汽轮机DEH调节系统简介DEHDCSETSTSIOPC

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1、汽轮机 DEH 调节系统简介 四、汽轮机 DEH 调节系统简介 E8 Q2 J1 Z- E 调节系统的发展大致经过了以下几个阶段：机械式调速器调节系统，液压式调速器调 节系统，模拟式功频电液调节系统 (AEH) ，数字式功频电液调节系统 (DEH) 。目前大机组上 广泛采用了 DEH 调节系统。(一) DEH 调节系统的原理 ( J5 _5 k9 h0 W5 o8 vDEH 调节的原理方框图如图 3.5.4 所示，该系统与 AEH 系统的主要区别是用数字计算机代替原有的调节器。c r; y6 1$ / ; B数字计算机又称为中央处理单元，调节算法程序预先编好存于计算机中，当转速、功 率和给定信

2、号输入计算机时，计算机按程序计算结果输出信号，经过处理后控制调节汽门。 采样器是将实测的功率和转速模拟量信号输入模/数转换器(A / D)。模/数转换器用来将模拟量转换成数字量；数/模转换器(D / A)是将数字量转换成模拟量。电液伺服阀即电液转换器，用来将电气信号转换成油压信号，以驱动油动机。, M d) p5 * L8 t由方框图可见，转速和功率信号形成两个反馈回路，当外界负荷变化时，汽轮机转速 变化，频率采样器产生的模拟电压信号通过模数转换器转换成数字量， 转速变化的数字量输 入计算机，计算机输出计算结果，经过数模转换器输出模拟量，此信号再输入电液伺服阀， 从而控制阀门开度， 使汽轮机功

3、率相应改变。同理， 功率变化信号也经过采样器和模数转换器，其数字量输入计算机， 将此信号与转速相应信号比较， 当转速和功率两个信号的变化值 相互抵销时， 调节系统动作结束。 这就是 DEH 的简单调节原理。 7 l) D# n - , f8 c) J: . Z(二) DEH 系统的组成 # Y8 u* U0 X S/ N国产引进型300MW汽轮机调节系统采用的是 DEH川型控制系统。如图 3.5.5(请点击)为简化的 DEH 及其附属系统方框图。它由 DEH 控制器、 DEH 操作系 统、 DEH 液压控制系统和危急跳闸系统四大部分组成，它将汽轮机的调节、保护和油系统 联结成一个整体。1. D

4、EH 控制器 4 z2 T4 k$ W3 X1 w; s; A/ ?DEH 控制器是由数字系统和模拟系统组成的混合系统。 数字系统主要包括数字计算机 及其软件； 模拟系统主要包括数/模转换器、 阀门伺服回路的电气接口、 手动操作后备系统 和超速保护控制器等。DEH 控制器设有两台基本计算机 A 和 B，A、B 计算机内部配置完全相同，一旦 A 机 出现故障， 便可无扰动地自动切向 B 机。另设一台 C 计算机，用于汽轮机自启停控制 (ATC)。 2 0 # S# P; Q% W数字计算机接受汽轮机的作为转速与负荷控制的三个反馈信号：转速、发电机输出功 率以及调节级压力， 此外还有反映机组运行状

5、态的其它信息。 数字计算机将以上输入信号进 行运算后发出指令， 通过模拟系统设置模拟量的阀位信号， 经电液转换后控制主汽门和调节 汽门的 EH 液压执行机构，使阀门达到指令所要求的开度。2. DEH 操作系统 # b8 g$ 9 E; C+ M) t 操作系统是操作人员对机组的控制中心，主要包括 DEH 操作盘、信号指示盘、屏幕 显示器(CRT)及打印机等。DEH 操作盘的作用是操作人员向 DEH 传递指令。运行人员通过操作盘上的键和按扭 向控制系统输入信息， 以改变运行状态和给定值， 并按所要求的速率改变转速和负荷， 控制 进汽阀的开度。 ( C( I 4 o0 . d1 M5 j显示盘装有

