背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1、用戶培訓(xùn)資料背壓式和抽汽背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 哈爾濱汽輪機(jī)廠控制工程有限公司二OO五年目錄1.背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié) (11.1背壓式汽輪機(jī)工作過(guò)程 (11.2背壓式汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) (21.3背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH (31.3.1背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成 (41.3.2背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本原理 (71.3.3背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要功能 (81.3.4背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能指標(biāo) (111.3.5DEH控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 (121.3.6調(diào)節(jié)保安系統(tǒng) (122.抽背式汽輪機(jī)調(diào)節(jié) (142.1抽背式汽輪機(jī)工作過(guò)程 (142.2抽背式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) (152

2、.2.1工作原理 (152.2.2基本功能 (172.2.3性能指標(biāo) (172.2.4DEH控制系統(tǒng)要求 (172.2.5調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)(見(jiàn)圖11 (171.背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)1.1背壓式汽輪機(jī)工作過(guò)程背壓式汽輪機(jī)是一種既供電又供熱的電熱聯(lián)供的汽輪機(jī),背壓式汽輪機(jī)工作原理示意圖如圖1所示從鍋爐來(lái)的新蒸汽經(jīng)過(guò)主汽門(mén)TV 和調(diào)節(jié)閥門(mén)GV,進(jìn) 入背壓式汽輪機(jī)中膨脹做功。從背壓式汽輪機(jī)排出的具有一定壓力的蒸汽通過(guò)閥門(mén)V2進(jìn)入熱用戶的熱網(wǎng)。這種以電熱聯(lián)供的背壓式汽輪機(jī),可以提高循環(huán)效率,降低煤耗,達(dá)到充分利用能源的目的。由于熱用戶對(duì)所需蒸汽的質(zhì)量有一定的要求,即要求背壓保持一定,而流量是變化的。但因背壓式汽

3、輪機(jī)排汽的壓力是基本保持不變的,所以蒸汽流量的改變必將引起發(fā)電量的變化。因此,電用戶和熱用戶之間如何協(xié)調(diào)工作是背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)背壓式汽輪機(jī)通常有兩種運(yùn)行方式,一種是按電負(fù)荷進(jìn)行工作,另一種是按熱負(fù)荷進(jìn)行工作,根據(jù)不同的運(yùn)行方式,對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求也不盡相同。按電負(fù)荷工作的背壓式汽輪機(jī)通常與其它熱源共同向熱用戶供汽。熱用戶所需要的蒸汽量除了由背壓式汽輪機(jī)提供外,還應(yīng)有其它汽源。例如:抽汽式汽輪機(jī),低壓鍋爐或鍋爐的高壓蒸汽經(jīng)減溫減壓器等方案。汽輪機(jī)供給熱用戶的蒸汽量取決于電負(fù)荷的要求,供汽量的變化由其它汽源加以補(bǔ)償。在這種情況下,背壓式汽輪機(jī)按照滿足電用戶需要的運(yùn)行方式工作,其調(diào)節(jié)系統(tǒng)和凝

4、汽式汽輪機(jī)沒(méi)有差別,即轉(zhuǎn)速或負(fù)荷調(diào)節(jié)。調(diào)速器的作用是調(diào)節(jié)背壓式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。熱用戶所需的一定蒸汽壓力的蒸汽是通過(guò)調(diào)節(jié)其他汽源供汽量來(lái)保證。這時(shí)背壓式汽輪機(jī)的調(diào)壓器實(shí)際上是不起作用的。大多數(shù)情況下,背壓式汽輪機(jī)是按熱負(fù)荷特性進(jìn)行工作的,這時(shí)通過(guò)汽輪機(jī)的蒸汽量隨熱負(fù)荷變化而變化,汽輪機(jī)的功率由熱負(fù)荷決定,電能的需要由并列運(yùn)行的其他機(jī)組來(lái)承擔(dān)。按熱負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組,所需的蒸汽量由調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)熱用戶所需用蒸汽量圖1增加時(shí),蒸汽管道中流出的蒸汽流量增加,因此流量平衡破壞,蒸汽壓力降低,調(diào)壓器測(cè)量到壓力變化信號(hào),經(jīng)放大器傳給執(zhí)行元件,由執(zhí)行元件開(kāi)大調(diào)節(jié)閥門(mén),增加進(jìn)汽量,達(dá)到新的蒸汽流量平衡,保持背壓基

