汽轮机DEH控制系统幻灯片.ppt

汽轮机DEH控制系统 晋能集团 曹萌 汽轮机的作用与工作原理 汽轮机是火力发电厂的三大主要设备之一。它以锅炉产生的蒸汽为工质，将热能转化为机械能，为发电机提供动力。 就以我们公司为例,阳光公司4台汽轮机DEH控制系统，是由东方汽轮机厂与美国ETSI公司合作生产。调节系统的电气部分原来采用INFI-90分散式控制系统，现在#1、#2机组经过DCS一体化改造，采用OVATIN控制系统的配置。液压部分没有改变，全部采用高压抗燃油系统。汽轮机高压缸进汽口配有4个调节汽阀，中压缸进汽口上配有2个调节汽阀，为保证汽轮机的安全运行，还配有相应的主汽阀，即2个高压主汽阀和2个中压主汽阀。10个进汽阀均采用液压执行机构油动机来驱动，以满足动作时间短，定位精度高的要求。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 讲解内容主要包括三部分 1、汽轮机DEH控制系统的组成 2、汽轮机DEH控制系统的控制策略 3、汽轮机DEH控制系统的主要试验 4、汽轮机DEH控制系统的常见故障 一、DEH系统的组成 ●从硬件组成分析 操作员站,工程师站,控制柜 就地部分：伺服放大器,电液转换器、油动机、LVDT共同组成一个液压伺服执行机构，通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接，实现对汽轮机进汽流量的控制。 ●从对汽轮机的作用分析 汽轮机的调节保安系统由调节系统和保安系统组成。调节系统是汽轮机控制的主要环节，全面控制汽轮机的启停、升速、带负荷及电厂的协调控制，采集各种汽轮机的运行信息，显示汽轮机的运行状态；保安系统是汽轮机保护的重要部分，它全方位监视汽轮机的各个危害安全运行的参数，保护汽轮机安全可靠的运行。比如：危急遮断滑阀、飞锤高低压遮断电磁阀 ，超速限制电磁阀等等。 二：控制策略和功能 1、任务： DEH控制系统可以实现汽轮机从挂闸、冲转、定速暖 机、同期并网、带初负荷以及满负荷整个过程的控制。 2、控制方式： 手动方式、自动方式、锅炉自动方式、自启动方式。 3、DEH控制功能 DEH控制功能分为四部分,即超速保护部分、自动控制部分、阀门管理部分和转子热应力计算与ATR部分。 转子热应力计算与ATR部分在我们公司没有实现，仅起到监视作用，不做讲解。 超速保护部分的主要功能 主要完成转速的测量以及各种紧急情况的处理。比如：负荷不平衡、甩负荷、超速限制、超速遮断等主要功能。 1、负荷不平衡控制。当电网发生瞬时故障，发电机输出功率骤减，汽机尚未及时减负荷，导致汽机转速突增，为了解决机负荷和电负荷的不平衡问题，通过测量中压缸排汽压力作为汽机功率的标志，当汽机功率与电功率之差超过30%额定功率时，快关中调门，达到改进电力系统稳定性的作用。 2、甩负荷的类型及危害 甩负荷的类型： a、因供电输变线路突然跳闸，使机组负荷无法正常输出 b、发电机保护动作，跳开发电机出口开关 ，发电机解列 c、汽轮机保护动作,高中压主汽门突然关闭，汽机甩负荷 d、运行中某一主汽门、调门或某一油动机突然关闭 甩负荷的危害： 运行中汽轮发电机组甩负荷，不仅给电网的稳定运行带来负面影响，而且直接对机组的安全运行构成威胁，其危害性主要表现在以下几个方面： （1）甩负荷是造成机组超速的主要因素 （2）甩负荷后对机组形成了一次较大的热冲击 （3）甩负荷过程伴随着一次较大的机械冲击 （4）甩负荷对汽轮发电机的转子构成一次较大的扰动 （5）甩负荷后还会造成压力容器超压运行，甚至引起安全阀启跳，压力容器 变形或爆破 3、超速限制功能 当由电气原因（上述a、b类型）造成机组甩负荷时，则发电机甩去全部或大部分负荷（仅剩下厂用电负荷），由于控制信号的滞后，加之对于中间再热机组,由于再热蒸汽系统容积相当大及余汽的作用，使汽机转速快速飞升，如果汽轮机调速系统的动态特性不理想，就会造成超速保护动作而停机。为了防止机组跳闸，在转速达到103%（转速达到3090RPM），通过超速保护电磁阀(OSP)立即快关高中压调门，抑制转速，起到超速预警保护。 当汽轮机保护动作（上述c类型）造成机组甩负荷时，机组会甩去全部负荷，此时机组的转速与甩负荷前相比基本不变。由于高中压主汽门关闭，切断了进入汽轮机的所有蒸汽，为了维持稳定转速，全靠电网的反送电，此时汽