哈汽1000MW超超临界汽轮机调节培训

1、哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮超超临界汽轮机调节培训机调节培训刘先斐刘先斐哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训1.1.概述概述 1.11.1汽轮发电机组的自调节特性汽轮发电机组的自调节特性 A.汽轮发电机组转子的力矩平衡汽轮发电机组转子的力矩平衡汽轮发电机组转子的力矩平衡方程：汽轮发电机组转子的力矩平衡方程： A A和和B B是发电机输出电流的函数是发电机输出电流的函数。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训B.B.汽轮发电机

2、组的自平衡汽轮发电机组的自平衡自平衡：受内外扰动，汽机不进行调节，力矩可自动平衡。自平衡：受内外扰动，汽机不进行调节，力矩可自动平衡。例如：外负荷增大，输出电流增大，阻力矩增大，例如：外负荷增大，输出电流增大，阻力矩增大，M Md dM Memem+ +M Mf f，转，转速降低，速降低，M Md d增大，增大，M Memem+ +M Mf f减小，在较低的转速下达新的平衡。减小，在较低的转速下达新的平衡。问题：转速变化太大。问题：转速变化太大。信息：外负荷增大，转速降低；外负荷减小，转速升高。信息：外负荷增大，转速降低；外负荷减小，转速升高。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节

3、培超超临界汽轮机调节培训训1.21.2调速系统调速系统古典的调节系统古典的调节系统A.A.发电机组对调节的要求发电机组对调节的要求能控制机组转速进行并网，并网后能控制机组带任意负荷；能控制机组转速进行并网，并网后能控制机组带任意负荷；外负荷不变，保持功率和转速不变；外负荷不变，保持功率和转速不变；外负荷变化，可控制机组过渡到新的稳定工况，使输出功率与外负荷适外负荷变化，可控制机组过渡到新的稳定工况，使输出功率与外负荷适应，转速变化在允许范围内；应，转速变化在允许范围内；若发电机跳闸甩负荷，机组能维持空负荷运行；若发电机跳闸甩负荷，机组能维持空负荷运行；若机组发生故障，迅速切断机组进汽，保证转速

4、不超过允许值。若机组发生故障，迅速切断机组进汽，保证转速不超过允许值。B.B.调速系统的实现调速系统的实现以转速变化为调节信号，通过传动机构带动调节阀改变进汽量。以转速变化为调节信号，通过传动机构带动调节阀改变进汽量。要求功率和转速一一对应，是有差调节。速度变动率要求功率和转速一一对应，是有差调节。速度变动率=4.5=4.56%6%设置同步器改变功率和转速的对应关系，在转速不变时可改变机组功率；设置同步器改变功率和转速的对应关系，在转速不变时可改变机组功率；在功率不变时可改变机组转速；同时进行调频。在功率不变时可改变机组转速；同时进行调频。C.C.调速系统的缺点调速系统的缺点迟缓率较大（迟缓率

5、较大（0.30.30.5%0.5%）; ;没有抗内扰能力；没有抗内扰能力；甩满负荷后机组稳定转速较高。甩满负荷后机组稳定转速较高。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 1.31.3再热机组调节的特点再热机组调节的特点A.A.再热机组的调节特性再热机组的调节特性再热器是巨大的中间容积，造成调节过再热器是巨大的中间容积，造成调节过程功率变化滞后。影响非再热机组的负程功率变化滞后。影响非再热机组的负荷和电网频率波动；甩负荷或事故停机荷和电网频率波动；甩负荷或事故停机时，严重超速。时，严重超速。采用单元制系统，蓄热能力相对减少，采用单元制系统，蓄热能力相对减少，

6、调节性能差。调节性能差。B.B.改善再热机组调节特性的方法改善再热机组调节特性的方法加装中压截止阀和中压调节阀，参与调加装中压截止阀和中压调节阀，参与调节；节；采用电液调节系统，减小迟缓率；采用电液调节系统，减小迟缓率；甩负荷或事故停机时，同步器自动回零，甩负荷或事故停机时，同步器自动回零，降低转速飞升值；降低转速飞升值；采用差值调节信号，提高抗内扰性能，采用差值调节信号，提高抗内扰性能，减小负荷波动；减小负荷波动；实现机、炉协调控制。实现机、炉协调控制。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮

7、机调节培训训1.41.4功频电液调节系统功频电液调节系统A.A.功率调节回路的引入功率调节回路的引入引入功率调节回路，实现差值信号调节，提高抗内扰性能；引入功率调节回路，实现差值信号调节，提高抗内扰性能；基本框图基本框图 ：调节信号：调节信号：S=k(nS=k(n0 0n)n)(P(P0 0P)P)；S S，V= V= 常数，常数，L=0L=0，稳定工况；，稳定工况；n降低，降低，S 0, V V增大增大,L L0 0，m m增大增大,P增大增大，使使S减小，减小，S S重新重新=0=0；n升高升高， S 0, V V减小减小,L L0 0，m m减小减小,P减小减小，使使S增大，增大，S S

8、重新重新=0=0；内扰使内扰使P增大，增大，S 0, L L0 0，m m减小减小,P减小减小，使使S增大，增大，S S重新重新=0=0；哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训原因：当外负荷增加时，电网阻抗减小，发电机输出电流增大，其原因：当外负荷增加时，电网阻抗减小，发电机输出电流增大，其电磁阻力矩增大，电磁阻力矩增大，M Md d与与M Memem不平衡，转子产生加速度，不平衡，转子产生加速度，M Md dM MememIdIddd机组转速降低。而机组功率测量是测发电机的输出功率，因此功机组转速降低。而机组功率测量是测发电机的输出功率，因此功率测量值的