5、本不變。當(dāng)用戶所需的蒸汽量減少時(shí),各元件作用原理相同,但方向相反,同樣可達(dá)到背壓基本不變的目的。在熱負(fù)荷變化時(shí),背壓式汽輪機(jī)的電負(fù)荷也將引起相應(yīng)的變化。因此,必定引起電網(wǎng)的平衡狀態(tài)被破壞,導(dǎo)致電網(wǎng)周波的變化,這時(shí)電網(wǎng)中所有的機(jī)組根據(jù)各自調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性進(jìn)行負(fù)荷分配,即一次調(diào)頻,改變各臺(tái)機(jī)組的輸出功率,建立起電網(wǎng)新的平衡關(guān)系。背壓式汽輪機(jī)中裝有調(diào)速器,它的作用是在機(jī)組并網(wǎng)時(shí)使機(jī)組與電網(wǎng)同步,在機(jī)組并網(wǎng)后,按調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻,在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),避免機(jī)組超速。1.2背壓式汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)背壓式汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖 2,在該系統(tǒng)中有兩個(gè)敏感元件,即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

6、器1和壓力調(diào)節(jié)器2,當(dāng)汽輪機(jī)按熱負(fù)荷工作時(shí),汽輪機(jī)并入電網(wǎng),轉(zhuǎn)速保持不變,因此調(diào)速器滑環(huán)的位置也不變。熱負(fù)荷的增大將引起排汽管道中的壓力下降,由于壓力調(diào)節(jié)器2的作用,通過(guò)杠桿使錯(cuò)油門(mén)4下移高壓油P 0經(jīng)錯(cuò)油門(mén)4進(jìn)入到油動(dòng)機(jī)5活塞下油室,使調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)大,增加汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,從而使背壓升高,建立新的平衡狀態(tài),當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞上移時(shí),錯(cuò)油門(mén)4滑閥也上移,堵住了高壓油P 0到油動(dòng)機(jī)的通路,油動(dòng)機(jī)維持當(dāng)前開(kāi)度。當(dāng)熱負(fù)荷減少時(shí),調(diào)壓器的動(dòng)作方向與上述相反。圖2從圖2所示的背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理可見(jiàn),當(dāng)調(diào)速器滑環(huán)不動(dòng)時(shí),不同的調(diào)節(jié)閥位 置,對(duì)應(yīng)不同的調(diào)壓器活塞的位移,因而壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。根據(jù)各元件

7、的靜態(tài)特性,可以做出調(diào)壓系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線,見(jiàn)圖3。它的繪制方法與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線相似,圖中第II 象限的曲線表示壓力調(diào)節(jié)器的位移X 與汽輪機(jī)背壓P 之間的關(guān)系。第象限的曲線表示壓力調(diào)節(jié)器的位移X 與油動(dòng)機(jī)位移Z 之間的關(guān)系。第象限的曲線表示蒸汽流量與油動(dòng)機(jī)位移Z 之間的關(guān)系。由這三條曲線可用作圖法求出第象限中壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性曲線。調(diào)壓系統(tǒng)的不等率的定義和調(diào)速系統(tǒng)相似,它定義為最高壓力P MAX 與最低壓力P MIN 之差與平均壓力Pa 之比。在實(shí)際應(yīng)用中,為方便起見(jiàn)通常用額定壓力P 0帶替平均壓力Pa。因此壓力不等率可表示為:Pa P P p min max =PoP max

8、改變調(diào)壓器彈簧的預(yù)緊力,可以平移調(diào)壓器靜態(tài)特性曲線,使壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性平移。改變調(diào)壓器彈簧的剛度,可以改變調(diào)壓器靜態(tài)特性曲線的斜率,使壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不等率值改變。當(dāng)幾臺(tái)背壓式汽輪機(jī)并列運(yùn)行時(shí),壓力不等率決定各機(jī)組之間的熱負(fù)荷分配。壓力不等率除了影響壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性以外,還與調(diào)壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程有密切聯(lián)系,它將影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及過(guò)渡過(guò)程的品質(zhì)。由于熱負(fù)荷對(duì)調(diào)壓系統(tǒng)的靜態(tài)精度要求較低,壓力不等率P 取的較大,通常為10%20%,有利于壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.3背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH通常背壓式汽輪機(jī)容量較小,一般在25MW、50MW,因此在系統(tǒng)油源的選擇上基本上都選擇低壓透平油

