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文档简介

PAGEPAGE88安徽钱营孜2×350MW低热值煤发电项目热控运行手册第一版2016年11月安徽钱营孜2×350MW低热值煤发电项目热控运行手册编制人编制时间修订人修订时间审核人审核时间说明第一版纪惠、王哲2016.11第二版第三版第四版批准审核校对编制前言本《热控运行手册》是根据安徽钱营孜2×350MW低热值煤发电项目说明书和相关资料编制的,仅适用于安徽钱营孜2×350MW低热值煤发电项目热控设备的运行。本手册对热控专业OVATION分散控制系统、汽轮机控制系统、顺控系统SCS、锅炉BMS系统、数据采集系统DAS、模拟量控制系统MCS、汽轮监测保护装置TSI等系统进行了说明。注:由于目前热控系统设备尚未确定,本手册内容及涉及数据仅供参考,最终以发电机组调试完毕后数据及保护定值为准。目录1 Ovation系统 51.1 系统概述 51.2典型的Ovation系统结构 61.3Ovation系统诊断 72 数据采集系统(DAS) 102.1 概述 102.2 流程图画面结构 102.3 流程图画面分类 103 锅炉燃烧器管理系统(BMS) 153.1 概述 153.2 BMS系统主要设备 153.3 主燃料跳闸(MFT)与锅炉跳闸(BT) 174 汽轮机控制系统 204.1 汽轮机检测保护装置TSI 204.2 DEH数字电液调节系统 284.3汽轮机危急遮断保护系统(ETS) 555 模拟量控制系统 595.1 系统概述 595.2 系统控制原理 595.3 负荷指令处理系统: 615.4 锅炉—汽机协调控制: 635.5 燃烧调节系统 675.6 锅炉给水自动调节系统 735.7 过热汽温控制系统 785.8 再热汽温控制系统 805.9 高加水位系统控制 825.10低压加热器系统 825.11除氧器水位控制系统 835.12凝结水控制系统 861 Ovation系统1.1 系统概述Ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络,具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。OVATION系统利用当前最新的分布式、全局型的相关数据库完成对系统的组态。全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的独立站点,而非集中到一个中央处理器上,不因其他事件的干扰而影响系统性能。 系统特点: •高速、高容量的网络主干采用商业化的硬件。 •基于开放式工业标准,Ovation系统能将第三方的产品很容易地集成在一起。 •分布式全局数据库将功能分散到多个独立站点,而不是集中在一个中央处理 器中。 网络特点: •Ovation站点直接和高速公路通讯,以便发送和接收实时数据和控制命令。 •Ovation网络提供具有确定性的和非确定性的两种数据传输方式。 •具有LAN和WAN互联能力的桥路和监视器。 •PLC可成为Ovation数据高速公路的直接站点。 控制器特点: •通过开放式计算机技术标准带来了高度的灵活性。 •为执行简单的和复杂的调节和顺序控制策略提供了功能强大和大容量的控制 手段。 •高可靠性使过程和利用率达到最高。 •站点内每个测点的数值和状态以合适的频率传播。 工作站特点:•标准平台有两种可选:采用Solaris操作系统的SUN工作站,或者以PC机为基础的Windows操作系统。 •多任务的工作方式,可通过单CRT和双CRT来实现。 •将Ovation各种功能结合在一起,使所需的硬件数量减到最小。 相关数据库:作为Ovation系统心脏的相关数据库管理系统(RDBMS)是数据控制的主要手段。Ovation是第一个采用这种全嵌入式数据管理系统的过程控制和采集系统。 除了实时的和历史的过程数据值外,RDBMS还存储了Ovation的每一个信息,包括:系统组态、历史储存和重新建立的数据、报表格式、控制算法信息、I/O控制器原始数据以及过程数据库。Ovation的RDBMS有能力很方便地将大量原始数据加以综合的编排,所有编程工具和Ovation应用有关的数据都保存在这个集中管理的、定义明确的RDBMS结构中,然后将运行信息分配到控制系统,使控制系统能独立于Ovation相关数据库运行,且所有系统和过程信息被保存并不断更新。 功能强大的工具库:Ovation功能强大的工具库完全是一组先进软件程序的集成,用于生成和保存系统的控制策略、过程画面、测点记录、I/O设置、报表生成以及全系统的组态。工具库同嵌入式相关数据库管理系统相辅相成,协调维护系统内部组态数据的总汇编,同时又能容易地实现同其它工厂和商业信息网的互联。1.2典型的Ovation系统结构图1.1 典型的OVATION系统图 系统状态图上站点的状态系统三大部分的组成: 网络部分:由图1.1可看出OVATION分散控制系统网络由互为冗余网、数据交换站以及操作员站、工程师站、历史站、控制器等各节点构成。 工作站:根据站的使用功能不同分为几种不同功能站,包括:数据库服务器、工程服务器、操作员站、历史报表站、以及其他功能站。 控制器:作为控制中心,控制器采用了冗余的方式达到最大的可靠性、安全性。控制器采用与PC兼容的实时操作系统(全32位优先级多任务系统),以及标准的PC结构和无源的PCI/ISA总线接口。1.3Ovation系统诊断内嵌的容错和诊断程序使Ovation系统的维护保持在最低水平,诊断出的问题以各种方式告知操作员:系统各部件上的指示灯、音响报警系统以及系统操作员能迅速看到的系统状态图。 控制器和I/O部件上都装有状态指示灯,每个I/O接口卡上都有每条支线的状态指示灯及用数码管指示的控制器状态及出错代码,能方便地发现问题。直观的诊断方法通过采用出错代码及其它信息进一步的提示。对系统的各种错误将显示不同的出错信息,可能发生的错误信息包括: •在控制器的I/O接口卡上用LED显示出错代码。 •在操作员工作站上以画面形式显示。 •同时将出错信息存储在控制器的闪存中。 •出错信息发送到操作员站上的系统信息窗。 系统状态图是系统诊断最直观的画面图,状态图上提供整个系统的一般信息,同时也提供站点的特殊信息,图上的各种颜色区分了各个站点的不同工作状态,图形分为二种:系统状态和站点详细信息图。图中颜色显示如表1.1-1。颜色图1.2系统状态图图1.3系统详细状态图2 数据采集系统