9、变化与转速测量值的变化相反，且先于转速变化，出现率测量值的变化与转速测量值的变化相反，且先于转速变化，出现“反调反调”。危害：造成调节迟缓，调节过程电网频率波动增大。危害：造成调节迟缓，调节过程电网频率波动增大。解决方案：解决方案： 引入转速微分信号，增强调节信号中转速变化的影响；引入转速微分信号，增强调节信号中转速变化的影响； 在测功回路加装延时器，推迟外负荷变化的影响；在测功回路加装延时器，推迟外负荷变化的影响； 对测功回路进行校正，削弱功率测量信号的影响；对测功回路进行校正，削弱功率测量信号的影响； 用与汽轮机输出功率有关的信号，作为测功回路调节信号。用与汽轮机输出功率有关的信号，作为测

10、功回路调节信号。B.B.功频调节系统的功频调节系统的“反调反调”哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训C.C.采用电子调节器采用电子调节器为了提高调节系统的灵敏度，采用电子调节器。另外，电子为了提高调节系统的灵敏度，采用电子调节器。另外，电子调节器便于调节信号的综合处理和传输。调节器便于调节信号的综合处理和传输。D.D.执行机构仍采用液压油动机执行机构仍采用液压油动机提高油压油动机的体积小，提升力大，故大机组仍采用错油提高油压油动机的体积小，提升力大，故大机组仍采用错油门和油动机作为执行机构。门和油动机作为执行机构。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界

11、汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训1.51.5汽轮机运行对调节系统性能的要求汽轮机运行对调节系统性能的要求 （1 1）调节系统应能保证机组启动时平稳升速至）调节系统应能保证机组启动时平稳升速至3000rpm3000rpm，并能顺，并能顺利并网；即在机组启动升速过程中，能手动向调节系统输入信号，利并网；即在机组启动升速过程中，能手动向调节系统输入信号，控制进汽阀门开度，平稳改变转速；控制进汽阀门开度，平稳改变转速；（2 2）机组并网后，蒸汽参数在允许范围内，调节系统应能使机组）机组并网后，蒸汽参数在允许范围内，调节系统应能使机组在零负荷至满负荷之间任意工况稳定运行；即机组在并网运行时，在零负荷

12、至满负荷之间任意工况稳定运行；即机组在并网运行时，能手动向调节系统输入信号，任意改变机组功率，维持电网供电能手动向调节系统输入信号，任意改变机组功率，维持电网供电频率在允许范围内；频率在允许范围内；（3 3）在电网频率变化时，调节系统能自动改变机组功率，与外负）在电网频率变化时，调节系统能自动改变机组功率，与外负荷的变化相适应；在电网频率不变时，能维持机组功率不变，具荷的变化相适应；在电网频率不变时，能维持机组功率不变，具有抗内扰性能；有抗内扰性能；（4 4）当负荷变化时，调节系统应能保证机组从一个稳定工况过渡）当负荷变化时，调节系统应能保证机组从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况，而不发生较大

13、的和长时间的负荷摆动。到另一个稳定工况，而不发生较大的和长时间的负荷摆动。（5 5）当机组甩全负荷时，调节系统应使机组能维持空转（遮断保）当机组甩全负荷时，调节系统应使机组能维持空转（遮断保护不动作）。护不动作）。（6 6）调节系统中的保护装置，应能在被监控的参数超过规定的极）调节系统中的保护装置，应能在被监控的参数超过规定的极限值时，迅速地自动控制机组减负荷或停机，以保证机组的安全。限值时，迅速地自动控制机组减负荷或停机，以保证机组的安全。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训2.2.高中压缸进汽阀门高中压缸进汽阀门 汽轮机的进汽阀门是汽轮机调速系统中最

14、终控制进汽的重要部件，汽轮机的进汽阀门是汽轮机调速系统中最终控制进汽的重要部件，分为高压主汽门及调节汽门和中压（再热）主汽门及调节汽门。分为高压主汽门及调节汽门和中压（再热）主汽门及调节汽门。本机组进汽阀门有：本机组进汽阀门有：四个主汽阀（高压主汽阀）四个主汽阀（高压主汽阀）四个调节阀（高压调节阀）及整体阀壳四个调节阀（高压调节阀）及整体阀壳两个中压联合汽阀（中压主汽阀和中压调节阀）两个中压联合汽阀（中压主汽阀和中压调节阀）中压联合汽阀的主汽阀和调节阀共用一个阀壳和阀座。中压联合汽阀的主汽阀和调节阀共用一个阀壳和阀座。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训

15、 2.12.1高压主汽调节联合阀高压主汽调节联合阀哈汽机组高压主汽阀与高压调节汽阀为一体式结构，由耐热合金哈汽机组高压主汽阀与高压调节汽阀为一体式结构，由耐热合金钢铸件同时制成。主汽阀内部装有精过滤网，实现多层过滤，可钢铸件同时制成。主汽阀内部装有精过滤网，实现多层过滤，可有效地避免固粒腐蚀。为了消除汽流不稳定和冲击波引起的阀杆有效地避免固粒腐蚀。为了消除汽流不稳定和冲击波引起的阀杆振动，选用了低振动型调节汽阀，提高了调节的可靠性。振动，选用了低振动型调节汽阀，提高了调节的可靠性。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训高压主汽阀高压主汽阀型式：液压开启，

