单元机组的控制及安全保护

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1、单元机组控制及保护,机组控制保护,机组的控制及安全保护,DCS集控的概念： DCS以微处理机为基础，构成分散控制、分级管理的过程控制单元（DPU），完成对主机和辅机系统的运行控制。 DCS主要功能五方面-（调节/保护/顺控/检测/信息管理) 若干自控系统。 主要自控系统的代号 DAS、CCS、FSSS、DEH、TSI、SCS、MEH等,3-1控制系统简介,1、DAS数据采集处理 2、CCS机炉协调主控 协调主控系统功能 根据负荷需求(调度命令和系统频率)和机组负荷能力，对机炉自控系统发出负荷控制指令，切换不同的运行方式.当异常工况时还发出联锁保护指令 负荷控制方式 BH、BI、BF、CC 协调

2、控制，给水调节，汽温控制，旁路控制-属于闭环调节,3、锅炉控制系统 1)锅炉调节系统(若干) 2)FSSS炉膛安全保护和燃烧器控制 -磨煤机、燃烧器，风门 4、汽机控制系统DEH、ETS、TSI,5、电气控制系统（图3-2） 励磁、调速、同期并列控制及自动发电AGS、厂用电控制 6、SCS辅机系统顺控 SCS包括锅炉风烟系统 、化水系统、燃油系统、辅汽系统、汽水系统、凝汽器系统、汽机油系统，循环水系统和冷却水系统等,3-2负荷协调控制系统,要求负荷快速响应、运行方式切换、防动态超速 协调控制系统组成 协调主控系统-锅炉调节系统 |_汽机调节系统,3-2/一、负荷协调控制方式,负荷控制方式 机跟

3、炉（BI）、炉跟机（BF）、协调控制（CC）,协调控制优点能快速跟踪电网负荷需求；又能迅速补充燃料、调整燃烧，保证主汽压的基本稳定,1、主控系统基本构成方块图（下页） 负荷指令处理装置（负荷指令运算、机组负荷能力运算） 机炉主控制器 2、系统运行方式 参与调频时协调控制/ 自动/手动切换为其它方式 三、协调控制系统原理方框图（下页）,3-2/二、负荷主控系统,协调控制系统方框图,3-2/四、协调控制系统原理方框图,3-3锅炉FSSS/BMP系统,两大任务 1）燃烧器及其辅机启停控制；2）炉膛燃烧安全保护。 CCSFSSSDAS 一、主要功能（框图P124图3-17） 1、锅炉启停控制锅炉吹扫、

4、点火、制粉系统和煤层控制，火检 2、二次风门控制、 3、一次风机等辅机监控 4、事故处理及联锁主燃料跳闸MFT， 5、运行监视和报警 与CCS配合实现机组FCB和RB。,二、FSSS工作描述 对燃烧系统连续监视、逻辑判断动作指令联锁程控完成燃烧器及有关辅机启停操作或处理未事故。 FSSS与CCS被视为现代锅炉控制的两大支柱 注CCS主要实现锅炉运行参数调节，也有联锁保护 FSSS不直接参与燃料和风量调节，主要是逻辑控制保安全,三、FSSS的组成四部分 （图4-15） 控制盘（开关按扭，指示灯，跳闸首出原因） 敏感元件（检测燃烧、燃料及风的压力温度流量）、 驱动器（对调节挡板启闭指令送CCS系统

5、执行 逻辑系统。 CRT图形站（OIS）主要有炉膛燃油系统图，制粉系统图炉膛火焰等模拟图，。还可显示主燃料跳闸、炉膛吹扫、油层启动等逻辑组态图，,3-3/四、FSSS运行控制（选讲）,1、锅炉吹扫 吹扫的目的和条件； 吹扫程控框图,2、自动点火控制 3、风门挡板控制 4、事故状态下燃烧器的投切控制 当RB时，由CCS选择辅机允许的负荷及运行方式,5、 MFT保护 1）MFT动作条件（紧急停炉条件）-水位异，风机全跳，燃料断，火焰灭，炉压异，汽温高，空预器全停，给水泵全停，手动跳 MFT切断所有燃料，通过总联锁紧急停炉停机。,2） MFT保护主要内容 MFT-汽机跳、发电机跳、汽动泵跳、电动泵启