(DAS)2.1 概述DAS系统即数据采集系统,作为DCS的人机接口,为机组的操作运行提供监视画面,并对机组的运行信息进行处理,DAS系统包括以下功能:2.1.1 工艺系统画面显示,包括所有运行操作界面显示,所有操作设备的操作功能、状态显示,操作切换功能,报警确认功能.2.1.2 模拟图显示,包括所有测点实时数据显示,棒状图显示,趋势图显示,开关量状态显示等);2.1.3 历史数据记录,对机组的主要运行参数记录作为历史数据存档,并以曲线和报表形式查询、屏幕拷贝和数据打印。2.1.4 事故追忆(SOE)记录与显示,以1ms的分辨率,对机组主要跳闸信号按时间顺序记忆,并存档以便查询。2.1.5 报表功能,可以实现班报、日报和月报,并实现存档、查询和打印功能。2.1.6 报警功能,参数故障、越限和主辅机保护动作跳闸发出报警信号并存档以便查询。2.2 流程图画面结构DAS流程画面的结构是这样的:最上面一行为主要画面“快捷按键”区;中间部分为流程图画面显示区;最下面是及机组主要参数区。流程图顶部为所有画面统一的菜单条,包括主要画面的快捷按键区。快捷按钮包括:锅炉,汽机,电气,公用;最下面机组主要参数区包括:机组负荷、给水流量、总燃料量、主汽压、主汽温、再热汽压、再热汽温、炉膛负压、凝汽器真空、转速、总风量等主要参数的显示。用户单击各快捷按钮,会弹出各相关显示画面。流程图中部是主画面区。2.3 流程图画面分类流程画面分为锅炉画面、汽机画面、电气画面、DEH、公共系统等部分。由总菜单可切换到具体的流程图画面中。2.3.1 锅炉主要流程画面(包括FSSS)编号名称01烟气系统02空气系统03密封风、播煤风及返料风系统04一次风机本体系统05二次风机本体系统06引风机本体系统07流化风机本体系统08火检冷却风系统09锅炉给水系统10锅炉过热蒸汽系统11锅炉再热蒸汽系统12锅炉疏水系统13空气预热器系统14燃烧器系统15燃油系统16给煤机系统2.3.2 汽机主要流程画面显示编号名称01高压蒸汽系统02中压蒸汽系统03抽气系统04高加疏水与排汽系统05低加疏水与排汽系统06辅汽系统07轴封系统08循环水及胶球清洗系统09凝结水系统10除氧给水系统11给水泵润滑油系统12给水泵冷却水系统13凝汽器真空系统14DEH系统15TSI系统16润滑油系统17润滑油存储净化系统18汽轮机本体疏水系统19闭式循环水系统20开式循环水系统21EH油系统22发电机密封油系统23发电机水冷系统24发电机氢冷系统2.3.3 电气系统主要流程画面电气名称01发电机变压器主接线图02低压厂用电系统03反渗透高压水泵变压器04备用电源05电除尘变06UPS07直流电源系统2.3.4 DEH主要画面DEH名称01转速控制02高中压调门开度控制03同步控制04阀门泄漏实验05负荷控制06负荷与频率回路07协调控制(CCS)08超速实验2.3.5 公共系统主要流程画面公共系统名称01燃油系统02循环水系统03空压机系统3 锅炉燃烧器管理系统(BMS)3.1 概述锅炉燃烧器管理系统简称BMS,是现代化大型发电机组必须具备的一种监控系统,他能在锅炉正常运行及启停等各种运行方式下,连续密切的监视燃烧系统的大量参数及状态,不断的进行逻辑运算和判断,必要时发出动作指令,使燃烧系统中的有关设备按照既定、合理的程序完成必要的动作,以保证锅炉燃烧系统的安全。BMS系统的主要功能由四部分构成:1) 安全监控功能。对炉膛火焰、负压、水位等参数及有关设备的状态进行连续的监控,在有危及锅炉安全的状态,例如锅炉熄火、汽包水位过高或过低、炉膛压力过高或过低、两台送风机全部跳闸或两台引风机全部跳闸等状态出现时,使主燃料跳闸(MainFuelTrip),简称MFT,快速切断进入炉膛的燃料,以防止爆炸性燃料和空气混合物在锅炉的任何部分的积聚,确保锅炉的安全;当锅炉安全遭受严重危险时,BMS可引起锅炉跳闸,简称BT,锅炉主燃料和所有辅机全部停止运行,并将信号送至主机大连锁,使保护动作。2) 炉膛吹扫。在锅炉点火前或停炉后,用合适的风量,扫清炉膛及烟道中可能积聚的可燃物质,以避免锅炉爆燃或爆炸事故的发生。进行吹扫时,必须满足规定的吹扫许可条件,如油母管跳闸阀关闭、所有的一次风机停运、所有的油枪油阀关闭、所有的给煤机停运、炉膛无火焰、吹扫通道上所有的挡板打开等。这实际上是对燃料供应设备、火焰检测器指示、风门档板的一次全面检查。当这些条件满足后可启动短时间吹扫,这些条件结合起来将能保证有足够的空气流量将可能积聚在炉膛和锅炉任何部分的燃料和空气混合物清除掉。3) 燃油及油枪管理。实现燃油泄漏试验、油枪的投入(点火)与切除等功能。在满足一定的许可条件后,油枪才可投入运行,典型的许可条件有,MFT与BT已复位、燃油压力正常、燃油温度正常等。点火顺序可自动进行,点火顺序将包括对油枪油阀、雾化蒸汽阀、高能点火器等设备的控制。3.2 BMS系统主要设备BMS系统可看成是由三部分组成,包括控制部分、现场设备、控制逻辑。现场设备主要包括油系统设备及燃烧器、炉膛吹扫以及给煤机系统的电动、气动执行机构以及火检、压力开关、温度开关、流量开关、限位开关等就地元件。3.2.1 炉膛吹扫装置炉膛吹扫是锅炉点火前需进行的吹扫程序。炉膛吹扫的目的是将烟道内积存的可燃混合物吹扫掉,5分钟完整的吹扫过程是锅炉点火启动的必要条件之一;在炉膛吹扫过程中,如果失去任一项吹扫条件,控制逻辑将立即中断吹扫程序,并发出报警,待吹扫条件恢复后重新吹扫。吹扫条件为: 有一次风机运行 有引风机运行 有二次风机运行 高压流化风机运行 所有油角阀关 燃油跳闸阀关 无MFT指令 所有给煤机停 石灰石停运 空气量大于30% 火检无火 BMS电源正常在操作站上,设有相应指示灯显示上述条件,并根据工况,分别显示“吹扫进行”、“吹扫中断”和“吹扫完成”,吹扫完成指令同时自动复位MFT跳闸继电器。3.2.2 油燃烧器点火和熄火控制床上燃烧器点火和熄火控制床上燃烧器控制方式分中央控制和就地控制,可通过CRT操作站软手操对所选定的油枪进行启、停控制。在油枪可投入运行之前,炉膛安全监控系统检查下列许可条件:a、主燃料跳闸复归。b、吹扫完成。c、一次风量不低。d、点火风量不低。e、油枪在停止状态。f、油总跳闸阀和床上燃烧器跳闸阀开。g、油压不低。当以上这些条件满足后,在CRT操作站上显示“允许点火”信号,油枪可以投入运行。在运行人员通过CRT操作站启动一个指定的燃烧器组进行点火时,系统能根据时间顺序,进油枪,进点火枪,点火器打火,开快关阀。许可条件丧失或在指定时间内不能完成运行程序,则中断此程序。3.3 主燃料跳闸(MFT)与锅炉跳闸(BT)3.3.1 主燃料跳闸(MFT) 当发出下列条件之一时,FSSS则立即切断锅炉主燃料,并显示首出跳闸原因。 水汽分离器与贮水箱水位高越限,并经延时未恢复 省煤器进口给水流量小于设定值 全炉膛燃料丧失 一次风量流量低越限 床温度低 汽机跳闸 总空气流量低于25% 分离器出口蒸汽温度高越限当发生MFT时,一般情况下其动作如下:报警器发出声光报警、关油系统母管跳闸阀、关所有油阀、停全部给煤机、停止石灰石给料、送信号至MCS。3.3.2 锅炉跳闸(BT) 当发出下列条件之一时,FSSS则立即停止锅炉,并显示首出跳闸原因: 手动紧急停炉 一次风机均跳闸 二次风机均跳闸 高压流化风机均跳 引风机均跳闸 炉膛压力高越限,(三取二) 炉膛压力低越限,(三取二) DCS电源故障 给水泵全部跳闸当发生BT时,一般情况下其动作如下:报警器发出声光报警、去主燃料跳闸、切除风系统但确保自然通风、禁止吹灰、关闭减温水系统、送信号给旁路系统、送信号至MCS。4 汽轮机控制系统4.1 汽轮机检测保护装置TSI4.1.1 概述随着汽轮发电机组容量的不断增大,需要监视和保护的项目越来越多,现代化大型汽轮机的金属材料大部分在接近极限值的情况下工作,运行中如产生接近极限值的热应力,就很容易造成汽轮机的损坏。同时大功率机组为了提高经济运行,级间间隙,轴封间隙等比较小,机组在异常工况下,很容易造成动静碰磨,引起主轴弯曲等严重损坏事故。因此,为了保证大功率机组的安全,需要对汽轮发电机组本体的运行状况及运行参数进行监视和保护。汽轮机安全监视系统(Turbine