16、弹簧关闭，非定位球阀；型式：液压开启，弹簧关闭，非定位球阀；数量：四个；数量：四个；高压主汽阀位于汽轮机调节阀前的主蒸汽管道上，每个主汽高压主汽阀位于汽轮机调节阀前的主蒸汽管道上，每个主汽阀有一个进汽口和一个连接到调节阀腔室的出汽口。每个主汽阀有一个进汽口和一个连接到调节阀腔室的出汽口。每个主汽阀由液压开启，弹簧关闭，可以快速关闭。阀由液压开启，弹簧关闭，可以快速关闭。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训高压主汽阀高压主汽阀哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训高压主汽阀的主要功能是在汽机危急情况下，例如在失去高压主

17、汽阀的主要功能是在汽机危急情况下，例如在失去负荷而调节阀失控无法关闭时，迅速关闭汽机进汽，避免引负荷而调节阀失控无法关闭时，迅速关闭汽机进汽，避免引起汽轮机超速，是汽轮机主蒸汽进口前的最后一个截止阀。起汽轮机超速，是汽轮机主蒸汽进口前的最后一个截止阀。为了解决高压主汽阀阀碟承受全部压差的条件下不能打开，为了解决高压主汽阀阀碟承受全部压差的条件下不能打开，为此设计了预启阀结构，当预启阀打开时，阀后蒸汽压力逐为此设计了预启阀结构，当预启阀打开时，阀后蒸汽压力逐渐建立。当主阀碟后压力达到阀前压力的渐建立。当主阀碟后压力达到阀前压力的15%15%20%20%，这时主，这时主汽阀碟就能开启了（只有在调节

18、阀被完全关闭时，才允许打汽阀碟就能开启了（只有在调节阀被完全关闭时，才允许打开主汽阀）。开主汽阀）。高压主汽阀的阀座与阀碟的球型密封表面堆焊有一圈司太立高压主汽阀的阀座与阀碟的球型密封表面堆焊有一圈司太立合金，提高耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟的圆盘合金，提高耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟的圆盘式结构可使主汽阀快速关闭。式结构可使主汽阀快速关闭。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训高压调节汽阀高压调节汽阀型式：液压开启，弹簧关闭，定位球阀；型式：液压开启，弹簧关闭，定位球阀；数量：四个；数量：四个；开启方法：联合调节。开启方法：联合调节。每一

19、个阀门都设计有直径为大阀四分之一的预启阀，预启每一个阀门都设计有直径为大阀四分之一的预启阀，预启阀的直径小到足以在初始蒸汽为全压力的情况下被提起，预阀的直径小到足以在初始蒸汽为全压力的情况下被提起，预启阀碟先于大阀碟提升，汽流可以通过大阀碟与阀碟套筒之启阀碟先于大阀碟提升，汽流可以通过大阀碟与阀碟套筒之间的间隙流向阀后，这样降低了开启大阀的提升力。所有调间的间隙流向阀后，这样降低了开启大阀的提升力。所有调节阀的控制方式可由全周进汽（节流调节）切换到部分进汽节阀的控制方式可由全周进汽（节流调节）切换到部分进汽（喷嘴调节），即可进行（喷嘴调节），即可进行“组合调节组合调节”。阀座与阀碟的球型密封表

20、面堆焊有一圈司太立合金，提高阀座与阀碟的球型密封表面堆焊有一圈司太立合金，提高耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟的圆盘式结构可使耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟的圆盘式结构可使主汽阀快速关闭。主汽阀快速关闭。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训四个调节阀成一条线安装于共同的阀室之上，蒸汽从主汽阀四个调节阀成一条线安装于共同的阀室之上，蒸汽从主汽阀流向调节阀，主汽阀壳和调节阀壳焊接为一个整体，布置在流向调节阀，主汽阀壳和调节阀壳焊接为一个整体，布置在机头侧运行平台下。每个调节阀通过一根高压主汽管与高压机头侧运行平台下。每个调节阀通过一根高压主汽管与高

21、压缸进口相连，阀门分别由各自的油动机控制。缸进口相连，阀门分别由各自的油动机控制。高压主汽阀与调节阀高压主汽阀与调节阀 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 2.22.2中压联合汽阀中压联合汽阀型式：中压主汽阀和中压调节阀在同一阀壳内；型式：中压主汽阀和中压调节阀在同一阀壳内；数量：两个。数量：两个。A A）中压主汽阀）中压主汽阀型式：液压开启，弹簧关闭；型式：液压开启，弹簧关闭；数量：两个；数量：两个；B B）中压调节阀）中压调节阀型式：液压开启，弹簧关闭；型式：液压开启，弹簧关闭；数量：两个；数量：两个；中压阀门阀壳采用中压阀门阀壳采用12%Cr12

22、%Cr铸钢，阀盖采用铸钢，阀盖采用9%Cr9%Cr锻钢，阀杆锻钢，阀杆采用镍铬铁耐热钢（氮化），衬套采用采用镍铬铁耐热钢（氮化），衬套采用9%Cr9%Cr锻钢（司太锻钢（司太立合金）。立合金）。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训汽轮机前的两根再热热段管道上分别设置有一个中压联合汽汽轮机前的两根再热热段管道上分别设置有一个中压联合汽阀。联合汽阀实际上是两个阀，中压主汽阀和中压调节阀合阀。联合汽阀实际上是两个阀，中压主汽阀和中压调节阀合并在一个阀壳内，中压主汽阀是球型阀，而中压调