6、各种表计和指示灯，为运行人员提供各种直观指示，如各进汽阀门的状态 和阀门位置； 汽轮发电机组的转速和功率； 控制系统的状态； 系统中关键量的报警和灯光指 示。7 w1 _; A, K5 01 U, |( C 屏幕显示器是通过屏幕向操作人员显示各种运行参数、运行曲线、运行趋势和运行故 障等画面，为操作人员提供运行指导。 . H4 k6 W1 X& 7 k2 Z- K4 z* V& q- A6 p3. EH 液压控制系统 & 5 M& j* B; M2 9 k X EH 液压控制系统是以抗燃油为动力，驱动进汽阀门开度的装置系统，它由液压执行 机构和 EH 供油系统两大部分组成。液压执行机构是由各进

7、汽阀门的油动机、电液伺服阀和溢流阀等组成。300MW 机组共有十二个进汽阀门， 其中有两个高压主汽门、 六个高压调节汽门、 两个中压主汽门和两个 中压调节汽门。每个进汽阀均配有一套相应的液压执行机构。液压执行机构接受DEH 控制器输出的模拟量阀位信号， 经电液伺服阀将阀位的电气信号转换成油压信号，驱动油动机使阀门达到所要求的开度。EH 供油系统的作用是向油动机提供高压油。油采用的是磷酸脂抗燃油，EH 供油系统的主要设备有EH油箱、高压油泵、过滤器、冷油器和蓄能器等。(|. N4 3 14 u& G8 i M4. 危急跳闸系统 (ETS)& s5 5 C s0 C v7 u- _ETS 控制系统

8、是汽轮机的保护装置，该系统主要由六个电磁阀组成。其中四个电磁阀是自动停机跳闸(AST)电磁阀，其作用是当汽轮机转速超过额定转速的110%时、或轴向位移过大、 EH 油压过低、润滑油压过低时该电磁阀动作关闭所有的主汽门和调节汽门；另两 个电磁阀是超速防护(OPC)电磁阀，其作用是当汽轮机转速，大于103%额定转速时，OPC电磁阀动作，暂时关闭高、中压调节汽门，起到超速防护的作用。, t E* i8 ; z. Q7 u.l$ V( A(三) 、 DEH 的操作方式和运行方式1. DEH 的操作方式DEH 的操作方式分为三种 :8 x, C. A) 4 p; l1.1 操作员自动自动汽轮机控制和手动

9、。 # P t/ h8 s! b4 I& Z5 S& 这是 DEH 操作系统的基本操作方式，也是制造厂所推荐的运行操作方式。在此方式 下，运行人员在启动时根据 CRT 给出的运行指导，在操作盘上人工设定某个目标转速及升 速率，机组将自动地按要求升至目标转速。升速至2900rmin 时，按下相应的键，自动进行由主汽门切换成调节汽门控制。 并网后， 人工输入相应的目标负荷及升负荷率，汽轮机自动按要求达到目标负荷。 在每个阶段完成后， 操作人员只要通过操作盘上的按键，就能完成下一阶段的动作。1.2 自动汽轮机控制 (ATC) $ x. s# o7 e% s( A这是最高级的一种运行操作方式，当投入A

10、TC运行时，机组处于自动运行状态。它与操作员自动方式相比较， 其不同点是目标转速和升速率、 目标负荷和升负荷率不是由操作员 来指令， 而是控制系统根据高、 中压转子应力计算的结果自动给出升速率和升负荷率，并且各阶段的目标值也是按顺序自动给出。 对于机组的冷、 热态启动， 是根据中压转子及第一级 处金属温度是否大于 121 C来自动确定，对各轴承的振动、温度、真空也是自动地予以处理， 使其不超过越限值。在 ATC 运行时，对必要的信息可以定时显示和打印。1.3 手动在系统中 A、 B 两台计算机均发生故障，或运行人员需要时，控制系统可以自动或人 工转换为手动操作，手动方式作为自动方式的备用。2.