SupervisoryInstrumentation)简称TSI。是汽轮机最重要的监测保护系统之一。正常运行中,它监视汽轮机机械参数的变化,一旦参数越限即发出报警信号,若参数达到保护限值时则动作保护系统驱动汽轮机跳闸。4.1.2 TSI系统框架安徽钱营孜低热值煤发电项目2*350MW机组TSI系统采用本特利内华达公司的3500系统。3500系统是本特利公司采用传统框架形式的系统中功能最强、最灵活的系统,提供连续、在线监测功能,适用于机械保护应用,并为早期识别机械故障提供重要的信息。 TSI系统框架框架为本特利3500系统各个框架之间的互相通讯提供背板通讯,并为每个模块提供所要求的电源。a、电源模块本特利3500系统电源模块是半高度模块,必须安装在框架最左边特殊设计的槽口内。3500框架可安装有一个或两个电源(交流或直流电源模块任意组合)。其中任意一个电源都可以给整个框架供电。如果安装两个电源,第二个电源可作为第一个电源的备份,只要装有一个电源,拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。我们可以选择四种电源模块之一,并且上下两个电源不必保持一致,如上部采用220VAC,下部却采用24VDC。b、监测器、继电器及通讯网关模块本特利3500系统的硬件组态时,除了电源模块和框架接口模块需要固定槽位安装,其它模块均可以在框架内任意槽位安装。c、监测器模块监测器模块负责从现场采集传感器输入信号,并把采集的数据进行处理后,与报警点比较并从监测器框架送到框架接口模块、继电器模块及通讯模块等与其它系统连接。本特利3500系统有型号众多的监测器模块,比较常用的有键相位模块、涡流/瓦振监测器、位移监测器、转速监测器等。d、继电器模块继电器模块用于将监测器模块送来的报警信号输出,有标准的全高四通道继电器模块、冗余半高四通道(每通道三路信号)继电器模块、全高16通道继电器模块。e、通讯网关模块通讯网关是一种充当转换重任的设备,连接不同的通讯协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两个系统。通过以太网或者串行通讯方式,将我们选定的状态量和电流值数据以数字化方式传输到过程控制系统、历史数据系统、工厂计算机以及其它相关系统中,该模块不干预3500系统的正常运行或机械保护功能,确保监测系统即使在不太可能发生的通讯网关模块失效时也能保持完整性。 电涡流传感器电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动和静位移的。在传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高(一般为1MHZ~2MHZ)的交变电压(见下图1),当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流ie,而ie所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感、耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关,当材料给定时,耦合系数K与距离d有关,K=K(d),距离d增加,耦合减弱,K值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。由于探头输出电压是一调幅信号,需检波,才能得到间隙随时间变化的电压波形,而且,传感器还需高频振荡源,因此,涡流传感器还需加一测量线路(前置器):如下图2所示,从前置器输出的电压Vd是正比于间隙d的电压,它可分两部分:一为直流电压Vde,对应于平均间隙(或初始间隙),一为交流电压Vac,对应于振动间隙。涡流传感器原理简图前置器原理简图 轴承盖振动整个汽轮发电机组共有盖振监测点七个,每个模件监测两个点,该装置共需MMS65.120监视器四块,当盖振超越危险值时发至DCS系统进行报警。盖振测量示意图 转速用来测量汽轮发电机组轴系的转动速度,其中转速和OS1使用同一块模件,鉴相和OS2使用一块模件,OS3使用一块模块。该装置共用三块MMS635.12监视器完成转速监测及超速控制。传感器全部采用PR9376。速度传感器简图超速测量示意图 胀差由于汽机转子与汽缸的膨胀变化不同,测量汽机转子相对于汽缸的膨胀。测点位置应遵从汽机制造厂要求。本机组的胀差监测有高压缸胀差和低压缸胀差。高压缸胀差和低压缸胀差使用3块MMS6210,其传感器均采用PR6426。胀差测量示意图 轴向位移测量汽机转子相对于缸体的轴向位移量。本机组的轴位移测量采用一块MMS6210,传感器采用PR6424,前置器采用CON021。单台机组有2个测点,超限信号送ETS经逻辑运算后输出轴向位移大跳机信号。轴位移测量示意图 轴振测量汽轮机大轴相对于轴承座的振动(相对振动)。轴振动测量采用MMS6110模件,每块模件监测一个点,整个汽轮-发电机组监测七点。模件的两个通道分别监测每个点的X与Y方向的振动值,传感器采用PR6423/010。当振动值超过允许值时输出的报警信号在操作员站CRT上显示及热工信号光子牌报警。其模拟量的输出送至DEH,供其显示并且当位移量超过允许值时输出报警信号及跳机信号。轴振测量示意图 偏心测量汽机低速转动时(小于5.120转/分)大轴弯曲的瞬时值及峰峰值。偏心监测模件采用MMS6220,采用PR6423/010涡流传感器。偏心检测板接受两路信号,一路用于偏心的测量,一路用于键相的测量,它用在峰一峰信号调节电路上。键相探头观察轴上的一个键槽,当轴每转一转时,就产生一个脉冲电压,这个脉冲可用来控制计算峰一峰值。当然,键相信号也可用来指示振动的相位,当知道了测振探头与键相探头的夹角时,就可找出不平衡质量的位置。振动相位测量示意图偏心测量示意图 热膨胀测量汽机缸体的绝对膨胀。在机头两侧分别设置一个测点。采用DF9032双通道热膨胀监视仪表。热膨胀测量示意图4.2 DEH数字电液调节系统4.2.1 系统组成DEH控制系统均采用了艾默生控制系统有限公司的OVATION系统。DEH由两个控制柜(DPU41/91、DPU42/92);一套Ovation工程师工作站;一套Ovation操作员工作站组成。