23、节阀为套并在一个阀壳内，中压主汽阀是球型阀，而中压调节阀为套阀，两者共用一个阀座，虽然它们利用一个共同的阀壳，但阀，两者共用一个阀座，虽然它们利用一个共同的阀壳，但这两个阀的功能不同，有各自独立的操作控制装置。中压主这两个阀的功能不同，有各自独立的操作控制装置。中压主汽阀只提供危急遮断功能。中压调节阀的基本功能是中压缸汽阀只提供危急遮断功能。中压调节阀的基本功能是中压缸启动时调节控制汽轮机的转速，同时它也具有驱使危急遮断启动时调节控制汽轮机的转速，同时它也具有驱使危急遮断系统遮断的功能。这种结构设计在不影响阀门功能的情况下系统遮断的功能。这种结构设计在不影响阀门功能的情况下可以尽量简化中压联合

24、汽阀的结构。可以尽量简化中压联合汽阀的结构。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训中压联合汽阀中压联合汽阀哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训中压主汽阀和中压调节阀均为液压开启，弹簧关闭。中压主汽阀和中压调节阀均为液压开启，弹簧关闭。蒸汽从锅炉再热器通过再热管道经阀门入口进入中压阀壳蒸汽从锅炉再热器通过再热管道经阀门入口进入中压阀壳再经过滤网、开启的中压调节阀和中压主汽阀，通过与汽缸再经过滤网、开启的中压调节阀和中压主汽阀，通过与汽缸直接相连的两根弯管进入汽轮机。中压联合阀的进汽口是直直接相连的两根弯管进入汽轮机。中

25、压联合阀的进汽口是直接与再热管焊接的，阀的出口与汽缸下半的弯管焊接。联合接与再热管焊接的，阀的出口与汽缸下半的弯管焊接。联合汽阀安装布置尽可能靠近汽轮机，把中压联合汽阀与汽缸之汽阀安装布置尽可能靠近汽轮机，把中压联合汽阀与汽缸之间的蒸汽容积限制在最小，这样就可以有效的限制在危急条间的蒸汽容积限制在最小，这样就可以有效的限制在危急条件下残余的中间再热容积引起的汽轮机超速。件下残余的中间再热容积引起的汽轮机超速。阀座与阀碟的球型密封表面堆焊有一圈司太立合金，提高阀座与阀碟的球型密封表面堆焊有一圈司太立合金，提高耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟的圆盘式结构可使耐磨性，以保证接触面的紧密配合，阀碟

26、的圆盘式结构可使主汽阀快速关闭。主汽阀快速关闭。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训3. DEH3. DEH调节系统调节系统 1000MW1000MW超超临界汽轮机采用数字电液调节系统（超超临界汽轮机采用数字电液调节系统（Digital Digital Electro-Hydraulic Control SystemElectro-Hydraulic Control System）简称）简称DEHDEH，它将固体电子器，它将固体电子器件（数字计算机系统）与液压执行机构的优点结合起来，使汽轮件（数字计算机系统）与液压执行机构的优点结合起来，使汽轮机调节系统

27、执行机构（油动机）的尺寸大大缩小，能够解决日趋机调节系统执行机构（油动机）的尺寸大大缩小，能够解决日趋复杂的汽轮机控制问题。复杂的汽轮机控制问题。DEHDEH调节系统的特点调节系统的特点: :A.A.抗干扰，稳定性好，灵敏度高，便于信号综合与传递抗干扰，稳定性好，灵敏度高，便于信号综合与传递；B.B.组态灵活，功能齐全组态灵活，功能齐全转速调节、负荷控制、控制方式多样转速调节、负荷控制、控制方式多样；C.C.采用冗余配置，系统自检和诊断，可靠性高，无扰切换采用冗余配置，系统自检和诊断，可靠性高，无扰切换；D.D.易于测试、维修和调整易于测试、维修和调整。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界

28、汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 3.1 DEH3.1 DEH系统的组成系统的组成 DEHDEH系统由数字式控制器、阀门管理器、液压控制组件、进汽阀门和系统由数字式控制器、阀门管理器、液压控制组件、进汽阀门和控制油供油系统组成，从功能上可划分为三部分：基本控制（控制油供油系统组成，从功能上可划分为三部分：基本控制（BTCBTC）、）、汽机自启停（汽机自启停（ATCATC）和保护装置。它与工作站（操作员站和工程师）和保护装置。它与工作站（操作员站和工程师站）、数据采集系统（站）、数据采集系统（DASDAS）、机械测量系统（）、机械测量系统（TSITSI）、防超速保护）、防超速保护（OPCOP

29、C）、跳闸保护系统（）、跳闸保护系统（ETSETS）、自动同期装置（）、自动同期装置（ASAS）相连接，实现）相连接，实现对汽轮机的转速和负荷控制及保护，还留有与锅炉燃烧控制系统对汽轮机的转速和负荷控制及保护，还留有与锅炉燃烧控制系统（BMSBMS）等的通讯接口。它又是分布式控制系统（）等的通讯接口。它又是分布式控制系统（DCSDCS）的一个子系统，）的一个子系统，可实现机、炉协调控制（可实现机、炉协调控制（CCSCCS）。）。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训DEHDEH系统的原理示意图系统的原理示意图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮

30、机调节培超超临界汽轮机调节培训训1 1工作站工作站工作站是工作站是DEHDEH系统的外围设备。系统的外围设备。 2 2数字式控制器数字式控制器数字式控制器是数字式控制器是DEHDEH系统的核心设备，安装在计算机房的控制柜内。系统的核心设备，安装在计算机房的控制柜内。它由三台主计算机和若干个微处理器、单片机组成，通过总线进它由三台主计算机和若干个微处理器、单片机组成，通过总线进行连接，完成数据处理、通讯、运算、监测和控制任务。行连接，完成数据处理、通讯、运算、监测和控制任务。 3 3液压控制系统液压控制系统液压控制系统是控制进汽阀开度的执行机构，每一个进汽阀都配液压控制系统是控制进汽阀开度的执行

31、机构，每一个进汽阀都配置一套液压控制系统。根据各进汽阀的作用不同，该系统分为控置一套液压控制系统。根据各进汽阀的作用不同，该系统分为控制（伺服）型和开关型两种。制（伺服）型和开关型两种。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 3.2 DEH3.2 DEH系统的控制方式系统的控制方式 （1 1）手动方式。）手动方式。 （2 2）操作员自动（）操作员自动（OAOA）方式。）方式。 （3 3）程控方式（）程控方式（ATCATC）。）。 （4 4）协调控制方式（）协调控制方式（CCSCCS）。）。 （5 5）遥控方式。）遥控方式。 哈汽哈汽1000MW1000M

32、W超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 3.3 DEH3.3 DEH系统的主要功能系统的主要功能 （1 1）转速自动控制。）转速自动控制。 （2 2）负荷控制。）负荷控制。 （3 3）阀门试验及阀门管理。）阀门试验及阀门管理。 （4 4）热应力计算和控制功能。）热应力计算和控制功能。 （5 5）程控启动。）程控启动。 （6 6）保护功能。）保护功能。 （7 7）储存、显示和打印。）储存、显示和打印。 （8 8）自动检测。）自动检测。 （9 9）容错和切换。）容错和切换。 （1010）人机对话。）人机对话。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训3.

33、4 DEH3.4 DEH的调节回路的调节回路1.1.转速给定回路和转速控制回路转速给定回路和转速控制回路 A.A.转速给定回路的作用：将阶跃的目标转速转换为以一定速率转速给定回路的作用：将阶跃的目标转速转换为以一定速率变化的转速给定值。变化的转速给定值。 目标转速和升速率由操作员给定，或程序设定；在并网过程由目标转速和升速率由操作员给定，或程序设定；在并网过程由自同期装置设定；并网后转速给定设定为自同期装置设定；并网后转速给定设定为3000rpm3000rpm。转速给定回路转速给定回路 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训B. B. 转速控制回路转速控制

34、回路 转速控制回路转速控制回路 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训C.C.转速控制回路的技术特性如下：转速控制回路的技术特性如下：转速调节范围：转速调节范围：0 03360rpm3360rpm；转速控制回路的控制精度：转速控制回路的控制精度：rpmrpm，有很强的抗内扰性能；，有很强的抗内扰性能；最大升速率下的超调量：不大于最大升速率下的超调量：不大于0.15%0.15%额定转速；额定转速；迟缓率：迟缓率：0.067%0.067%；能保证自动地迅速冲过临界转速区。能保证自动地迅速冲过临界转速区。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临

35、界汽轮机调节培训训转速控制回路与汽轮机旁路系统相配合，能适应汽轮机带旁路或不转速控制回路与汽轮机旁路系统相配合，能适应汽轮机带旁路或不带旁路；高压缸或中压缸启动，或高、中压缸联合启动等各种启动带旁路；高压缸或中压缸启动，或高、中压缸联合启动等各种启动方式。能根据机组不同热状态下的启动升速要求，实现高压主汽门、方式。能根据机组不同热状态下的启动升速要求，实现高压主汽门、高压和中压调节阀之间在各个升速阶段的自动切换。高压和中压调节阀之间在各个升速阶段的自动切换。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训2.2.功率调节回路功率调节回路 调节信号：并网前调节信号：

36、并网前P P0 0=0=0，功率和压力回路不投，功率和压力回路不投， S S1 1= S= S2 2= S= S3 3= k(n= k(n0 0-n); -n); 并网后只投入功率回路并网后只投入功率回路S S1 1= k(n= k(n0 0-n)+P-n)+P0 0；S S2 2=S=S3 3=(S=(S1 1-P)PI-P)PI，直至，直至P=SP=S1 1；并网后功率和压力回路都投入并网后功率和压力回路都投入S S1 1= k(n= k(n0 0-n)+P-n)+P0 0; S; S2 2=(S=(S1 1-P)PI-P)PIS S3 3=(S=(S2 2-p-p1 1)PI)PI，直至

37、，直至P=SP=S1 1；PIPI动态校正器（比例积分和校正）动态校正器（比例积分和校正）功率调节回路功率调节回路哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训3.3.功率给定回路功率给定回路 功率给定回路的原理和结构与转速给定回路相似，其不同点是功率给定回路的原理和结构与转速给定回路相似，其不同点是目标负荷和变负荷率的设置方法和途径：目标负荷和变负荷率的设置方法和途径：目标负荷：并网后，由自同期装置设置目标负荷：并网后，由自同期装置设置5%5%的初始负荷，防止的初始负荷，防止逆功率；此后由操作员或程序自动设定；或由厂级计算机、或逆功率；此后由操作员或程序自动设定