9、系統(tǒng),這里只以透平油系統(tǒng)為例,介紹背壓式汽輪機(jī)DEH 控制系統(tǒng)。圖31.3.1背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成背壓式汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。 圖4圖中:1、自動(dòng)關(guān)閉器2、危急遮斷錯(cuò)油門(mén)3、啟動(dòng)滑閥4、調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)5、電液轉(zhuǎn)換器背壓式汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)可分為調(diào)節(jié)和保安兩部分。保安部分由自動(dòng)關(guān)閉器1,危急遮斷器2,啟動(dòng)滑閥3,跳閘電磁閥S1等部件組成,其核心部件是危急遮斷器,它接受機(jī)械超速,手動(dòng)打閘,跳閘電磁閥的跳閘指令和啟動(dòng)滑閥的掛閘指令,完成機(jī)組快速打閘停機(jī)以及掛閘開(kāi)主汽門(mén)等任務(wù)。調(diào)節(jié)部分由電液轉(zhuǎn)換器5,油動(dòng)機(jī)4組成,用于機(jī)組的調(diào)節(jié)控制。根據(jù)所選設(shè)備的不同,可以構(gòu)成伺服型,也可以構(gòu)成比

10、例型執(zhí)行機(jī)構(gòu),對(duì)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu),油動(dòng)機(jī),電液轉(zhuǎn)換器和控制裝置中的伺服卡一起構(gòu)成閥門(mén)伺服控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的定位控制,而對(duì)比例型執(zhí)行機(jī)構(gòu),電液轉(zhuǎn)換器接受控制裝置的電信號(hào)并按比例確定閥門(mén)開(kāi)度。背壓式汽輪機(jī)DEH的核心是電控裝置,各過(guò)程信號(hào)的測(cè)量、監(jiān)視、操作、控制、邏輯運(yùn)算等都在電控裝置中完成。系統(tǒng)還有超速保護(hù)電磁閥S2,當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),通過(guò)S2電磁閥快速泄掉油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門(mén)下脈動(dòng)油,使調(diào)節(jié)閥門(mén)迅速關(guān)閉,防止汽輪機(jī)超速。背壓式汽輪機(jī)的控制特性由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。DEH 控制裝置DEH 控制裝置包括機(jī)柜,工程師站,操作員站?？刂茩C(jī)柜裝有計(jì)算機(jī),模擬量,開(kāi)關(guān)量和脈沖量的輸入/輸出組件,通訊接口組件和電源等,完

11、成數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,輸出控制與保護(hù)指令。工程師站:建立和管理數(shù)據(jù)庫(kù),用于DEH 系統(tǒng)開(kāi)發(fā),調(diào)試和維護(hù),當(dāng)該站處于在線狀態(tài)時(shí),可監(jiān)視操作員站全部功能等,有時(shí)與操作員站合二為一。 操作員站:可選擇DEH 系統(tǒng)控制方式,修改設(shè)定值和控制參數(shù),操作控制系統(tǒng),顯示和確認(rèn)報(bào)警等。電液伺服機(jī)構(gòu)透平油電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供油是由汽輪機(jī)主油泵提供,壓力是20kg/c (1.96Mpa它為液壓系統(tǒng)提供壓力油,調(diào)節(jié)油和保安油,電液伺服機(jī)構(gòu)主要是指電液轉(zhuǎn)換器和油動(dòng)機(jī),在小容量機(jī)組中,電液轉(zhuǎn)換器多采用進(jìn)口的TM25和DDV 型,TM25(TA10是美國(guó)WOODWARD 公司生產(chǎn),它是一個(gè)輸出位移型的電液轉(zhuǎn)換器,雙線圈,輸入

12、電流20200mA,輸出位移是25.4mm,這種類型電液轉(zhuǎn)換器在實(shí)際應(yīng)用中需要加裝轉(zhuǎn)換閥,并需配置專門(mén)的油源。TM25電液轉(zhuǎn)換器與油動(dòng)機(jī)組成伺服控制回路如圖5所示。由圖5可知,電液轉(zhuǎn)換器,即TM25,它加了一個(gè)轉(zhuǎn)換閥,控制油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門(mén)下的脈動(dòng)油,錯(cuò)油門(mén)下的恒定油壓由油動(dòng)機(jī)反饋滑閥的排油來(lái)維持,油動(dòng)機(jī)壓力油由主油泵供給。TM25的供油是由專用的供油系統(tǒng)供給,以使其不易卡澀,能可靠的工作。圖5 目前用的最多的電液轉(zhuǎn)換器是DDV,它是MOOG 公司的產(chǎn)品,它與油動(dòng)機(jī)組成的電液伺服控制回路見(jiàn)圖6 油動(dòng)機(jī)的壓力油是由主油泵輸出的P 0直接供給,而電液轉(zhuǎn)換器用油,為了防止卡澀,提高可靠性,需將P 0經(jīng)過(guò)精