11、 DEH 的运行方式 9 i7 3 x V6 a; K2 |6 jDEH 能适应电厂的下列运行方式： 9 f7 q- F# k- D8 I! n2.1 炉跟机运行方式即负荷变化时，首先调节汽轮机调节汽门，使汽轮机输出功率与外界负荷一致，锅炉 随着汽压的变化再改变燃料量、风量和给水量。2.2 机跟炉运行方式 4 z4 y1 7 d( D4 C; Z2 U) M v! 即负荷变化时，首先改变燃料量、风量和给水量，待蒸汽量、主汽压力变化后再改变 调节汽门开度，以使汽轮机输出功率与外界负荷一致。2.3 协调控制运行方式 在外界负荷变化时，通过机、炉的主控制器对锅炉和汽轮机同时发出负荷控制命令，在改变锅

12、炉燃料量和风量的同时也改变汽轮机的进汽量。x8 l. A _7 g- S B2.4既可定压运行，也可滑压运行9 U E- U2 a- x4 G滑压运行时，在18%81 %额定负荷之间四个高压调节汽门全开。7 |3 m% I, v& c _$ Zw9 b) A. R(四八DEH的功能DEH 调节系统总体上有四方面功能：汽轮机自动调节；汽轮机启停和运行中的监视； 汽轮机超速保护；汽轮机的自启停。 8 A2 Q) a4 * _1 H% c, m1 ) d1. 汽轮机自动调节功能(1) 系统设置有转速控制回路和负荷控制回路，转速控制精度可达2r/min，功率控制精度可达 2MW( 在参数稳定的条件下

13、)。(2) 启动过程中能自动迅速通过临界转速；达到切换转速时，自动主汽门可以自动切换到调节汽门；达到额定转速时，能自动同期并网。9 1 5、0 g+ J/ x, z(3) 系统具有阀门管理功能。六个调节汽门的调节方法有单阀控制(节流调节 )和顺序阀控制 (喷嘴调节 )两种，两种调节方法可以进行互换。启动时或带尖峰负荷时采用单阀控制； 带基本负荷时采用顺序阀控制。(4) 阀门试验功能。运行中操作人员按下阀门试验键，能自动对主汽门和调节汽门进行全行程的开关试验，以防止运行中发生卡涩。 1 ! A; O* p8 eDEH 系统就会按规定的速d- 0+ f- v5 p; ! 运行曲线、 潮流趋势、 故

14、障(5) 主汽压力控制功能 (TPC) 。如果主汽压力低于给定值时， 度降低负荷给定值，使调节汽门关小，直至主汽压力上升到给定值。2. 汽轮机启停和运行中的监视功能 7 H; h0 3 W# l) s(1) 工况监视。通过CRT画面显示机组和系统的重要参数、报警点等； 通过操作按钮指示灯， 标明操作人员进行的操作是否有效； 又通过状态指示灯反 映 DEH 装置工作情况及汽轮机运行工作状态。通过这些显示，使操作人员了解运行状况， 并提供操作指导。 0 8 l6 A% c* d. E8 c1 q# (2) 越限报警。监视系统定期对轴振、温度状态等易变量及设备状态进行扫描监视，当重要参数越限时，发出

15、报警信号。 3 $ + l+ R G- a(3) 自动故障记录，追忆打印。正常运行时，系统每隔一秒记录20 个有关机组运行状态的参数。 发生故障后， 自动将故障前后一分钟内记录的数据全部打印出来， 同时还拷贝当 时运行参数趋势曲线画面，为分析事故起因提供依据。3. 汽轮机超速保护功能 % J8 G2 U$ P$ h( k; o/ ( e为防止超速引起汽轮机的损坏，系统配备了三种保护功能：甩全负荷保护；甩部分负 荷保护；超速保护。(1)甩全负荷保护。当汽轮机运行时，如发生油开关跳闸，保护系统迅速将调节汽门关 闭，延迟一段时间后再开启调节汽门，维持汽轮机空转，保证汽轮机能迅速重新并网。4 I;y3 W% 8 * I- l& v(2)甩部分负荷保护。当电网中某一相发生接地故障，引起发电机功率突降，从而使得汽轮机实发功率和发电机功率不匹配， 这时为了维持电网地稳定性， 保护电网系统， 迅速将 中压调节汽门快关一下，然后再开启，维持正常运行。 , s2 p$ G（ j1 E: 6 V（ 3）超速保护。包括 103%超速保护和 110%超速保护。 103%超速保护是指汽轮机转 速超过额定转速 3%时，迅速将高、中压调节汽门关闭，转速下降后再开启；