6、、燃烧器全停延时轻油系统停、制粉系统停、一次风机停 3）MFT动作后处理原则 调节炉压、迅查原因、极热态启动准备（启重油泵、吹扫等）、原因不清按停炉处理,4）MFT跳闸程控 有条件之一MFT动作，显示首出跳闸原因。 在下次启动吹扫指令时显示灯灭 吹扫完成后MFT状态解除,3-4汽机控制系统（P141）,一、DEH系统 1、组成（图3-31） 2、DEH功能（P142） 功率调节、参数监视、OPC控制、阀门管理及试验、手动控制 3、DEH功率控制原理（图示） 转速控制 负荷控制 自动/手动构成多种运行方式。,二、汽机TSI系统,1、TSI系统的作用：多通道连续测汽机机械状态参数。指示、报警、跳闸

7、、事故分析。 2、TSI监视项目 汽机运行的主要监视项目（汽机机械状态参数）？测点布置？（图示） 我厂TSI项目有：转速、轴承振动、大轴振动、轴向位移、大轴偏心、汽缸膨胀、胀差等,TSI系统简介,1、 测点布置（P131）,300MW机TSI系统（131图3-23）,常用涡流传感器和LVDT线性差动传感器。 显示汽机轴系结构示意图测点位置标示被测参数测量值、设置报警灯A和跳闸灯T,TSI与DEH的关系,3-5/三、机组安全保护,安全保护监视报警，主机跳闸，辅机联锁启停 机组安全保护典型项目： 锅炉汽包水位保护、灭火保护、紧急停炉保护MFT等 汽机超速控制OPC（功能？），遮断保护ETS（项目？

8、） 辅机系统锅炉辅机联锁（制粉系统、送引风机、空预器）、泵类联锁、给水泵低水压和事故联动；旁路联锁保护，加热器水位保护等 发电机继电保护系统相间短路后备保护、发电机失步保护、发电机定子、转子接地保护、发电机差动保护等 机组大联锁保护 。FCB和RB。,3-5/一、典型锅炉保护简介,1、锅炉灭火保护火检灭火保护，炉压灭火保护P170 2、紧急停炉保护MFT 3、汽包水位保护 4、主汽压高保护,3-5/一/锅炉水位保护,根据下列条件绘出汽包水位保护功能框图 水位高分三值保护（300MW机为+100、+200、+250）报警、开汽包放水门、紧急停炉。 水位低分三值保护（300MW机为-100、-15

9、0、-250）报警、开备用给水门、紧急停炉。 注：为防止安全门动作时假高水位影响，禁开放水门，规定延时确认假高水位消失才解除闭锁。 为防止甩负荷动作时假低水位影响，水位保护闭锁，延时自动解锁。,3-5/ 一/主汽压高保护,根据下列条件绘出主汽压高保护功能 框图。 汽压高一值（亚临界炉17.15）报警,如发电机失磁故障,停部分燃烧器减负荷, 汽压高二值(17.35)(可能电气故障造成) 继续停部分燃烧器减负荷,投旁路系统(或开向空排汽门)维持低负荷运行； 如汽机甩全负荷、汽包水位高二值时，则自动投高旁、停部分 燃烧器、投油稳燃。实现停机不停炉（FCB）如汽压继续升高，应动作开启安全门或实现紧急停

10、炉（MFT）。,二、汽机安全保护,1、DEH的超速控制OPC、 103%超速控制、甩负荷超速控制调门快关延时开。 2、电气危急遮断控制系统ETS、（可编程控制器PLC） 对机组有重大影响的参数超限，关汽门停机。 通过电磁阀泄油关门。 主要项目有超速低真空低油压主再汽温异常轴向位移油位低瓦温高振动大排汽缸温高胀差大转子偏心度大手动停项目。能进行在线动作试验,3、机械超速危急遮断系统 动作转速为1.11.12额定转速.危急保安器偏心飞锤(飞环)击出,通过机械超速遮断机构泄油关门 1、 手动停机 2、 联锁保护（若干）,3-5/三、机组联锁保护,主机联锁，主辅机联锁 机组联锁保护框图,3-5/三/（

