汽轮机DEH调节系统介绍PPT学习教案

1、会计学1 汽轮机汽轮机DEH调节系统介绍调节系统介绍 第1页/共71页 1减速齿轮；2调速器；3错油门；4油动机；5调节汽门 (一) 机械液压调节系统(MECHANICAL-HYDRAULIC CONTROL，简称MHC) ，实现转速的自动调节和负荷的手动调节。如下图所示： 第2页/共71页 第3页/共71页 第4页/共71页 第5页/共71页 第6页/共71页 第7页/共71页 第8页/共71页 第9页/共71页 驱动各阀门并使阀门能够停止在需 要的位置 当需要时能够快速遮断汽轮机进汽 第10页/共71页 第11页/共71页 其作用：生成和保存控制系统的控 制策略、过程画面、 测点记录、I/

2、O位置、报表生成以及 全系统的组态。 第12页/共71页 选择、快卸、单阀/顺序阀切换、 挂闸等。 （2）自启动：主要完成信号检测与 替换、参数越限报警保持、自动启 动、应力计算及寿命管理。 第13页/共71页 第14页/共71页 第15页/共71页 第16页/共71页 第17页/共71页 第18页/共71页 第19页/共71页 第20页/共71页 第21页/共71页 范围：汽机启动升速过程结束、机组完成并网后开始工作 。 要素：目标负荷、升负荷率；进行/保持（GO/HOLD）。 原理：通过开环或闭环工作方式控制汽轮发电机组的负荷。 开环工作时，根据功率定值及频差信号由负荷控制回路直 接给出阀

3、门开度指令。 闭环工作时，以发电机实发功率值为测量信号与功率定值 相比较，得到功率偏差值经负荷控制回路运算后去控制调节阀 的开度，达到调节功率的目的。 第22页/共71页 环，并降低功率给定值以确保 机组安全。 第23页/共71页 的输出值自动选择变负荷速率，一 但应力裕度 系数下降，回路自动降低变负荷速 率。 第24页/共71页 第25页/共71页 第26页/共71页 第27页/共71页 机电液控制 系统中必备的功能。 第28页/共71页 。 第29页/共71页 第30页/共71页 第31页/共71页 轮机带负荷 情况下逐个关闭阀门，以检验其 工作情况。 第32页/共71页 低于原水平，确保

4、电力系统尽快恢 复稳定。 第33页/共71页 由于汽轮机的惯性很大，通常做法是，故 障时同时关闭高压调节阀和中压调节阀，待过 一段时间后(1s以内) 重新开启阀门恢复负荷 。 如OPC保护动作时（103%额定转速）， 高、中调门关闭，待汽机转速降到3000rpm以 下 时，高、中调门自动开启。 第34页/共71页 第35页/共71页 第36页/共71页 （三） 电液控制系统的热应力监控功能 1.概述 热应力是由于金属内部热状态不同而产生的应力。 金属的热状态不同表现为其各个部分的温度不同， 因此热应力和温度差值有关。 假设一圆柱形金属物各部分的温度是一致的，则不 产生热应力。 如果用高温工质对

5、其加热，外表面温度将升高，内 部仍保持原温度，圆柱表面金属要膨胀，内部金属保 持原状，于是产生压应力。 反之，如果用工质冷却金属圆柱，其表面温度降低 而产生收缩，金属内部温度不变而保持原状，于是在 金属圆柱内产生拉应力。 第37页/共71页 第38页/共71页 行连续监视。 热应力监视的重点部位： 高压缸调节级和中压缸第一级处转 子和汽缸。 第39页/共71页 )( 1 IMI E )( 1 EME E 第40页/共71页 热应力的大小可以由温差来表征，也就是说，温差 大，热应力大；温差小，热应力小。 为了限制热应力不超过允许限值，可通过限制温差 不超过某一限值来实现。 对于缸体、阀体而言这个

6、限值是通过中间(平均)温度 的函数来设置的，与升/降速度或升/降负荷相对应， 形 成允许上限温差和允许下限温差两个限值。 通过温度传感器测得与蒸汽接触的缸体表面温度T1 和在缸体50%深度的平均温度Tm，温度差由这两个温度 计算后得到： dT=T1-Tm 第41页/共71页 转换器转换为转速或负荷目标值和 升速率、变 负荷速率，再通过DEH基本控制功 能去控制汽 轮机升速或变负荷，形成一个闭环 控制过程。 整个过程要保证转子应力不超过 允许应力值。 第42页/共71页 应力限制回路工作原理见下图。 第43页/共71页 （四） 保护系统 汽轮机保护系统的功能为，当汽轮机运行中出现危险 情况时，迅

7、速关闭所有进汽阀门，防止发生重大事 故，保护汽轮机设备安全。 为了提高汽轮机保护系统工作的可靠性，保护系统还 应具有在线试验功能。 汽轮机保护系统由信号检测、跳闸逻辑、液压保护回 路(含跳闸回路)等部分组成。 第44页/共71页 第45页/共71页 第46页/共71页 2.跳闸回路 为了提高保护回路动作的可靠性，跳闸回 路和重要跳闸条件通常采用冗余设置，跳闸电 路经常处于导通状态并可实现在线试验。 第47页/共71页 第48页/共71页 第49页/共71页 第50页/共71页 第51页/共71页 第52页/共71页 从而实现了 汽轮机停机的自动保护。 第53页/共71页 第54页/共71页 第