DEH所使用I/O模件(见下表)DPU介绍在DCS系统内电子模块特性模块名称用途ElectronicmodulePropertymoduleNameApplication1C31194G011C31197G01阀定位模块控制电液伺服阀1C31194G011C31197G01ValvepositioningmoduleElectro-hydraulicservovalvecontrol1C31189G011C31192G01速度检测器模块转速测量1C31189G011C31192G01SpeeddetectionmoduleSpeeddetection1C35.1234G011C35.1238H01数字量输入模块开关量输入1C35.1234G011C35.1238H01DImoduleInputtheon-offquantity1C35.1224G011C35.1227G01模拟量输入模块模拟量输入(4~20mA)1C35.1224G011C35.1227G01AImoduleAnalogquantityinput(4~20mA)5X00070G031C35.1227G02模拟量输入模块模拟量输入(±5V,±10V)5X00070G031C35.1227G02AImodule1C315.129G031C31132G01模拟量输出模块模拟量输出(4~20mA)1C315.129G031C31132G01AOmoduleAnalogquantityoutput(4~20mA)1C31147G011C31150G01脉冲累加器5X00070G041C31116G04热电偶输入模块温度信号输入(TC)5X00070G041C31116G04ThermocoupleinputmoduleTemperaturesignalinput(TC)表:DEH所使用I/O模件4.2.2 DEH组成模件图3.3DEH控制模块Figure3.3DEHControlModule 阀定位模块(VCC卡)1C31194G01,1C31197G01Ovation阀定位I/O模块提供汽轮机可调蒸汽阀门闭环位置控制。I/O模块为电液伺服阀执行器和Ovation控制器之间的接口。主汽阀、高压调节阀及再热调节阀均由阀定位模块控制。它实际上是一块智能I/O模件,通过其上的处理器完成蒸汽阀门的精确定位控制。阀定位模块可以设定阀的位置设定值。在模块内部,微处理器提供实时阀位的闭环PI(比例-积分)控制,阀位设定值引起I/O模块产生冗余输出控制信号,这些控制信号驱动电液伺服阀执行器上的线圈,和安装在阀杆上的LVDT而检测到的阀位信号一起构成闭环回路。每块控制一个可调蒸汽阀门(modulatedsteamvalve),DEH配置了16块阀位模块。 速度检测器模块1C31189G011C31192G01Ovation速度检测器I/O模块通过检测安装在汽轮机前箱内磁阻式转速探头输出信号的频率而得到汽轮机的转速。速度检测器模块由一个现场卡和一个逻辑卡组成。现场卡内有一个信号处理电路,用来读取转速探头送来的脉冲输入信号。在转速探头和逻辑卡信号之间采用光电耦合器连接使信号之间电子隔离。现场卡内的电路可以检测在低阻抗源(小于5000欧姆)时回路的开路状态。逻辑卡提供所有的逻辑功能,包括将从现场卡接收的转速信号转换成Ovation系统可以读入的数字信号。每块接受一路转速脉冲信号,因此DEH配置了三块转速测量模件。 数字量输入模块1C35.1234G011C35.1238H01Ovation数字量输入系统带有电子模块和相应的特性模块。特性:数字量输入模块的通道为16路开关量(干接点)。查询电压为48VDC。电子模块实现信号转换。特性模块实现信号处理。 数字量输出模块5A26458G02特性:为16路开关量输出子模块。 模拟量输入模块1C35.1224G011C35.1227G01(4~20mA);1C35.1227G025X00070G03(±5V,±10V)特性:为8路模拟量输入模块,专门用于4~20mA或1~5V(10V)DC模拟量输入测量通过不同的接线方式,可实现电流输入方式(外部提供24VDC)或者变送器输入方式(机柜内部提供24VDC)。 模拟量输出模块5X00062G015X00063G01特性:为4路模拟量输出模块,专门用于4~20mA信号输出。 热电阻输入模块5X00119G015X005.121G01特性:为8路热电阻输入模块,专门用于热电阻(RTD)温度信号测量。 热电偶输入模块5X00070G041C31116G04特性:为8路热电偶输入模块,专门用于热电偶(TC)温度信号。4.2.3 DEH控制系统自动保护4.2.3 AutomaticProtectionofDEHControlSystem——103%超速保护(OPC电磁阀)——110%超速保护(AST电磁阀)——机械超速和手动脱扣 (隔膜阀) 103%保护(OPC)n>103%→OPC电磁阀动作(打开)→泄OPC油→关调门→n<103%→OP电磁阀复位(关闭)(↑延时)目的:n=3000rpmOPC电磁阀:(2个)——不常带电——并联(防止电磁阀拒动作) 110%保护(AST)(↓ETS条件触发)n>110%→AST电磁阀动作(打开)→泄AST油(关所有阀门)→停机(脱扣)目的:紧急停机保护(ETS)AST电磁阀:(4个)——常带电——串联(防止电磁阀误动作)——并联(防止电磁阀拒动作)机械超速和手动脱扣机械超速/手动脱扣→泄透平油安全油压→隔膜阀动作(打开)→泄AST油(关所有阀门)→停机(脱扣) 保护逻辑保护:软件——控制逻辑硬件——卡件图3.14保护逻辑图30%以上甩负荷中压缸排汽压力>30%(调节级压力>30%)且,油开关动作,转速在不到103%时OPC电磁阀提前动作n<103%时OPC电磁阀复位目的:防止汽机超速4.2.4 EH油系统简介 高压抗燃油●供油装置●执行机构●危急遮断系统供油装置由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。 供油装置的作用提供控制部分所需要的液压油及压力,同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。 高压抗燃油 EHOil成份:三芳基磷酸酯工作温度:20℃~60℃自燃点:566℃燃点:352℃含水量:最大0.03%酸值:0.03(最大0.1)mgKOH/g腐蚀性:勿用带创口的手接触 供油装置设备1 不锈钢油箱容量:900L能满足一台大机和两台小机正常控制用油。2 电机泵组电源:汽机MCCA、MCCB段二套主油泵:380V30KW恒压变量柱塞泵,全流量85L/min输出压力可在0~21MPa调整(通过变量机构)本系统正常额定工作压力为14.5MPa3 供油泵工作状态输出压力为14.5MPa时→高压油推动控制阀→Q↓输出流量等于所需流量时→变量机构维持某一位置系统需增加或减少流量时→变量机构改变输出流量→维持系统压力14.5MPa系统瞬时需要增加流量时→蓄能器参与供油图3.15恒压变量柱塞泵外形图建议:1 两台泵2周至一个月互相切换一次。2 长期停机后,挂闸前10小时启动主油泵,主油泵启动前8小时启动滤油泵。