透平机控制系统介绍-ITCC-training

ITCC技术及应用介绍2综合透平压缩机组控制TS3000(ITCC)系统的特点和优势3“旧的”分散控制系统4TS3000（透平压缩机综合控制系统）5TS3000（透平压缩机综合控制系统）6TS3000系统的功能1、汽轮机调速控制2、汽轮机超速保护3、压缩机组防喘振控制4、机组性能控制、主机及辅机的工艺参数监控5、机组轴位移、温度、振动监控6、顺序控制7、机组和装置的联锁逻辑控制集中综合控制系统的优势低成本低工程费用低安装费用减少安装空间现场仪表费用低没有各种单功能控制器之间通讯的时间延迟没有各种单功能控制器之间繁琐的连接8TS3000透平压缩机综合控制系统9TS3000三重冗余容错控制系统10灵活可变的规模将为系统的扩建提供极大便利并有效降低扩建成本成熟而独特的防喘振控制软件包将为用户提供最佳的工作性能成熟而灵活的调速软件包将完全替代并升级原有电子调速控制器良好的人机界面将显示动态工作点、流程图、报警指示等内容，并将为操作人员提供更便利、准确的操作条件TS3000在实际应用与日常维护中的优点与其它系统配合使用集散控制系统(DCS)振动、位移监测系统专家状态分析系统高速趋势分析12与其它系统配合使用13全球机组控制应用超过4000套具有几十年的燃气透平和蒸气透平的控制经验可应用于各种场合:1.燃气透平2.蒸汽透平3.ITCC–

一体化透平压缩机控制4.AVR–

自动电压调节（发电机控制）TS3000透平压缩机综合控制系统14转速和抽气控制15TS3000系统对汽机的控制TS300016速度控制策略精确的速度测量—测量精度0.01%临界速度控制多段暖机设定点电磁型速度探头测速及值选择判断功能每块PI卡可以接8路速度信号3个速度探头则采用中值2个速度探头则高选17转速测量18转速选择模块

Numberofspeedpickups numspu Speedfailsetpoint failspd Enablespeedfailure enabpufl Speedpickup1input pu1 Speedpickup2input pu2 Speedpickup3input pu3 Speedpickup4input pu4 Pickup1disable pudis1 Pickup2disable pudis2 Pickup3disable pudis3 Pickup4disable pudis4

Pufl1 pickup1failed Pufl2 pickup2failed Pufl3 pickup3failed Pufl4 pickup4failed lostspd Lossofspeedflag selspd Selectedspeed selindex Indextotheselectedspeedpickup spddif SpeeddifferenceflagSpeed_select19起机时机组转速控制的逻辑20典型的汽轮机起机曲线21

方式设定描述

0停机1 准备启动

2暖机

3 升速4 正常操作5 超速试验蒸汽轮机起机顺序22抽气控制优先权的选择功率、转速入口压力、流量出口压力、流量抽气压力、流量

23抽气控制（双阀）24汽轮机转速和抽气控制25单阀汽轮机冷凝式汽轮机结构图背压式汽轮机结构图

26双阀汽轮机抽汽冷凝式汽轮机抽汽背压式汽轮机27双阀汽轮机类型（有两个被调参数）的

四种运行方式牵连HP和LP（双阀解耦）；1)被调参数为汽机功率N和抽汽压力Pc，要求：功率调整时，不干扰抽汽压力Pc；抽汽压力调整时不干扰功率N。2）解耦进汽（HP）：被调参数为进汽压力和抽汽压力3）解耦排汽（LP）：被调参数为抽汽压力和排汽压力——抽汽背压式汽轮机4）解耦进汽和排汽（HP，LP）：被调参数为进汽压力和排汽压力双阀之间的解偶控制在TS3000（DEH）系统中是采用TRICONEX的双阀计算专利技术一种名为试算法来实现的，它是依据汽轮机冷凝工况图计算出流量比和功率比：（注：公式中各符号代表的意义参见下面的汽轮机冷凝工况图）流量比：F=F4/F1功率比：H=（H2-H1）/H1关于流量比F比：当功率增加时，抽汽压力Pc不应变化。如果抽汽压力增加了，说明LP开度的比HP开度的小了，这是由于流比F偏大造成的，因此将F值变小，直到抽汽压力不变为止。如果抽汽压力下降了，LP开度相对HP开度要大，说明流量比F偏小，因此将F改大，重新计算，直到Pc不变为止。关于功率比H比：当抽汽量增加时，汽轮机功率不应该变化。如果功率增加了，LP的开度变化相对于HP变化要小，说明功率比H偏大，将H值改小，重新计算，直到功率不变为止。如果功率变小了，LP开度变化要比HP变化大，说明功率比偏小，将H改大，直到功率不变为止。28抽汽冷凝式汽轮机冷凝工况图29汽轮机辅助控制冷凝器夜位控制油系统监视油箱液位过滤器差压机头油压监视辅油泵启/停油压报警和跳车30汽轮机辅助控制振动监视位移监视机前压力控制轴承温度监视蒸汽密封系统控制31典型的HMI画面32典型的HMI画面33TypicalHMIScreen典型的HMI画面34防喘振控制35压缩机防喘振回路示意图36防喘振控制防喘振控制的典型特性独特的多变压头与h/Ps运算法则自动增加安全域度设定点跟踪功能回流阀快开---慢关控制功能独立的比例控制功能速度耦合控制37压缩机特性HpQ(inACFM)SurgeLineSpeedLines典型的压缩机曲线38通用的喘振曲线

PdischargePsuctionP

suctionh

orifice39Typicalcompressorefficiencycurve

典型的压缩机效率曲线Pd/PsQ1(inACFM)喘振线速度线效率椭圆工作目标区域40压缩机工作性能曲线图ControlLineSurgeLineSuctionFlow(hx)PressureRatioPD/PSStonewallLineSpeedLines41TypicalCompressorCurvesHpFlow压缩机性能曲线的计算需要的参数：压缩机制造原始数据工作曲线喘振测试数据42性能曲线开发沿喘振线选择设定点43性能计算数据Ts入口温度Mw分子量k绝热指数np效率ne系数Z压缩系数C音速转换系数H%孔板压差比44防喘振控制逻辑45设定点跟踪技术CurrentOperatingPointhxHoverSettingkHOVERControllerSetpointrSUCSPControlLinerSUCLNSurgelinerSULINEnterFlux(hx)PD/PSHoverRampRatekHOVRR12346502040608010046比例功能100%0%ClosedOpenrMARrPROPTMrSUCLNrSULIN07P出口P入口P入口H孔板47TS3000实现振控制与速度控制功能框图48负荷分配逻辑LoadshareActiveEffCalculationorAvgExhaustTempOtherTriconEfforAvgTempCalculationCalculateSpeedBiasANDLoopsinAutoANDSpeed>MinGovNoCriticalFaults**NocriticalfaultsreferstofailedtransmittersorotherfailuresthatwouldmakeloadsharingimpossibleLoadshareEnabledANDComlinkOKLoadshareAvailablefromOtherTriconsLoadshareAvailabletoOther