13、密濾油器,當(dāng)然也可以采用獨(dú)立油源,只是價(jià)格昂貴。油動(dòng)機(jī)反饋滑閥取消了,取而代之的是測(cè)量油動(dòng)機(jī)活塞桿的位移,用線性差動(dòng)位移傳感器(LVDT,作為伺服控制回路的位移反饋信號(hào)。圖中可調(diào)節(jié)流孔D 用來(lái)調(diào)整初始位置及滿足從全關(guān)到全開(kāi)的關(guān)系。圖61.3.2背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本原理背壓式汽輪機(jī)DEH 控制系統(tǒng)原理圖如圖7所示: 圖7該系統(tǒng)設(shè)有轉(zhuǎn)速控制回路,功率控制回路,背壓控制回路及OPC 控制和超速保護(hù)等基本控制以及同期,調(diào)頻限制,信號(hào)選擇,判斷等邏輯。DEH 控制系統(tǒng)通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)GV,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的轉(zhuǎn)速(或負(fù)荷和排汽壓力的控制。轉(zhuǎn)速控制回路轉(zhuǎn)速控制回路完成機(jī)組啟動(dòng)升速,快速通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速,同期

14、以及OPC 超速控制和正常停機(jī)及危急停機(jī)控制。該回路的核心部分是“轉(zhuǎn)速設(shè)定值”它受轉(zhuǎn)速給定,轉(zhuǎn)速變化率,超速試驗(yàn)和同期給定等控制,它與機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)速(經(jīng)3取2反饋進(jìn)行比較,其差值經(jīng)PID 調(diào)節(jié)器,控制調(diào)節(jié)閥門(mén),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,同時(shí)將機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速送到OPC超速控制和機(jī)組超速保護(hù)回路。功率控制回路功率控制回路完成機(jī)組并網(wǎng)后,帶初始負(fù)荷及正常運(yùn)行時(shí)的功率控制,它的“負(fù)荷設(shè)定值”受負(fù)荷給定,負(fù)荷變化率及功率限制的控制?！柏?fù)荷設(shè)定值”經(jīng)一次調(diào)頻信號(hào)修正后與機(jī)組的實(shí)際功率反饋信號(hào)進(jìn)行比較,其差值經(jīng)PID調(diào)節(jié)器,它與機(jī)組背壓控制回路輸出流量信號(hào)切換選擇工作,被選中的信號(hào)經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器油動(dòng)機(jī)去控制調(diào)節(jié)閥門(mén)GV

15、。背壓控制回路在背壓式汽輪機(jī)中,背壓調(diào)節(jié)回路是基本工作回路,“排汽壓力設(shè)定值”受背壓限制及背壓調(diào)整控制,它與實(shí)際背壓進(jìn)行比較,其差值經(jīng)PID校正器,變?yōu)榱髁啃盘?hào),它與功率控制回路輸出信號(hào)進(jìn)行切換選擇,然后通過(guò)電液轉(zhuǎn)換器,油動(dòng)機(jī)去控制調(diào)節(jié)閥門(mén)GV。啟動(dòng)運(yùn)行方式通常,背壓式汽輪機(jī)為母管制運(yùn)行,在額定參數(shù)情況下啟動(dòng),當(dāng)由DEH系統(tǒng)控制啟動(dòng)時(shí),與冷凝機(jī)組一樣,主汽門(mén)全開(kāi),控制調(diào)節(jié)閥門(mén)GV啟動(dòng),進(jìn)行沖轉(zhuǎn),升速,暖機(jī),快速過(guò)臨界,定速,同期,并網(wǎng)帶初始負(fù)荷,直至帶全負(fù)荷。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽量或排汽壓力達(dá)到熱網(wǎng)要求時(shí),DEH控制系統(tǒng)切到背壓控制回路運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō),背壓汽輪機(jī)先并入熱網(wǎng)后,再并入電網(wǎng),即先帶熱負(fù)荷