4 滤油泵:一台电源:380V功率:1KW型式:叶片泵,流量:20L/min手动控制5 冷却油泵:一台电源:380V功率:2KW型式:叶片泵流量:50L/min可自动(由温度开关23/CW控制)或手动启动油质要求:6 滤油器泵入口处:140μm每年更换两次泵出口处:10μm累计工作4个月或每年更换两次油质要求:7 伺服机构前:10μm每年更换两次回油路中:3μm每年更换两次自循环滤油系统中:1μm累计工作3~4个月更换8 冷却系统冷油器:两只型式:管式冷却面积:2.6m29 加热器:一组电源:220V功率:5KW油温<20℃投入油温>20℃停止10 蓄能器:系统瞬间用油量很大时,参与供油泵出口处一套:25L(高压)执行机构中四套:40L(高压)回油路中四套:10L(低压)图3.16蓄能器原理图系统瞬间用油量很大时,参与供油。图3.17高压蓄能和低压蓄能器参数11 磁性过滤器作用:清除油中的金属垃圾清洗:隔年一次,在无尘车间用无水乙醇或丙酮进行清洗。5.12 溢流阀位置:高压油母管上作用:系统压力>17±0.2MPa时,打开泄油回油箱起到过压保护作用 抗燃油再生装置构成:硅藻土滤器和波纹纤维滤器投运条件:酸值>0.08(建议每周投运8小时)更换条件:任一个滤器的油温在43~54℃之间,筒内油压高达0.21MPa,应更换滤芯。2 投运再生装置48小时后,抗燃油酸值不再下降或连续使用六个月后,硅藻土滤芯应更换。3 更换前建议在5.120℃烘箱中烘8小时或在110℃干燥箱内烘5.12小时,并在箱内冷却至20~30℃后,立即装入过滤筒内.图3.18再生装置再生装置投运步骤:1 开波纹纤维进油门充满油;2 开硅藻土进油门;3 关波纹纤维进油门;4 维持两滤器压力不大于0.21MPa: 控制信号1 液位开关液位高报警560mm液位低报警430mm液位低低报警300mm液位低低遮断200mm2 压力开关:两个压力高报警(63/HP)16.2±0.2MPa两个压力低报警(63/LP)11.2±0.2MPa两个压力低联泵(63/MP)11.2±0.2MPa一个回油压力高报警(63/PR)0.21MPa3 压差开关(63/MPC-1,63/MPC-2)监视油泵是否运转(63/MPF-1,63/MPF-2)油泵出口滤网压差高0.55MPa压力传感器:远传油压信号(一个)4 压力式温度开关(23/HER)油温低禁止启动主油泵20℃油温低于20℃,接通加热器,同时切断主油泵电机电源:油温高于20℃,停止加热器,同时接通主油泵电机电源。5 温度控制回路:测温开关(20/CW)油箱油温55℃,启动冷却油泵开电磁水阀油箱油温38℃,停止冷却油泵关电磁水阀4.2.5 执行机构包括:伺服阀,快速泄荷阀,LVDT等。 执行机构作用响应从DEH送来电指令信号,以调节汽机各蒸汽阀门开度与指令保持一致。 执行机构分类开关型阀门在全开全关位置工作由油缸、液压块、二位二通电磁阀、快速卸荷阀、逆止阀组成例如:再热主汽门控制型可将汽阀控制在任意中间位置上,成比例调节进汽量适应负荷的需要。组成:比开关型多电液伺服阀例如:主汽门、调节汽门、再热调节汽门图3.19快速卸荷阀结构图ETSoilOilreturningCylinderpressureoilETSoilOilreturningCylinderpressureoil图3.20泄油阀 快速泄荷阀◆正常工作:AST电磁阀带电遮断油建立→P1=P2杯形阀↓→③、④隔开HP与油缸下腔接通→阀门开度加大出现遮断信号:出现遮断信号:AST电磁阀失电P2↓→O杯形阀↑→③、④导通油缸下腔与回油接通快速关门。 伺服阀图3.21伺服阀ReturnspringThrottlingportFilternetReturnspringThrottlingportFilternet图3.22伺服阀示意图伺服阀工作原理◆给一指令(减小开度):DEH指令→线圈→挡板偏转→P右>P左→滑阀左移→HP与油缸上腔接通开度↓△V=0滑阀回中位→阀门在某一新的工作位置。图3.23伺服阀工作原理示意图◆给一指令(加大开度)DEH指令→线圈→挡板偏转→P左>P右→滑阀右移→HP与油缸下腔接通→开度↑△V=0滑阀回中位→阀门在某一新的工作位置。图3.24伺服阀工作原理示意图图3.25控制型执行机构液压原理图FiltercoreFiltercoreLVDT位移传感器图3.26LVDT位移传感器示意图.1 使用该传感器原因LVDT:线性可变差动变压器1 长期安装在油动机上,环境温度高,振动大。2 要求精度比较高。3 要求能够反复安装使用。.2 该传感器特点1 原理直观,结构简单,使用寿命长,抗高温,振动。2 分辨率高,能反映出微小位移变化。3 结构对称,灵位可恢复性好,能重复安装。4 灵敏度高,线性范围宽,重复性好。5 输入和输出隔离,看干扰性能好。.3 工作原理分三线制和六线制三线制:如右图所示,由铁芯,线圈以及外壳,骨架组成。铁芯上下移动时,在ab和bc间的感应电势产生压差,该压差可反映线圈的位移量。通过测量ab和bc间的电阻可以判断该LVDT的好坏。安装简单,上下移动即可定出a和c的位置。图3.27三线制和六线制工作原理六线制工作原理组成:由一个初级线圈,两个次级线圈,骨架,铁芯,及外壳组成。铁芯处于中间位置时,两个次级线圈感应电势相同,电压为零。2 铁芯便宜中间位置时,有电压输出。3 为提高灵敏度,线性范围,将次级线圈反向串接。4 LVDT输出电压是两个次级线圈电压值和,该电压值与位移量成正比。.4 常见故障及处理1 LVDT铁芯卡死:2 断线3 插头接触不良4 连接电缆损坏两个LVDT互相干扰,导致调门摆动。办法:安装时,人为加大反馈信号不一致。 危急遮断系统危急遮断系统包括:OPC电磁阀,AST电磁阀,隔膜阀,空气引导阀等.1 危急遮断系统作用由汽机遮断参数所控制,当这些参数超过其运行限制值时,该系统全部关闭汽机进汽阀门,或只关闭调节汽门。.2 危急遮断系统组成主要由四只自动停机电磁阀AST、两只超速保护控制阀OPC、隔膜阀和控制块组成..3 AST电磁阀正常通电励磁关闭,封闭遮断油泄油通道,使各油动机下腔油压建立,失电打开,泄遮断油,关闭各阀门。四只组成串并联布置,组成两个通道,每个、通道至少一只打开,才能导致停机,任意一只损坏或据动均不会引起停机,提高了可靠性。.4 OPC电磁阀正常不带电关闭,封闭OPC油泄油通道,使调节气门下腔油压建立,通电打开,泄OPC油,关闭各调节气门。两只组成并联布置,任何一只打开,就能导致OPC泄油,提高了安全性。图3.29AST及OPC电磁阀原理示意图.5 隔膜阀联接安全油系统与EH油系统,当安全油压力降低到停机值时,通过EH油系统遮断汽机。机械超速或手动超速,均能使安全油降低,通过隔膜阀泄AST遮断油,遮断汽机。