机岛部分控制系统的介绍

1、干低氮燃烧系统的介绍 概要 整台机组共有18个分管、逆流型燃烧室，每个燃烧室有5个燃料喷嘴，整台机组共有90个燃料喷嘴。燃烧室型号为DLN-2.0+型。在18个燃烧室中有2个燃烧室设有高能点火装置，安装在2#,3#燃烧室上,有四个火检探头,安装#15,#16,#17,#18四个燃烧室上,其余燃烧室通过联焰管联焰。该燃烧室可烧天然气、蒸馏油和中热值的气体燃料，还可以注入蒸汽或水来抑制NOx的形成。 DNL-2.0+燃烧室主要由火焰筒、过渡段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳等部件组成。 燃烧模式的控制 DNL-2.0+燃烧室的燃料是分级供应的，设有1个速度比例/截止阀（SRV）和3个控

2、制阀（GCV1、GCV2、GCV3），其控制系统比传统的气体燃料控制系统更为复杂。气体燃料的供应分为3条管路（PM1、PM4、和D5）：PM1管路供应1个喷嘴、PM4管路供应其余的4个喷嘴、D5管路仅在点火至95%转速以下时供应全部喷嘴。具体的燃烧模式切换如下: 启动过程中:低于95%转速,D5控制(D5模式);在95%到TTRF1=1800华氏度,D5和PM1控制(SPPM模式);在TTRF1=1800华氏度和2310华氏度之间,D5和PM1和PM4控制(PPM模式);TTRF1大于2310华氏度,PM1和PM4运行(PM模式) 停机过程中:TTRF1=2270华氏度;TTRF1=1770华

3、氏度;TNH低于94%.燃烧调整就是选择合理的燃烧模式,使机组有最小的动态特性和满足世界各国对环境的要求.在燃烧温度大于2300华氏度(1260)时,氮氧化物明显降低.2022-6-123燃烧基准温度 燃烧温度基准信号TTRF1是由DLN-2.0+控制软件计算产生的。TTRF1是使用标准的仪表，通过测量大气压力，压气机排气压力CPD和温度CTD以及透平排气温度TTXM而获得的,这个计算的温度只代表一个燃烧模式顺序和燃料分配时序的基准而非一个真实的燃烧温度指示。在调试期间，正确的模式切换点是通过试验得出的。适合的值然后存储在控制器中，作为燃烧模式切换点，保证燃烧室运行在正常的范围内。TTRF1也

4、用于调整燃料系统的分配使机组在规定的运行范围内,它不用于调整机组的负荷。TTRF1基本要求是对于一个给定的机组，它应该是一个相对恒定的和可重复的信号，而不要求匹配机械设备任何特定的循环参数。它设计为完全的可靠性，并使用尽可能少的传感器。算法的设计也应最小化传感器故障的影响。2022-6-124TTRF1的计算启动过程中TNHTTRF1D5PM1PM4停机过程中TNHTNHTTRF1PM4PM1D5P2的控制FPRG=TNH*FPKGNG+FPKGNO 每个燃料控制阀在运行中都会产生一定的压力降，这使流经每个燃料控制阀的质量流量形成不同的下游压力（控制阀后燃气母管压力）。如果保证了基本的压降，质

5、量流量则是上游压力P2、燃气温度和阀门行程的函数。对于恒定的燃气温度和入口压力p2，流量仅仅是阀门行程的函数。阀间压力即P2是三个控制阀入口的压力,如何控制速比阀保持一个恒定的P2也就十分的重要，.所以把压力基准设计为是转速的函数,具体的函数关系是:FPRG=TNH*FPKGNG+FPKGNO,在机组启动过程中,随着转速的升高,FPRG输出增加,P2增加,当机组达到全速后,机组转速基本恒定,所以P2也就相对恒定了.当速比阀打开命令失去时,FPRG的输出变化为-40%,使速比阀关闭。2022-6-128燃料的控制FSR最小值选择1.FSRSU 启动过程中,按照一个预先设定好的程序,分成几个不同的