38、；或由厂级计算机、或CCSCCS和中调改变；和中调改变；当主汽压力调节器投入，若主蒸汽压力降低超过允许值，改当主汽压力调节器投入，若主蒸汽压力降低超过允许值，改变阀门开度指令变阀门开度指令, ,协助锅炉稳定主蒸汽压力；协助锅炉稳定主蒸汽压力；主要辅机故障，返回到主要辅机故障，返回到50%50%；发电机跳闸，目标负荷变为零。；发电机跳闸，目标负荷变为零。变负荷率：发电机和汽轮机允许值与操作员选取值三者的最变负荷率：发电机和汽轮机允许值与操作员选取值三者的最小值；或自控程序据应力状态设定；当主蒸汽压力控制时，由主小值；或自控程序据应力状态设定；当主蒸汽压力控制时，由主蒸汽压力差值确定；当辅机故障时

39、，以最大的变负荷率返回。蒸汽压力差值确定；当辅机故障时，以最大的变负荷率返回。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训功率给定回路功率给定回路哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训4.4.功率放大器（功率放大器（V VCCCC卡）卡） 功率放大器（功率放大器（V VCCCC卡）卡） 每一个进汽控制阀都配置一个功率放大器（每一个进汽控制阀都配置一个功率放大器（VCCVCC卡）。卡）。作用：将阀位指令与阀位测量的差值进行功率放大，输入作用：将阀位指令与阀位测量的差值进行功率放大，输入电液转换器，改变进汽阀的开度，使阀门开度与

40、指令一致。电液转换器，改变进汽阀的开度，使阀门开度与指令一致。顺序阀方式，偏置电压是决定阀门开启顺序，偏置电压小顺序阀方式，偏置电压是决定阀门开启顺序，偏置电压小的阀门先开。的阀门先开。单阀方式，各调节阀的偏置电压相等。单阀方式，各调节阀的偏置电压相等。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 3.53.5汽轮机启停和运行中的监视汽轮机启停和运行中的监视 （1 1）系统操作员站的彩色显示器（）系统操作员站的彩色显示器（CRTCRT）能综合显示字符和图象信）能综合显示字符和图象信息，提供对机组运行工况的开窗显示，画面滚动显示和图象缩放显息，提供对机组运行工况的

41、开窗显示，画面滚动显示和图象缩放显示。示。 （2 2）以曲线或棒状图显示各种过程变量的变化。）以曲线或棒状图显示各种过程变量的变化。 （3 3）报警点显示按时间顺序排列，并按不同的优先级别，用不同的）报警点显示按时间顺序排列，并按不同的优先级别，用不同的颜色加以区分。颜色加以区分。 （4 4）制表记录和打印功能，由程序指令或操作人员指令控制。）制表记录和打印功能，由程序指令或操作人员指令控制。 （5 5）系统可以在彩色显示器上用图象和文字显示出机组正常起动、）系统可以在彩色显示器上用图象和文字显示出机组正常起动、停运及事故跳闸工况下的操作指导。停运及事故跳闸工况下的操作指导。 哈汽哈汽1000

42、MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 3.63.6汽轮机自起动及负荷自动控制汽轮机自起动及负荷自动控制(ATC) (ATC) ATCATC启动程序在将汽轮机从盘车转速升速到同步转速的过程中，启动程序在将汽轮机从盘车转速升速到同步转速的过程中，完成下列工作：完成下列工作：（1 1）在汽轮机冲转之前，核对有关参数，直至所有参数均在）在汽轮机冲转之前，核对有关参数，直至所有参数均在要求范围之内，按机组温度状态选择升速过程，发出冲转指令；要求范围之内，按机组温度状态选择升速过程，发出冲转指令；（2 2）在升速过程中，如遇有关参数超过报警限值，将立即进）在升速过程中，如遇有关参数

43、超过报警限值，将立即进入转速保持。如该转速落在叶片共振或转子临界转速范围内，则入转速保持。如该转速落在叶片共振或转子临界转速范围内，则在转速保持之前，将转速降到共振范围以下；在转速保持之前，将转速降到共振范围以下；（3 3）按程序规定升速：升速率由转子实际应力和允许应力的）按程序规定升速：升速率由转子实际应力和允许应力的裕度控制，如需要暖机，则自动进行，暖机时间根据缸温变化和裕度控制，如需要暖机，则自动进行，暖机时间根据缸温变化和胀差等进行逻辑计算自动给出；胀差等进行逻辑计算自动给出； （4 4）使汽轮机加速到接近同步转速，检测并网条件具备，向）使汽轮机加速到接近同步转速，检测并网条件具备，向

44、自动同期装置发出信号，自动同期装置发出信号，ATCATC的升速程序结束；汽轮发电机的并的升速程序结束；汽轮发电机的并网由自动同期装置发出指令来完成。并网后网由自动同期装置发出指令来完成。并网后DEHDEH控制汽轮发电机控制汽轮发电机组带初始负荷。组带初始负荷。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训4. DEH4. DEH的液压伺服系统的液压伺服系统 液压系统是液压系统是DEHDEH的一个组成部分，以抗燃油作为工作介质。该系的一个组成部分，以抗燃油作为工作介质。该系统按其功能可分为：液压控制系统、危急遮断系统、供油系统。统按其功能可分为：液压控制系统、危急遮

45、断系统、供油系统。液压控制系统中有伺服型和开关型两类控制机构：伺服型控制机液压控制系统中有伺服型和开关型两类控制机构：伺服型控制机构，根据构，根据DEHDEH系统数字控制器发出的指令控制相应阀门（高压主系统数字控制器发出的指令控制相应阀门（高压主汽门和调节阀、中压调节阀）的开度；开关型控制机构，控制阀汽门和调节阀、中压调节阀）的开度；开关型控制机构，控制阀门（中压主汽阀）全开或关闭。危急遮断保护系统在监视参数超门（中压主汽阀）全开或关闭。危急遮断保护系统在监视参数超限，危及设备安全运行时，自动使机组跳闸停机，或操作员根据限，危及设备安全运行时，自动使机组跳闸停机，或操作员根据机组状态，认为需要