图3.30隔膜阀结构示意图ETSoilAST/OPCHPEHoilSystemsafetyoilValvebaseValvecoreOilreturningwithoutpresSealingrubberAdjustmentscrewrodSpringETSoilAST/OPCHPEHoilSystemsafetyoilValvebaseValvecoreOilreturningwithoutpresSealingrubberAdjustmentscrewrodSpringDiaphragm图3.31隔膜阀示意图.6 自动停机保护由AST电磁阀实现正常工作:AST电磁阀带电(110V交流电)110%超速:AST电磁阀失电→泄AST油(同时泄OPC油)→快速卸荷阀卸荷→关闭所有阀门→自动停机。.7 机械超速及手动脱扣由隔膜阀实现正常工作:透平油压建立→关闭隔膜阀汽机;出现故障:泄保安油→隔膜阀打开→泄AST油→快速卸荷阀卸荷→关闭所有阀门。.8 保护逻辑图3.33保护逻辑图Figure3.33 ProtectionlogicdiagramASTsolenoidvalveopenDiaphragmvalveopenManualtripASTsolenoidvalveopenDiaphragmvalveopenManualtrip图3.34危急遮断系统原理图 DEH常见故障分析.1 LVDT故障DEH每个阀门上的位置反馈变送器(LVDT)共有两只,在VCC卡内部高选处理后,与阀门的控制指令在综合放大器处进行比较,从而产生控制电液伺服阀的指令。1只LVDT故障不影响阀门的反馈值及机组的正常运行,可等停机更换,如果影响调门的开关,则必须在线更换。检查步骤:判断故障,用万用表测试LVDT的红蓝黄三线之间的电压,如果V红黄=V红蓝+V蓝黄,说明LVDT正常,否则为损坏。将该调门切为手动并强制该调门为全开或全关。根据原来的位置安装新的LVDT。.2 VCC卡故障VCC卡是调门控制卡,不管DEH系统处于自动还是手动状态,控制调门的指令均由VCC卡输出。因此VCC卡一旦故障则相应的阀门就会失去控制,必须马上处理。一般处理方法为更换新的VCC卡。处理步骤如下停机处理:拔下该VCC卡,确认新的VCC卡型号及跳线与原卡相同。插入新卡,按照VCC卡LVDT的调整方法,调整零位,量程。运行状态:强制调门全关;将该调门开环运行;更换新的VCC卡;开环状态调量程及零位;将该条门闭环运行;缓慢强制开该调门。.3 伺服阀故障电液伺服阀本身故障是指伺服阀控制系统短路或断线,零部件腐蚀、密封件损坏造成泄漏,滤油器堵塞造成油流不畅等。造成伺服阀本身故障的原因较多,如抗燃油油质不合格,抗燃油油温过高,其颗粒度、酸性等指标超过规定标准等,都会导致抗燃油油质下降,使电液伺服阀工作不正常。综上所述,高压抗燃油油质不合格,油温过高及水解、酸性腐蚀等是造成伺服阀故障的主要原因,但也不能忽略其它原因的存在。安装在高压集成块上的高调门伺服阀与高调门油动机连体安装,形成一个整体,伺服阀受到流经高调门高温蒸气的传导热与辐射热,在夏季伺服阀处在高温环境下运行,伺服阀阀体温度有时竟能高达90U以上,轻易造成伺服阀内位置反馈装置电子元件的损坏,导致调门控制失灵。预防方法:保证EH油的油质;经常检查伺服阀的温度。处理方法:更换伺服阀。4.3汽轮机危急遮断保护系统(ETS)4.3.1 概述ETS即汽轮机危急遮断系统(EmergencyTripSystem)。当汽机故障以及发电机跳闸、锅炉主燃料跳闸时,它能自动启动关断回路快速关闭进汽阀(各主汽阀、调节阀)。本ETS由机械-液压、电气-液压二种方式构成。即故障的检测可采用机械、电气二种方式。但进汽阀的关闭最终总有赖于液压调节保安系统。4.3.2机械-液压式危急遮断危急遮断器是机械式的超速故障检测器。当汽机的转速n≥3300r/min时,在离心力作用下有一环飞出,使危急遮断装置掉闸。危急遮断装置牵动遮断隔离阀组中的遮断阀换向,卸掉高压安全油;高压安全油泄压后经一单向阀将使超速限制安全油也泄压从而使汽机各进汽阀油动机的卸荷阀上的控制油压消失、各卸荷阀开启。于是,各汽阀油动机活塞上、下压力油经其开启的卸荷阀与排油口接通,从而使各进汽阀快速关闭。主汽阀全关后将给出限位开关信号,经电气控制回路使各止回阀关闭。4.3.3 电气-液压式危急遮断它采用电气方式来检测汽机的各种故障以及发电机跳闸、锅炉主燃料跳闸等故障,再将电气遮断信号同时作用到机械遮断电磁铁。电气遮断信号作用到机械遮断电磁铁上,使机械遮断电磁铁通电,电磁铁牵动停机机构使危急遮断装置掉闸。虽然主汽阀全关后的信号可使抽汽止回阀关闭,但各种电气遮断信号作用到上述各电磁阀的同时,将直接作用到各止回阀上,使它们迅速关闭。4.3.4 ETS电气遮断信号如下: 主控室手动停机按钮; 汽轮机超速停机:当汽机转速升至3300r/min及以上时,TSI中超速监视通道各自的超速继电器动作,输出接点在ETS中进行三取二处理后给出遮断信号; 润滑油压低:当润滑油路油压P≤0.107MPa(如前所述,压力开关的设定值为P≤0.107MPa)时,低润滑油压遮断装置中代号为PSxx~PSxx的三只压力开关复位,三个闭合的常闭接点在ETS中进行三取二处理后给出遮断信号; EH油压低:当抗燃油路油压P≤7.8MPa时,抗燃油母管上的三只压力开关复位,三个闭合的常闭接点在ETS中进行三取二处理后给出遮断信号; 凝汽器真空低:当凝汽器压力P≥19.7KPa时,凝汽器低真空遮断器中的三个代号为PSxx~PSxx的真空开关动作,三个闭合的常开接点在ETS中进行三取二处理后给出遮断信号; 轴向位移过大:当机组的轴相对推力轴承的位移增大时(≥1.2mm或≤-1.65mm),TSI输出一个接点至ETS遮断信号; 汽机轴振动大:1#~7#轴承中,任一轴承的X方向轴振过大(≥0.25mm)或1#~7#轴承中,任一轴承的Y方向轴振过大(≥0.25mm)时TSI输出轴振过大信号。上述组合逻辑已在TSI中完成,TSI输出一个接点至ETS遮断汽机。 DEH故障停机:它是DEH厂家提供的汽机遮断信号(它包括DEH监测到汽机超速、DEH转速信号故障等)输出停机开关量给遮断汽机。 锅炉跳闸(BT):它是锅炉送出的开关量信号至ETS遮断汽机;0 发电机故障停机:它是发电机送出的开关量信号至ETS遮断汽机;1 排汽缸温度超限信号:它是DCS送出的开关量信号至ETS遮断汽机;1) 轴承金属温度超限:它是DCS送出的开关量信号至ETS遮断汽机4.3.5 ETS系统结构ETS即汽轮机危急遮断系统,其功能和电源模块选用了双重冗余设计。该装置能与其它系统通讯,满足电厂自动化需求。4.3.6 硬件配置ETS装置包括一个控制柜,内部逻辑采用了可编程控制器(PLC)或继电器硬接线实现。4.3.7 工作原理以采用PLC内部逻辑来说明ETS工作原理:ETS装置的双机PLC同时工作。从现场来的输入信号进入本装置后同时到A机和B机,经过内部逻辑自动处理后,给出相应的输出信号。以“汽机超速”为例,当电超速停机信号输入本装置后,同时进入A机和B机进行处理,同时输出停机信号。任一机A(B)发生故障时,都会给出本机的报警信号,同时自动切断本机的停机输出接点,而由另一机正常工作。双机工作停机逻辑见图。该ETS装置设有双路电源切换回路,在某一电源出现故障时,自动切换到另一电源回路中继续工作,如果主副电源同时故障,则输出一交流电源失电报警信号。4.3.8 操作 上电,合上主,副电源断路器,主,副电源指示灯亮,电压表示正常。 上电自检将两路230VAC电源线接至ETS装置主、副电源断路器输入端,合上断路器开关,装置面板上的电压表指示正确,主、副电源指示灯亮,且装置+24V电源指示正常。此时PLC进入自检,自检完成后,CPU的“RUN“指示灯点亮。此时ETS装置进入正常工作状态,即可进行现场投运。 停机项:当有下列任一情况,ETS将送出停机信号,汽机将跳闸停机。