8、55页/共71页 3.保护系统的逻辑 第56页/共71页 （五） 液压伺服系统 液压伺服系统通常包括供油系统、液压执行机 构两部分，有的EHC系统将汽轮机液压跳闸回路也包 含在内。 1.供油系统 1）功能：向液压执行机构提供压力稳定的压力油， 并保持油的理化特性。 2）组成及工作原理 ： 第57页/共71页 供油系统示意图 1油箱； 2滤网； 3交流油泵； 4压力滤油器 ； 5卸荷阀； 6溢流阀； 7蓄能器； 8滤油器； 9冷油器 位于油箱1下方的交流高压油泵3，通过滤网2将油箱 中 的抗燃油吸入，抗燃油经过油泵3升压后从泵出口送至压 力滤油器4过滤。过滤后的高压抗燃油经过逆止阀流入活 塞式蓄

9、能器7，与蓄能器相连的高压油母管将高压抗燃油 送到各执行机构。执行机构的压力回油经滤油器8过滤后 进入冷油器9，冷却后的抗燃油再注入油箱。 第58页/共71页 2.电液执行机构 组成：油动机、阀位检测器、试验电磁阀和电液转换器。 工作原理： 阀门控制回路输出的阀位控制信号与阀位检测器送来的阀位反馈信号比较后 得到阀位偏差信号。 阀位偏差信号经放大器放大，转换为输出控制电流。 输出控制电流经电液转换器转换为液压信号，控制油动机活塞缸的充油量使 活塞移动，再经机械传动机构去调节汽阀的开度。 阀门开度的变化经阀位检测器检测并转换为直流阀位反馈信号。 直流阀位反馈信号与阀位控制信号比较，两者相等时，油

10、动机活塞位置稳定不 动，阀门开度也保持不变。 典 型 电 液 执 行 机 构 工 作 原 理 图 第59页/共71页 2.电液执行机构 油动机：用以直接操作蒸汽阀门。 油动机大都采用弹簧复位液压开启式结构，液压 缸单侧进油，充油时阀门开启，开启行程大小取决 于液压缸的充油量。 当液压缸泄油时，阀门借助弹簧的力量关闭。 油动机工作原理示意图 第60页/共71页 位移传感器 阀位检测器： 用来测量阀门行程，通常采用线 性差动变压器作为位移传感器。 为了保证阀位反馈信号的可靠性，传感器采用 冗余设置。 位移传感器原理如下图所示： 第61页/共71页 全关、全开的阀门依靠建立安全油 压来开、关 阀门，

11、不配备电液转换器。 第62页/共71页 第63页/共71页 电液转换器由力矩电动机和液压放大滑阀组成。 控制用压力油由喷嘴油口进入伺服阀，经过滤网过滤后进入可以随力矩电动机电枢摆动的喷油嘴。 当喷嘴位于中间位置时，液压放大滑阀两端油缸腔室的压力相等，滑阀位于中间位置。 力矩电动机的控制绕组有电流通过时，电枢随电流的方向变化而左右偏转，喷嘴也随之偏转。 当喷嘴顺时针偏转时，滑阀左侧压力增大、右侧压力减小，滑阀向右侧移动，这时油口1与压力油口P连通。由于液压缸与油口1是相连通的，压力油就进入液压缸，推动阀门开启。 当控制绕组的电流消失时，喷嘴回到中间位置，滑阀也回到中间位置，油口1被堵死，液压缸不

12、再充油，阀门也就稳定到某一开度。 绕组中的电流方向相反时，喷嘴偏转方向也相反，滑阀向左移动并将油口1和排油口R连通，液压缸的油被排出而阀门关小，直到控制绕组中的电流消失、喷嘴回到中间位置，阀门开度也就不再继续关小。 第64页/共71页 （六）自启停控制系统 汽轮机自启停系统(TAC)是一个大范围的控制系 统，原则上讲汽轮机自启停控制系统应能自动完成 汽轮机从启动准备开始直至带满负荷为止的全部操 作。由于主辅机运行方式、各个控制系统的控制水 平以及制造厂家的设计思路和设计经验的不同，因 此汽轮机TAC系统的功能和控制范围有很大差别。 一台较为复杂的汽轮机自启停系统，从机组冷态启 动到带满负荷应完

13、成以下控制功能。 (1)盘车阶段的控制功能 (2)抽真空阶段的控制功能 (3)升速阶段的控制功能 (4)并网阶段的控制功能 (5)带满负荷阶段的控制功能 第65页/共71页 9)疏水顺序控制系统； 10)循环水顺序控制系统 ； 11)凝汽器真空顺控系统 ； 12)凝结水控制系统； 13)高、低旁控制系统； 14)发电机励磁系统； 15)发电机自动同期系统 。 汽轮机TAC功能既有自动调节内容，又有顺序控制内容，涉 及面很广。 为了实现汽轮机从冷态静止状态到带满负荷的全部自动操 作，应该设置以下控制系统： 1)汽轮机调节系统； 2)汽轮机保护系统； 3)汽轮机监视系统； 4)汽轮机热应力计算系统

14、 ； 5)润滑油顺序控制系统； 6)控制油顺序控制系统； 7)汽机盘车顺序控制系统 ； 8)汽封控制系统； 第66页/共71页 多数电调系统中配置专门的ATC控制计算机，完成数据检测， 应力计算，升速率、变负荷速率控制等任务。 程序按功能可以分为三类： (1)检测、监视功能程序。包括： 高压缸汽室温度监测； 润滑油及轴承金属温度监视； 转子偏心度及振动监测； 盘车监测； 轴封、低压排汽及凝汽器真空监视； 胀差及轴向位移监视； 低压排汽压力及再热汽温度监视； 传感器故障监视； 发电机监测。这部分功能程序用于检测、监视汽轮发电机组运行工况，为应力计算和ATC控制提供决策依据。 第67页/共71页 (2)应力计算功能程序。包括： 高压转子