6、启动阶段,使FSRSU输出逐渐增大最后到最大退出FSR选择.2.FSRACC 最小FSR+允许的加速度计算的FSR一个微小百分比3.FSRN (TNR-TNH)*GAIN+FSRN1(FSNL FSR)4.FSRT TTRXP=( TTKC-CPD)*TTKS+TTKI备用温控线TTRXS时FSR偏置的,再加一个转速偏置,一个CPD故障,两个CPD故障,三个温控线取最小,5.FSRMAN 6.FSRSD 2022-6-129性能加热器性能加热器的投入:IP给水温度大于52度,发电机并网,阀门顺序完成,允许加热控制原理:1.温差控制ip water- gas t2.定值控制188度存在的弊端:2

7、022-6-1210电启动加热器FTG大于175华氏度,且TTRF大于1900华氏度,MARK VI 控制系统不给电启动加热器发信号,现修改为FTG大于145华氏度，因为电启动加热器在它出口天然气温度大于150华氏度时，自动跳闸。因为需要复位，所以在MARK VI中提前停运。启动和停机过程中的燃气泄漏检测启动:分三步1.TNH大于1.5%,L3GLT=1时,辅助截止阀打开,阀间排气阀关闭,此目的是检测SRV的泄漏,延时30秒,如果FPG2大于150PSI,测试失败.2.大约TNH为10%左右,SRV瞬间打开,然后辅助截止阀关闭,此时排气阀仍然关闭,此目的是检测三个控制的泄漏情况,延时30秒,如

8、果P2小于SRV关闭时记忆的P2-150PSI,测试失败.3.辅助截止阀关闭,阀间排气阀打开,SRV关闭,延时195秒,如果P2大于6PSI,测试失败.任何一步测试失败,机组禁止启动. 停机过程中只有两步,测试方法与启动过程中1和2相同,但是只发报警,主复位后报警消失.泄漏测试发生在:机组小于600R/M,失去火焰,主保护L4T没有动作,且在正常停机过程中.当L14HR=1时,停机泄漏主信号L3GLTSD DISABLE.运行中对燃气温度和压力的要求TTRF11900(1037),FTG必须在142-234之间,一把控制在进入燃机的燃料温度为185 (正常运行),FTG 370 ,高一值报警,

9、 FTG 380 高二值报警, FTG 390 (198.8)自动停机.TTRF11900,如果P1 427PSI,燃机降负荷,P1 442PSI,报警,如果P1 500PSI,报警. 还有对P2在启动过程中也是有要求,比如点火后,如果P2 43.75PSI或P2 35PSI,都会引起跳闸.2022-6-1213燃烧检测保护投入:L4=1且L14HS=1TTXD1,TTXD2TTXSPL=TTXM*0.145-CTD*0.08+100TTXSP1TTXSP2TTXSP30. S1/Sa5,热电偶故障,L30SPTA信号报警0. S1/Sa1,燃烧故障,L30SPA信号报警0. 燃烧故障跳闸,L

10、30SPT信号报警,具体为: . 1. 1S1/Sa5且S2/Sa0.8且S1最低和S2次低相邻a. 2. S1/Sa5且S2/Sa0.8且S2次低和S3次次低相邻b. 3. S3/Sa1危险气体检测燃料模块间;45HT-7,45HT-8,45HT-9A,9B,9C燃机透平间:45HT-1,2;45HT-5A,5B,5C,5D发电机集电器间:45HGT-7A,7B,7C具体的逻辑(每一个区域冗余的探头之间):1.任意一个探头故障(输出小于-6.25%),同时任意一个高一值报警(大于17%),自动停机2.任意一个探头故障(输出小于-6.25%),同时任意一个高二值报警(大于25%),机组跳闸.3

11、.任意两个高二值,机组跳闸2022-6-1215IBH控制 燃气轮机运行时把IGV减少到最低设置值可以用来增加预混运行的范围。把IGV 减少到最小角度可以让燃烧室提供足够高的火焰温度以支持预混运行。 当在IGV角度关小运行时，有必要通过利用压气机排气再循环来加热入口空气。 在压气机降低排气压力和增加入口空气温度同时，进气加热系统可以保护压气机防止喘振。另一个功能是防止由于通过IGV的压力下降时造成冰冻。因此GE公司设计为在IBH控制阀先导电磁阀断电后,保持阀门全开,这样可以充分的保证压气机的安全。 进气加热系统通过一个控制阀来控制压气机排气流量并使其进入压气机进口总管。作为IGV角度的一个函数