汽机超速(三取二);轴向位移大停机;EH油压过低停机(三取二);凝汽器真空低停机(三取二);润滑油压过低停机(三取二);5 模拟量控制系统5.1 系统概述模拟量控制系统(MCS)是对锅炉、汽轮机及辅助系统的有关模拟量参数进行连续闭环控制,使被控模拟量参数值维持在设定范围或按预期目标变化的自动控制系统的总称,其包含机组级协调控制系统(CCS)、数字电液控制系统(DEH)、锅炉给水控制系统、主汽温度控制系统、炉膛压力控制系统、除氧器压力控制系统、除氧器水位控制系统、汽封压力控制系统、凝汽器水位控制系统以及化学制水、渗滤液处理和烟气净化的辅助控制系统等。机、炉协调控制系统就是根据机、炉的运行状态和控制要求,选择适应机组控制的运行方式。具体要求就是快速适应大范围负荷变化率,在整个负荷变化范围内要求机组有良好的负荷适应能力,机组主要运行参数在负荷变化过程中保持相对稳定,保证机组在整个负荷变化范围内有较高的效率,即锅炉、汽机和主要辅机(流化风机、引风机、一次风机、二次风机、给煤机、给水泵等)参数保持较小范围的波动且能快速适应机组负荷变动。5.2 系统控制原理机组协调控制系统的主控制系统是由机组“负荷管理中心”和机炉主控制器三部分组成。机炉主控制器接受机组“负荷管理中心”送来的机组负荷指令,该指令具有最大/最小负荷限制和变化率限制。负荷指令经机炉主控制器的作用,分别对锅炉和汽机控制系统送出指令,使机组的输出功率适应负荷指令的要求,同时保持机前压力为给定值。钱营孜发电机组协调控制系统采用了西屋公司的典型设计-LDC。LDC主要包括机主控、炉主控,负荷、压力设定,协调方式切换,RUNBACK等功能。对应于机、炉主控,共有表1所给出的七种运行方式。表1LDC的七种运行方式运行方式汽机主控锅炉主控说明基本手动手动机跟随1自动(调压)手动炉跟随1手动自动(调压)机跟随2自动(调压)自动(跟踪)属中间过渡或RB时方式炉跟随2自动(跟踪)自动(调压)属中间过渡过程炉跟机协调自动(调功)自动(调压)机组协调方式,可投入AGC机跟炉协调自动(调压)自动(调功)基本方式(BASE):指锅炉、汽机主控均处于手动控制方式,由操作员设定汽 机主汽门阀位指令和锅炉燃料指令来控制机前压力和机组负荷。如果汽机控制在 “非远操方式时,汽机主汽阀门开度交给DEH系统控制,汽机主控输出跟踪主 汽门阀位反馈。锅炉跟随(BF):是汽机局部故障时的一种辅助运行方式,此时汽机主控在手动方式,由操作员手动设定汽机调门开度指令,控制机组负荷。锅炉主控在自动方式,该方式下机组负荷响应快,但以牺牲主汽压力为代价,不管是内扰还是外扰的影响,动态过程压力波动相对较大,系统抗干扰能力较差,因此锅炉侧引入了汽机主汽阀门指令前馈,对外扰有一定的抑制作用。汽机跟随(TF):是在锅炉局部故障时或启、停给煤机等工况变动大时的一种辅助运行方式,此时锅炉主控在手动控制方式,由操作员手动设定燃料指令,汽机主控自动调整机前压力,该方式下动态过程压力波动较小,机组运行稳定,但是机组负荷响应慢。协调方式(CCS):机、炉协调控制系统CCS是一种以锅炉跟随为基础的协调控制方式,是基于直接能量平衡原理的协调控制系统,该方式下汽机主控自动控制机组负荷,锅炉主控主要是来维持汽机能量需求与锅炉放热量的平衡。这种协调控制系统策略的特点是机组负荷响应快,负荷控制精度高,动态过程压力相对锅炉跟随方式波动较大。5.3 负荷指令处理系统:LDC目标值在不同的状态下输出值也不一样:当机组处于CCS方式时,机组可以接受中调指令(ADS),也可以接受运行人员的负荷设定;当机组处于RB(甩负荷功能)、RD(负荷迫降功能)时,负荷指令就是RB或RD功能组产生的负荷指令100MW(RB)或0(RD)。当机组处于基本方式、TF、BF方式时,LDC输出跟踪机组实发功率。当有闭锁增或闭锁减信号时速率设定为零。5.3.1 RUNBACK产生条件(甩负荷功能):1、LDC输出大于一台送风机限值且一台送风机跳闸;2、LDC输出大于一台引风机限值且一台引风机跳闸;3、LDC输出大于一台一次风机限值且一台一次风机跳闸;4、LDC输出大于一台给水泵限值且锅炉给水泵一台以上跳闸;5、LDC输出大于一台空预器限值且一台空预器跳闸。当机组处于LDC自动状态时,主要辅机设备发生故障,单元机组要求尽可能的降低负荷,使机组的目标负荷下降到运行的辅机设备所能承担的负荷水平。Whenthe5.3.2 RUNDOWN产生条件(负荷迫降功能):1、给水RD;2、燃料RD;3、送风机RD;4、引风机RD;5、一次风机RD;6、二次风机RD;7、流化风机RD;这是一种在机组故障不明确条件下采取的保护性措施。在LDC自动状态时,当故障间接指标值已较大(如汽包水位比设定值低的很多)情况严重时,则迫使实际负荷指令负荷下降以减小间接负荷指标值,直到间接负荷指标值降到不太严重时为止。当RB和RD同时发生时,取速率大者进行控制。5.3.3 目标负荷的最大/最小限值:当目标负荷达到最大(220MW)或最小限值(0MW)时,系统将不接受ADS指令,而最大/最小限值对运行人员的负荷设定和RB、RD时的指令将不产生任何影响。5.3.4 负荷变化率管理:对于ADS负荷指令或运行人员的负荷设定必须按照规定的速率变化,进而形成目标负荷,这个变化率的大小可由运行人员设定,并可视具体情况设定不同的升负荷速率和降负荷速率,RB、RD时,目标负荷的变化率可在RB、RD功能子组中设定,来自DEH的负荷率限值将限制所有情况下目标负荷的变化速率。5.3.5 一次调频所需功率的校正:通过改变机组的负荷指令去纠正电网频率偏差,具有一次调频能力。频率变送器采集的频率信号通过一函数修正与机组目标负荷LDC输出相加,经机组的实测功率和主汽压力修正,作为协调方式下汽机主控调节器的给定值。此函数设有一定的死区(±0.15Hz),只有在电网频率偏差超过死区时频率校正才起作用。一次调频的条件:频率变送器正常且机组处于协调方式。5.3.6负荷闭锁增/闭锁减引起负荷闭锁增/闭锁减指令的项目:给水、燃料、引风机、流化风机、一次风机。这也是在故障不明确条件下采取的一种方法,当机组处于LDC自动状态,检测到子系统的目标值与实际负荷偏差较大,则产生闭锁指令使不向扩大故障的方向变化,但向非扩大故障的方向变化还是自由的。5.4 锅炉—汽机协调控制:机、炉主控制器又称机、炉主控制回路。它接受三方面来的信号,即负荷管理中心来的LDC输出指令,机组实发功率,机前压力信号,根据不同的控制方式发出对汽机调节阀开度的指令和对锅炉给煤量及送风量的调节指令。5.4.1 汽机主控汽机主控制器又称汽机主控回路。它主要实现机组负荷控制、主汽压力控制、汽机主控制器与DEH的接口的功能。 机组负荷控制机组在协调控制方式时,由汽机来控制机组的实发功率,使其等于机组实际负荷指令。由负荷管理中心来的LDC输出指令同时送到汽机主控制器和锅炉主控制器,在汽机主控LDC输出经过频率校正后与机组实发功率比较后,在经过主汽压力修正,经调节器输出后,通过DEH去控制汽机进汽阀的开度,使机组按照负荷指令要求运行。 主汽压力控制机组控制在汽机跟随方式时,由汽机来调节主汽压力,通过DEH控制汽机进汽阀开度,使主汽压力等于设定值。 