16、,后帶電負(fù)荷。1.3.3背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要功能汽機(jī)復(fù)位(掛閘及開(kāi)主汽門(mén)摩擦檢查機(jī)組啟動(dòng)時(shí),尤其是大修后首次啟動(dòng),經(jīng)常需要進(jìn)行摩擦檢查,為此,在DEH控制系統(tǒng)中,設(shè)置有摩檢功能,當(dāng)機(jī)組控制高調(diào)門(mén)啟動(dòng)時(shí),可選擇摩檢功能,此時(shí),DEH控制系統(tǒng)將目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)置在500rpm(可修改,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速升至該轉(zhuǎn)速時(shí),瞬間關(guān)閉調(diào)速汽門(mén),切斷汽機(jī)進(jìn)汽,機(jī)組惰走,由運(yùn)行人員進(jìn)行聽(tīng)音,檢查機(jī)組是否有摩擦,完成摩擦檢查。升速DEH控制系統(tǒng)中有自動(dòng)升速和手動(dòng)升速的功能,通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。小功率機(jī)組通常采用管制運(yùn)行,而且冷態(tài)啟動(dòng)采用額定參數(shù)。而冷態(tài)啟動(dòng)時(shí),往往采用調(diào)節(jié)閥門(mén)全開(kāi),手動(dòng)控制主汽門(mén)

17、前的電動(dòng)主閘門(mén)的旁通門(mén),對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制。因此,DEH設(shè)有幾種升速方式,介紹如下:(1自動(dòng)升速DEH根據(jù)運(yùn)行人員選定的升速率,暖機(jī)轉(zhuǎn)速,暖機(jī)時(shí)間自動(dòng)完成沖轉(zhuǎn),暖機(jī),過(guò)臨界,3000rpm定速全部過(guò)程。在升速過(guò)程中,運(yùn)行人員可根據(jù)實(shí)際情況,通過(guò)保持命令使機(jī)組進(jìn)入恒速運(yùn)行或切換到手動(dòng)運(yùn)行方式。(2手動(dòng)升速DEH按照運(yùn)行人員給出的升速率,由運(yùn)行人員手操轉(zhuǎn)速“加”“減”控制機(jī)組升速,但在臨界轉(zhuǎn)速區(qū),將自動(dòng)越過(guò),以保證機(jī)組安全。(3電動(dòng)主閘門(mén)旁通閥手動(dòng)升速在DEH中,將轉(zhuǎn)速控制設(shè)于“手動(dòng)”方式,通過(guò)“轉(zhuǎn)速加”命令將轉(zhuǎn)速設(shè)定在2850rpm/min(可調(diào)參數(shù),使各調(diào)門(mén)全開(kāi),由運(yùn)行人員手動(dòng)開(kāi)啟電動(dòng)主閘

18、門(mén)旁通閥沖動(dòng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行升速。當(dāng)機(jī)組達(dá)到上述定值后,調(diào)門(mén)逐漸回關(guān),轉(zhuǎn)速控制自動(dòng)轉(zhuǎn)為由DEH通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,電動(dòng)主閘門(mén)逐漸全開(kāi),轉(zhuǎn)速由DEH維持在2850r/min,后續(xù)操作與手動(dòng)升速相同。超速保護(hù)及超速試驗(yàn)DEH具有超速保護(hù)功能,當(dāng)機(jī)組與電網(wǎng)解列并出現(xiàn)超速時(shí),DEH首先按一定比例關(guān)小調(diào)門(mén),抑制轉(zhuǎn)速飛升,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到103%時(shí),調(diào)門(mén)全關(guān)。如轉(zhuǎn)速繼續(xù)飛升達(dá)到110%時(shí),DEH將輸出停機(jī)指令使機(jī)組跳閘以保證安全。DEH還具有控制機(jī)組完成超速試驗(yàn)功能,當(dāng)機(jī)組定速后,需要做超速試驗(yàn)時(shí),運(yùn)行人員可通過(guò)操作命令“超速試驗(yàn)”來(lái)啟動(dòng)該功能,此時(shí)DEH控制機(jī)組均勻升速至超速保護(hù)動(dòng)作。作機(jī)械超速試驗(yàn)時(shí),DE

19、H將屏蔽電超速保護(hù)輸出。超速試驗(yàn)的升速上限為3360rpm/min時(shí),如超速保護(hù)未動(dòng)而轉(zhuǎn)速達(dá)到3360rpm/min時(shí),DEH將退出超速試驗(yàn)邏輯,并控制轉(zhuǎn)速在3000rpm/min維持運(yùn)行。閥門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)功能DEH具有相應(yīng)控制邏輯完成主汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)。同期與并網(wǎng)當(dāng)機(jī)組完成啟動(dòng)升速后,達(dá)到同步轉(zhuǎn)速范圍(29503050rpm即可進(jìn)行同期操作。由運(yùn)行人員選擇“手同期”或“自同期”。(1手同期在手同期方式下,DEH接受運(yùn)行人員的轉(zhuǎn)速“增”“減”命令調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速直至并網(wǎng)。(2自同期在自同期方式下,DEH接受自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速“增”“減”命令調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速直至并網(wǎng)。初負(fù)荷機(jī)組并網(wǎng)后,DEH立即自動(dòng)使