11、一）大联锁保护,机组大联锁（图147图3-33） 1、MFT-ETS-发电机跳闸（项目P134）-断路器跳闸； ETS-FCB，FCB不成功则MFT； 主变跳但机组变压器末跳甩负荷带厂用电。,3-5/三/（三）RB保护（P150）,1、RB保护辅机跳闸快减负荷保护 有50%RB、75%RB两种方式。 锅炉辅机故障甩负荷主要有？ 2、锅炉辅机RB保护的主要动作（P150） 锅炉快减负荷、机跟炉方式 50%RB时，各层燃烧器点火器递次投入（由上至下、15秒间隙）投油减煤减风 送风机跳联锁跳同侧一次风机、引风机及空预器。 3、RB动作后处理P152 、确认所有自动动作正常，90秒后RB信号复置 监视

12、汽温、水位、燃烧、；查原因。,典型炉引风机RB动作流程（规程整理）,RB投入条件（若干）CCS投入、旁路投入、MFT投入、燃油压力合格等 引风机RB50% 自动机跟踪； 减少一套燃煤处理装置； 自动关闭跳闸引风机入口档板，开完运行引风机入口挡板，关小送风机入口挡板，维持炉膛负压； 自动投油减煤减风、自动减负荷到50%（速率100%/分） 。,3-5/四、辅机联锁保护（选讲）,1、给水泵保护 读图练习：简述给水泵保护框图动作流程,3-5/四/（二）旁路联锁保护,旁路保护框图简述动作流程,3-6电气系统安全监控（P134）,一、同期控制系统、二、励磁控制系统 三、发变组保护（众多）了解功能，例 1

13、、差动保护1）纵联差动：防止定子绕组相间短路；2）横联差动：防止定子绕组匝间短路；短路电流增大发热烧毁发电机） 保护动作将主断路器和励磁系统跳闸并报警。 2、定子接地保护/转子接地保护保护动作同上 3、发电机逆功率保护（保护汽轮机不空转过热） 保护动作同上 ；,发变组安全控制（电气课已讲）,4、瓦斯保护保护变压器 5、发电机失磁保护部分失磁时备用励磁迅速投入，不成功时动作停机 还有定子过负荷保护、低频保护、失步保护、逆功率保护、过励磁保护等,发电机侧稳定性控制措施（P136）,自动切除发电机 电气制动 快关汽门 自动重合闸 快速励磁/切除部分负荷/再同步控制、解列,3-5辅机系统程控SCS（选

14、 讲）,顺控概念 时间顺控，条件顺控，逻辑顺控 基本逻辑功能与、或、非 延时器、触发器RS等 触发器RS（R条件俱备，S开始执行）,一、高加运行控制,1、给水管路系统特点（P196图4-45） 2、高加启动控制要求图4-46 注水排气查漏（监视水位可知） 通水操作（先出后进）通汽操作（由低到高） 控温变率预暖（通过抽汽旁路） 疏水调整逐级自流、及时回收除氧器/ 疏水水位负荷稳定投自动,一/3、高加程控（P201图4-47、图4-46）,顺合：注水排气、水压合格投水侧（出进）； 投汽侧（逆止门、旁门预暖、关旁进汽（低高）,一/4、高加正常运行维护,1）监视指标（P199）图示？意义？ 端差、水位

15、、汽压、出水温、 2）维护工作（P198）、 任务调水位、调端差高加疏水门和抽汽门 3）防腐、事故处理,二、给水泵组运行控制P205,1、给水泵组：前置泵、汽动泵变速小汽机，电动泵液力偶合器。 2、给水泵组运行 1）变速控制 给水调节系统伺服杠杆液力偶合器勺管位置或进油阀位调节 小汽机靠MEH控制。30005000转/分变速。 2)运行要求 暖泵备用（泵上下温差20、 两套油系统和油泵（工作油、冷却油） 电泵启动（关出口门开再循门） 3、电泵程控流程,电动给水泵程控流程图4-51,电泵启、停、转热备用顺控,电泵热备用转启停程控（图4-53）,三、回转式空预器（P156）,1 运行问题 漏风严重（可达3050%）， 低温腐蚀（SO3酸汽露点增壁温度）、 2）控制措施（P157） 投暖风器，吹灰冲洗、空预器先启后停（？） 启先风后烟，停先烟后风等 3）空预器程控流程（图4-4） 程合投油系统启空预器电机开风出入挡板开烟入口挡板程合完 程分呢？,