰切换电液并存系统。 给水泵汽轮机数字电液控制系统的特点 给水泵汽轮机数字电液控制系统简称MEH（Micro Processer-based electro hydraulic）。MEH与主汽轮机的DEH相似，所不同的是MEH的控制功能只有转速控制。 MEH与液压控制系统相比，除功能相同外，还具有下列液压控制相同所没有的功能：、 （1）大范围转速闭环控制。 （2）能接受锅炉给水控制系统来的给水流量要求指令，对汽轮机的转速进行控制。 （3）可编程的软件和模块化硬件系统使MEH具有高度灵活性。 MEH系统的核心部分，是一种以微处理器微基础的汽轮机转速控制器（SCS），它接受锅炉给水自动调节系统所要求的转速信号，直接控制汽轮机的高压或低压调节汽阀，通过改变进汽量，改变汽轮机的转速，使之满足锅炉给