12、，IBH控制阀可以改变进气加热空气的流量。在IGV角度最少时入口进汽加热空气流量被控制在压气机排气总流量的5.0%左右。随着负荷的增加而IGV角度不断开大时，入口进汽加热空气流量就会相应的减少直至IBH阀门全部关闭 入口进汽加热系统(启动过程中)IBHIGV2022-6-1217停机过程中的IGV与IBH动作情况IGVIBH2022-6-1218燃料清吹系统2022-6-1219清吹系统的运行利用压气机的排气,在燃料支路退出运行之后进行清吹的,但是在机组的启动过程中,在没有着火之前,当转速达到420r/min(L14HM=1),只有PM4在清吹,这是GE公司的标准设计.原因还有阀门的打开时间是

13、有要求的,在调试过程中必须注意,关闭时间很快的.还有D5清吹控制阀的调整也是极其复杂的,有四个限位开关,一个位置反馈,只所以如此,可见其重要性.而且在该阀门后还装有三支热电偶,检测该温度.2022-6-1220清吹阀的投入D5D5PG2_OUT2022-6-1221清吹阀的退出清吹阀开度开度2022-6-1222通风与 加热系统见给运行的检修交代,主要是风机的联锁,值得注意的是:88BT两台都停,自动停机,88TK和88BD分别两台故障,机组自动降负荷到全速空载.负荷通道间保护:TTIB大于335 报警TTIB大于350自动停机TTIB大于500 跳闸2022-6-1223CO2系统该系统动作

14、,机组跳闸,火灾检测探头的布置1.燃料模块两组315.62.透平间三组315.6 3.内筒中两组385 1和2属于1区,3属于2区,彼此独立.主厂房有三个手动按钮,可以触发就地控制盘2022-6-1224IGV的控制 在启动期间，IGV保持一个最小角度28，在燃机压气机加速到运行转速之前，IGV作为温度修正的转速的一个函数来逐渐打开到最小全速角49，以防止压气机在低速时失速喘振。在机组并网以后,机组投入温度匹配, 对冷态汽轮机启动来说，燃机温度匹配逻辑逐渐打开燃气轮机压气机入口导叶从其最初的49度到获得燃气轮机目标排气温度。入口导叶打开提高空气流量达到一恒定输出值。入口导叶打开速率是受控制的，

15、为的是限制与DCS目标速率一致的燃气轮机排气温度下降速率。对热态汽轮机启动来说，燃气轮机在入口导叶位于49度时的排气温度要比目标排气温度要低。在这种情况下，就增加燃气轮机负荷使排气温度提高到目标值。MARK VI控制加负荷速率，限制燃气轮机排气温度上升速率来达到与DCS发送的目标排气温度基准相一致。2022-6-1225机组的启动 启动条件具备以后,在MARK VI上选择AUTO ,然后点击START或在MARK VI 选择REMOTE ,从DCS启动,我厂的还没有最终调试过.LCI开始工作,同时EX开始在MANUAL状态工作,不受MARK VI 的控制,在完成清吹之后,LCI 输出为零,EX

16、也停止工作,当下降到L14HM的下降沿触发值,LCI又开始输出,EX也开始工作,到420R/M,点火FSR=20.23%,着火的条件:每个火检探头强度大于20%,证明有火,小于15%失去火焰,机组着火条件:四取二,暖机一分钟,FSR=12.05%,然后LCI输出很快到最大,燃机在启动FSR和加速FSR的控制下达到FSNL,FSR=19.52%,等待自动同期并网,如果没有预选负荷,机组在选择备用负荷21MW,如果投入温度匹配,主要控制排气温度.注意经常发L70_RB,L70L_FGW信号.2022-6-1226机组的停机点击STOP ,EX的控制不受MARK VI ,而是自己完成的.负荷保持:L94X=1,且TTXM小于566度,此时1.IPC OUT 2.MCV开始以20%的速度关闭,PCV5121 GE要求一分钟,我们这里两分钟关闭. 然后GT继续降负荷:主要是根据MCV和PCV5121关闭的程度在发电机断路器断开后:1.防喘放气阀打开,如果不开,机组要跳闸.为了避免跳闸，可以再次点击START,机组保持全速空载。2.停机时间常数为8分钟,2022-6-1227BENTLY仪表介绍基本跟常规机组相同,但是保护的完成是在MARK VI中来完成,具体的测点布置,还有定值,可以在运行部门查到