汽机主控器的手动控制在出现以下条件时,汽机主控器将切为手动控制方式:.1 主汽压力变送器故障;.2 汽轮机跳闸;.3 主燃料跳闸;.4 主汽压力高;.5 旁路开模式;.6 汽机非远操方式;.7 汽机主汽阀位偏差经延迟;.8 机侧压力调节器入口偏差手动报警;.9 选择基本方式;协调控制方式下功率变送器坏或机侧控制器偏差报警。 汽机主控制器与DEH的接口关系从CCS系统发“CCS远控DEH”信号到DEH系统,与DEH条件和DEH运行人员操作相与后回送一个“DEH选择遥控”信号到CCS系统,表明DEH系统可接受CCS系统负荷增/减脉冲信号。由DEH系统到CCS系统的“DEH功率控制/调节级压力控制回路”信号表明DEH所处的控制回路和工作状态。5.4.2 锅炉主控制器锅炉控制器又称主控制回路,它主要实现辅机故障甩负荷时的锅炉控制、燃料量跟踪等功能。 主汽压力控制在机组处于非“辅机故障甩负荷”(RUNBACK)运行功况下,机组实际负荷指令也送到锅炉主控制回路作为前馈信号,使锅炉燃烧率随机组负荷指令变化而变化。在协调运行方式时,机组负荷指令为机组实际负荷指令,在锅炉跟随方式时,机组负荷指令为机组实发功率。主汽压力偏差信号经比例积分调节器校正,最终使得主汽压力跟踪主汽压力设定,主汽压力与其设定值经减法器比较后,得到锅炉主控指令,它送到锅炉燃烧控制系统,改变燃料量和风量,从而使得主汽压力等于主汽压力设定值。 辅机故障甩负荷时的锅炉控制在机组因辅机故障发生甩负荷时,机组实际负荷指令按一定甩负荷速率下降到甩负荷目标值。这时主汽压力校正回路切除,锅炉主指令直接为甩负荷指令。 燃料量跟踪方式锅炉负荷主要由燃料量来决定,当燃料控制为手动时,锅炉主控实际已失去锅炉负荷控制能力,所以此时锅炉主控指令必须对实际燃料量信号进行跟踪。 机组定压/滑压设定值:为满足机组经济运行的要求,系统设置了定压/滑压运行方式。.1 滑压运行方式:机组只能在BF及CCS下投入滑压运行方式。在BF方式下投入滑压运行,可实现汽机阀门固定在某一位置,蒸汽压力随负荷的增加而上升,至90%负荷,压力达到额定植,此时系统应进入定压运行方式,再增加负荷,须手动开大汽机阀门或将汽机控制器投自动,接受目标负荷指令。在LDC自动情况下,滑压模式只能在协调方式或BF方式下使用,在TF方式下投入滑压运行,系统会自动切换至BF方式.在LDC自动情况下,机组的滑压运行模式实际上一种联合变压运行模式:在低负荷时,机组在较低的压力下定值运行,当负荷在25%-90%之间时,机组进入滑压状态,主汽阀开度固定在91%附近,主汽压力随负荷成正比例变化,当主汽压力达到额定值时,机组又进入定压运行模式。进入滑压运行模式的充分必要条件是炉主控自动,操作员发出投入滑压运行指令。当以下任一条件满足时,机组会退出滑压运行,进入定压运行:1、操作员发出投入定压运行指令2、机组进入基本模式3、旁路启动4、进入汽机跟随模式.2 定压运行模式机组退出滑压运行,即进入定压运行。在定压运行时,当主汽压力设定值偏离目标值时,将引起主汽压力设定值爬坡;爬坡速率由运行员设定,当下述情况发生时,爬坡速率将被置为零。人工请求主汽压力设定值爬坡保持1、进入基本模式2、RB状态3、旁路启动 锅炉主控切手动条件:1、速度级压力变送器故障;2、主汽压力变送器故障;3、汽轮机跳闸;4、主燃料跳闸;5、主汽压力高; DEH与ADS的接口在LDC自动时,操作员发出远方请求后,机组即进入远操方式,但在下列条件下机组退出远操方式:1、LDC非自动状态;2、负荷闭锁增;3、负荷闭锁减;4、ADS指令品质坏;5、发生RB或RD;6、ADS未发出允许信号。5.5 燃烧调节系统5.5.1 系统功能锅炉燃烧控制系统的基本任务是:使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,同时要保证锅炉安全经济运行,最终保持锅炉主汽压力为给定值,以满足汽机负荷的要求;保持炉膛过剩空气系数为最佳值,以满足锅炉燃烧的经济性;保持炉膛压力为给定值,以保证机组的安全性和经济性。根据其具体功能,我们将燃烧调节系统可以分为三个相互协调配合的子系统来研究,即燃料调节系统、送风调节系统、引风调节系统。它们系统之间通过紧密配合来共同完成和保障机组的稳定、安全运行:1 汽机的变化表示锅炉的蒸汽产量和负荷的耗汽量不相适应,这时必须相应的改变燃料的供应量,以改变锅炉的蒸汽量;2 在燃料量改变时,必须相应的调整送风量,使之与燃料量相配合,保证燃烧过程有较高的经济性;3 锅炉的引风量和送风量,使之与燃料量相配合,保证炉膛压力在规定值,炉膛压力的高低关系着锅炉的安全经济运行。下面我们就结合三个子系统的控制原理对燃烧调节系统做以详细说明。5.5.2 引风调节系统引风控制系统主要任务是保证锅炉的炉膛负压在正常范围之内,调整好送风量与引风量的配比关系,使之能够满足燃料量的需要。影响炉膛压力的因素很多,但主要因素有两个:一是进入炉膛的送风量,二是引风量。送风量的调整须随锅炉主指令变化,因此炉膛压力控制的手段则选择引风量的调整。 引风调节系统控制原理鉴于炉膛压力控制的重要性,为防止因变送器故障或信号堵塞影响信号的质量,进而影响炉膛压力控制的正常运行,炉膛压力信号采用三个压力变送器进行测量,经三取二的炉膛压力变送器出来的炉膛负压信号作为反馈信号与运行值班员所给的给定值比较,再同作为前馈信号的送风量求和,其结果作为引风机挡板动作指令。为了平衡引风机A、B的出力,采用了偏置控制回路。偏置控制回路中有两个切换模块,均为在事故或特殊情况下运行的方式,操作回路设有M/A手操站、闭锁升、闭锁降、操作员的优先升、优先降操作,防喘振通过优先降实现。当炉膛压力低Ⅰ值时,形成升禁止信号,限制引风机挡板进一步打开;同时将炉膛压力低Ⅰ值信号引至送风机系统,闭锁送风机电动机频率降低;当炉膛压力低Ⅱ值时或CCS强降信号来时,强制关小引风机挡板;当炉膛压力高Ⅰ值时,形成降禁止信号,限制引风机挡板进一步关小;同时将炉膛压力高Ⅰ值信号引至送风机系统,闭锁送风机电动机频率升高;当炉膛压力高Ⅱ值时或CCS强升信号来时,强制开大引风机挡板。由于炉膛压力信号总是带有小幅度的噪声干扰信号,直接采用这样的测量信号会引起引风机挡板动作过于频繁不利于机组安全运行,而如果对炉膛压力信号进行惯性滤波,增加了炉膛压力测量值的反应时间,使调节变的不灵敏,因此宜采用调节器内的死区来改善调节性能。 引风调节系统保护功能:1) 超驰动作功能炉膛压力控制回路中,最为突出的特点是对炉膛压力控制回路设计了一个超驰动作回路,是为了防止MFT或BT动作后,炉膛灭火事故引起的锅炉内爆事故的发生。当发生MFT、BT或单侧送风机跳闸,引风机挡板会迅速关小原开度的30%,而当超驰设定的时间过后,引风机挡板释放到超驰回路动作前的记忆值,恢复正常的炉膛压力控制。2) 引风系统RB功能(负荷快速返回功能):当机组在LDC自动状态下运行,满负荷或负荷大于50%时,若出现一台引风机跳闸时,机组只允许50

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