46、停机时，手动打闸停机。供油系统向液压控机组状态，认为需要停机时，手动打闸停机。供油系统向液压控制系统提供参数合格的抗燃油。制系统提供参数合格的抗燃油。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节保安系统图超超临界汽轮机调节保安系统图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 4.1DEH4.1DEH的液压控制系统的液压控制系统 系统由功率放大器、电液伺服阀（电液转换器）、油动机（或称油系统由功率放大器、电液伺服阀（电液转换器）、油动机（或称油缸）、快速卸载阀、线性位移差动变送器（简称缸）、快速卸载阀、线性位移差动变送器（简称LVDTLVDT）等组成，

47、是）等组成，是DEHDEH调节系统的末级放大与执行机构。调节系统的末级放大与执行机构。 液压控制系统由四大部分组成：液压控制系统由四大部分组成：图的下方为危急遮断系统，用于机组保护；左上方为供油系统，向图的下方为危急遮断系统，用于机组保护；左上方为供油系统，向系统提供高压抗燃油；右上方为高压主汽阀（系统提供高压抗燃油；右上方为高压主汽阀（4 4个）和高压调节汽阀个）和高压调节汽阀（4 4个）的液压伺服系统，中压主汽阀（个）的液压伺服系统，中压主汽阀（2 2个）和中压调节汽阀（个）和中压调节汽阀（2 2个）个）的液压伺服系统。的液压伺服系统。伺服型和开关型液压控制系统具有以下相同的特点：伺服型和

48、开关型液压控制系统具有以下相同的特点：（1 1）所有的进汽阀都配置一个单侧进油的油动机，其开启依靠高压）所有的进汽阀都配置一个单侧进油的油动机，其开启依靠高压动力油，关闭靠弹簧力。这是一种安全型的机构，在系统漏油时，动力油，关闭靠弹簧力。这是一种安全型的机构，在系统漏油时，油动机向关闭方向动作。油动机向关闭方向动作。（2 2）在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在控制块内装有隔绝）在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在控制块内装有隔绝阀、滤网、快速卸载阀和止回阀、电液伺服阀（开关型不装），并阀、滤网、快速卸载阀和止回阀、电液伺服阀（开关型不装），并加上相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和

49、快关功能的组加上相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组合式控制机构。合式控制机构。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节保安系统图超超临界汽轮机调节保安系统图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 4.24.2液压执行机构的工作原理液压执行机构的工作原理 1 1控制型（亦称伺服型）执行机构控制型（亦称伺服型）执行机构本机组液压系统的执行机构中属控制型的有本机组液压系统的执行机构中属控制型的有1 1个高压主汽阀、个高压主汽阀、4 4个高个高压调节阀和压调

50、节阀和2 2个中压（再热）调节阀的执行机构。它可以将进汽阀个中压（再热）调节阀的执行机构。它可以将进汽阀门控制在任意的开度位置，成比例地调节进汽量以适应运行要求。门控制在任意的开度位置，成比例地调节进汽量以适应运行要求。 哈汽液压执行机构图哈汽液压执行机构图高压主汽门和调节阀液压伺服系统的原理图高压主汽门和调节阀液压伺服系统的原理图 中压调节阀液压伺服系统原理图中压调节阀液压伺服系统原理图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训哈汽液压执行机构哈汽液压执行机构哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训高压主汽门和调节阀液压

51、伺服系统的原理图高压主汽门和调节阀液压伺服系统的原理图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训中压调节阀液压伺服系统原理图中压调节阀液压伺服系统原理图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训2 2开关型执行机构开关型执行机构液压系统的执行机构中属开关型的有液压系统的执行机构中属开关型的有3 3个高压主汽阀，左、右个高压主汽阀，左、右侧中压主汽阀（也称再热主汽阀）的执行机构。侧中压主汽阀（也称再热主汽阀）的执行机构。 由于开关型执行机构没有连续控制阀位的功能，与控制型执行由于开关型执行机构没有连续控制阀位的功能，与控制型

52、执行机构的不同之处有：机构的不同之处有：（1 1）不设置）不设置LVDTLVDT位移变送器、伺服放大器和电液伺服阀。位移变送器、伺服放大器和电液伺服阀。（2 2）中压主汽阀的油动机通过快速卸载阀，只接受）中压主汽阀的油动机通过快速卸载阀，只接受ETSETS危急遮危急遮断油压信号控制。断油压信号控制。（3 3）增设）增设1 1个二位二通电磁试验阀，用以定期进行阀门活动试个二位二通电磁试验阀，用以定期进行阀门活动试验，保证该汽阀处于良好的状态。验，保证该汽阀处于良好的状态。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训中压主汽阀的工作原理图中压主汽阀的工作原理图 哈汽

53、哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 4.34.3液压执行机构的部件液压执行机构的部件 1 1隔绝阀和滤网隔绝阀和滤网隔绝阀也称隔离阀。隔绝阀也称隔离阀。为保证供给电液伺服阀的高压抗燃油的清洁度，所有进入伺服阀为保证供给电液伺服阀的高压抗燃油的清洁度，所有进入伺服阀的高压抗燃油均先经过一个的高压抗燃油均先经过一个1010微米的滤网以进行过滤。微米的滤网以进行过滤。2 2电液伺服阀电液伺服阀电液伺服阀也称电液转换器，是汽轮机调节系统中将电信号控制电液伺服阀也称电液转换器，是汽轮机调节系统中将电信号控制指令转换为液压信号并进行放大的装置。指令转换为液压信号并进行

