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1、第5讲 汽轮机转速控制,汽轮机启动过程中的转速控制，是由运行人员在操作员站或由ATC装置设定转速目标值和升速率，由给定值处理程序计算出给定值，通过高压主汽门（TV）控制汽轮机升速至2900r/min，进行TVGV切换，最终由高压调节阀门（GV）控制汽轮机升速到 3000r/min的额定转速来实现的，其原理如下图所示：,5.1 转速信号的测量及逻辑判断,由测速传感器测量得到的交流信号，经过转换板变为脉冲信号，再经过输入隔离元件后送往计算机，由计数器处理后产生转速信号，信号转换过程如下图所示：,（1）转速控制系统中的PI调节器一般为纯积分作用。 （2）转速控制系统的输出端设有限制器，以防止汽轮机超
2、速。 （3）在手动方式时，转速控制系统跟踪实际阀位。 （4）转速超过103额定转速时或在机组并网运行（BR=1）时， 转速控制系统的输出等于0。,汽轮机DEH控制系统中的转速控制系统具有以下特点：,汽轮机转速是汽轮机控制中的一个重要信号，为提高转速测量信号的可靠性，在DEH转速测量系统中采用三个独立的转速传感器对汽轮机转速进行测量，并通过 “三选二”逻辑对转速信号进行选择与判断，其原理如下图所示：,转速测量信号的“三选二”逻辑判断,5.2 转速目标值、升速率、给定值的处理,（1）转速目标值的设定与处理,汽轮机启动升速过程中，转速目标值可由运行人员在操作员站或由ATC装置设定，一般包括以下几个转
3、速：,摩擦检查转速：600r/min 暖机转速：2040r/min,阀门切换转速：2900r/min 额定转速：3000r/min,转速目标值有效性判断,由运行人员设定的转速目标值首先要经过目标值有效性判断功能单元进行判断，其原理如下图所示：,启动方式选择单元可以根据不同启动方式在由运行人员设定 的经过有效性判断的转速目标值（TARGET3）或由ATC装置自 动设定的转速目标值（DEHDMD）之间进行选择，其原理如下 图所示：,启动方式选择,转速目标值过临界处理,汽轮机升速过程中当转速目标值（ODMD3）处于临界转速区时，DEH转速控制系统会通过“转速目标值过临界”处理单元 自动对转速目标值（
4、ODMD3）进行修改，防止汽轮机转速停留 在临界转速区，其原理如下图所示：,启动方式选择单元,（2）升速率的选择与处理,转速目标值过临界处理单元,升速率用于在汽轮机启动升速过程中对转子转速的变化率进行控制，一般由运行人员或ATC装置进行设定，但在汽轮机启动升速的不同阶段，也会根据需要由DEH转速控制系统自动选择不同的升速率：,运行人员设定的升速率范围限定在0300r/min以内； 当汽轮机处于摩擦检查阶段时，升速率自动切换为100r/min；,当汽轮机转速给定值达到29502999 r/min的范围以内时，升 速率自动切换为50r/min。 当转速处于临界转速区时，为了减轻转子共振升速率将自动
5、设 定为300r/min，以使汽轮机转子快速通过临界转速区。 当汽轮机处于ATC方式时，由ATC装置根据转子热应力限制 的需要自动设定升速率。,升速率选择单元,由于新华公司的DEH控制系统中每个分散控制单元DPU的运算周期为200ms，即每秒进行5次运算，因此每分钟进行560300次运算，所以升速率最后要经过除法器（Div）除以300后才能得到控制升速的升速率增量信号。,升速率增量信号送往升速率处理单元进行正、负号处理，最终得到升速率控制信号，处理过程如下图所示：,（3）转速给定值的处理,在转速给定值处理单元中采用将升速率控制信号（RATE）与转速给定值在给定值运算模块中相加，并经过相应模块处
6、理后再,次返回给定值运算模块的“循环增量法” 对负荷给定值进行处 理，使其最终等于设定的转速目标值，进而控制汽轮机的升速过 程，其主要处理流程如下图所示：,给定值处理流程,给定值运算模块,给定值选择模块,给定值切换模块,5.3 高压主汽门（TV）控制,高压主汽门（TV）控制单元的功能为在汽轮机启动升速阶段通过调节两个高压主汽门（TV）开度对汽轮机转速以及阀门切换过程进行控制，并在运行过程中对两个高压主汽门（TV）的阀门试验过程进行控制，其控制原理如下图所示：,并网,TV开启,TV全开,汽机手动,跳机或阀门试验,汽机手动,在汽轮机启动升速过程中，高压主汽门（TV）程序控制流程如下图所示：,5.4
7、 TVGV阀门切换控制,当汽轮机在启动升速阶段转速达到2900r/min并且运行人员按 下高压调节阀门控制（GC）按钮后，由高压主汽门（TV）控制 切换到高压调节阀门（GV）控制的阀门切换过程开始，切换过程如下图所示：,5.5 高压调节阀门（GV）转速控制,在汽轮机启动升速过程中，高压调节汽门（GV）转速控制 单元的功能为在高压主汽门控制（TC）阶段开启高压调节阀门（GV）至全开，当转速达到2900r/min后进行TVGV阀门切换，然后由高压调节阀门（GV）对汽轮机转速进行控制，其控制 原理如下图所示：,GV流量值经过流量阀位转换后最终通过GV伺服系统调节各高压调节阀门（GV）的开度，对汽轮机转速进行控制。,高压调节阀门（GV）转速控制,5.6 进行（GO）与保持（HOLD）逻辑,当运行人员输入新的目标值后，只有当进行（GO)的逻辑值GO1时，控制系统才能使给定值按设定的速率趋向目标值，当保持（HOLD）的逻辑值HOLD1时，控制系统禁止对给定值进行调整，运行人员输入的目标值无效。,（1）GO1的条件,系统处于自动方式或维修测试方式，且不处于远方控制方式； 机组运行状态允许运行人员调整目标值； 运行人员按下进行（GO）按钮。,（2）HOLD1的条件,系统处于快速返回（RUNBACK）状态； 给定值等于设定的目标值； 运行人员按下保持（HOLD）按钮。,