54、放大的装置。 它由一个磁力矩马达、喷射式油压信号发生器和机械反馈系统，它由一个磁力矩马达、喷射式油压信号发生器和机械反馈系统，以及错油门组成。它是一个通用部件，可用于控制双侧进油或单以及错油门组成。它是一个通用部件，可用于控制双侧进油或单侧进油的油动机。当控制单侧进油的油动机时，只利用右侧与油侧进油的油动机。当控制单侧进油的油动机时，只利用右侧与油动机活塞腔室相通的油口，左侧的油口被堵塞。动机活塞腔室相通的油口，左侧的油口被堵塞。电液伺服阀的结构原理图电液伺服阀的结构原理图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训电液伺服阀的结构原理图电液伺服阀的结构原理图

55、 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训3 3线性差动位移变送器（线性差动位移变送器（LVDTLVDT）LVDTLVDT的作用是将油动机活塞的位移（代表汽阀的开度）转换成电压的作用是将油动机活塞的位移（代表汽阀的开度）转换成电压信号，反馈到伺服放大器前，与阀位调节信号进行比较。信号，反馈到伺服放大器前，与阀位调节信号进行比较。LVDTLVDT工作原理简图工作原理简图 阀门开度阀门开度“凸轮效应凸轮效应” ” 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训4 4快速卸载阀快速卸载阀快速卸载阀（也称快速卸荷阀）安装在执行机构控制块

56、上。快速卸载阀（也称快速卸荷阀）安装在执行机构控制块上。 当危急遮断油路当危急遮断油路(AST) (AST) 泄油时，所有油动机的快速卸载阀打开；当泄油时，所有油动机的快速卸载阀打开；当OPCOPC油路泄油时，控制高、中压调节阀油动机快速卸载阀打开。快油路泄油时，控制高、中压调节阀油动机快速卸载阀打开。快速卸载阀打开时，油动机活塞下腔室的油经快速卸载阀迅速排出。速卸载阀打开时，油动机活塞下腔室的油经快速卸载阀迅速排出。这时不论伺服放大器输出信号大小，油动机活塞在弹簧作用下迅速这时不论伺服放大器输出信号大小，油动机活塞在弹簧作用下迅速下移，相应的进汽阀快速关闭。下移，相应的进汽阀快速关闭。快速卸

57、载阀的结构原理图快速卸载阀的结构原理图 中压调节汽阀快速卸载阀的结构简图中压调节汽阀快速卸载阀的结构简图哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训快速卸载阀的结构原理图快速卸载阀的结构原理图 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训中压调节汽阀快速卸载阀的结构简图中压调节汽阀快速卸载阀的结构简图1-1-快速卸载阀碟；快速卸载阀碟；2-2-弹簧座固定销；弹簧座固定销；3-3-弹簧座；弹簧座；4 4、5- O5- O形圈；形圈；6 6、13-13-支持圈；支持圈；7-7-阀定位器；阀定位器；8-8-逆止阀；逆止阀；9-9-阀体；

58、阀体；10-10-套筒；套筒；11-11-节流孔；节流孔；12-12-芯杆；芯杆；14-O14-O形圈；形圈；15-15-盖板；盖板；16-16-弹簧弹簧 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训5 5阀门位置开关盒阀门位置开关盒阀门位置开关是用以指示阀门是处于全开还是全关位置，由杠杆、阀门位置开关是用以指示阀门是处于全开还是全关位置，由杠杆、传动轴、半圆转轮、四个撞击块和四个行程开关等组成。传动轴、半圆转轮、四个撞击块和四个行程开关等组成。 哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训 4.44.4液压执行机构的故障分析液压

59、执行机构的故障分析 1 1油动机活塞不能上移油动机活塞不能上移若所有的油动机活塞都不能上移，则检查高压油母管的油压。若若所有的油动机活塞都不能上移，则检查高压油母管的油压。若油压低，则是供油系统故障，找出原因排除；若母管油压正常，油压低，则是供油系统故障，找出原因排除；若母管油压正常，个别油动机活塞不能上移，则进行以下检查：个别油动机活塞不能上移，则进行以下检查：（1 1）检查电液伺服阀。）检查电液伺服阀。（2 2）检查快速卸载阀。）检查快速卸载阀。 （3 3）检查阀门杆、活塞杆和连杆机构。）检查阀门杆、活塞杆和连杆机构。 2 2油动机活塞不能下移油动机活塞不能下移（1 1）检查阀位测量装置。

60、）检查阀位测量装置。（2 2）调整快速卸载阀的针形阀（向外松），使快速卸载阀打开，）调整快速卸载阀的针形阀（向外松），使快速卸载阀打开，若油动机可以关闭，则表明是电液伺服阀故障；若油动机仍不能若油动机可以关闭，则表明是电液伺服阀故障；若油动机仍不能关闭，且快速卸载阀的排油管无油流声，表明快速卸载阀的滑阀关闭，且快速卸载阀的排油管无油流声，表明快速卸载阀的滑阀卡死；若快速卸载阀的排油管有油流声，则是杆系故障。卡死；若快速卸载阀的排油管有油流声，则是杆系故障。（3 3）检查电液伺服阀。）检查电液伺服阀。哈汽哈汽1000MW1000MW超超临界汽轮机调节培超超临界汽轮机调节培训训3 3油动机活塞移动