20、機(jī)組帶上一定初始負(fù)荷(35%,用戶根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整以防止逆功率運(yùn)行。電功率閉環(huán)控制該控制回路可以用來(lái)對(duì)機(jī)組進(jìn)行各種變工況調(diào)節(jié),DEH根據(jù)運(yùn)行人員給定的負(fù)荷變化率與負(fù)荷目標(biāo)值控制機(jī)組負(fù)荷的增加或減少,該回路可與其它回路進(jìn)行無(wú)擾切換。一次調(diào)頻限制功能由于電網(wǎng)運(yùn)行的需要,機(jī)組需具備一次調(diào)頻功能,即要滿足一定的功頻特性,但有時(shí)又不希望參與調(diào)頻運(yùn)行,為此,在DEH中設(shè)有調(diào)頻限制邏輯,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于功率閉環(huán)時(shí),運(yùn)行人員根據(jù)需要進(jìn)行“頻限”投/切操作,即可決定機(jī)組是否參加一次調(diào)頻運(yùn)行。背壓閉環(huán)控制背壓閉環(huán)控制是DEH基本控制回路,它通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度維持背壓不變,滿足排汽量的要求。手動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷該控制方

21、式下,由運(yùn)行人員手操“增”“減”操作來(lái)改變調(diào)門(mén)的開(kāi)度,從而達(dá)到調(diào)整機(jī)組負(fù)荷和排汽壓力的目的,它賦予運(yùn)行人員最大限度的權(quán)力與靈活性,同時(shí),它又是各閉環(huán)控制回路的后備,當(dāng)這些回路出現(xiàn)故障(如測(cè)量信號(hào)失效時(shí),DEH自動(dòng)切換到手動(dòng)控制方式。通訊在DEH中設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)通訊接口,用以實(shí)現(xiàn)與DCS等其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換,以便實(shí)現(xiàn)事故追憶,報(bào)表打印,生產(chǎn)管理等功能。完善的自診斷及自保護(hù)DEH具有較完善的自診功能,可檢測(cè)出模板級(jí),通道級(jí)的故障點(diǎn),同時(shí)還有相應(yīng)邏輯對(duì)運(yùn)行人員的操作命令進(jìn)行檢查以防止誤操作。同時(shí),當(dāng)診斷出某種故障時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)將其輸出鎖定在當(dāng)前值或退出到某一安全狀態(tài)。參數(shù)監(jiān)視及畫(huà)面顯示在DEH操作站設(shè)有下列

22、顯示畫(huà)面,供運(yùn)行人員了解機(jī)組及系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)。² 工藝流程² 趨勢(shì)曲線² 運(yùn)行參數(shù)² 系統(tǒng)狀態(tài)² HPU狀態(tài)(如果有的話² 報(bào)警信息² 操作信息² 過(guò)程變量及內(nèi)部相關(guān)參數(shù)² 其它歷史記錄及報(bào)表打印在DEH操作站中設(shè)有歷史記錄報(bào)表打印功能。1.3.4背壓式汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能指標(biāo)l 轉(zhuǎn)速控制范圍:03500rpm,精度:±1rpml 負(fù)荷控制范圍:0105%,精度:±0.5%l 轉(zhuǎn)速不等率:3%6%連續(xù)可調(diào)l 系統(tǒng)遲緩率:<0.1%l 機(jī)組甩額定負(fù)荷時(shí),維持空負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,轉(zhuǎn)速

23、超調(diào)量7%l 背壓不等率:020%連續(xù)可調(diào)。1.3.5DEH控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求l DEH系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)l 電子硬件是由以微處理器為基礎(chǔ)的控制器,操作員站和工程師站組成,互相聯(lián)系以網(wǎng)絡(luò)形式實(shí)現(xiàn)。l DEH與DCS通訊符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)l 控制系統(tǒng)控制周期50msl 主要測(cè)量參數(shù)采用三取二邏輯l 系統(tǒng)供電電源冗余l(xiāng) 系統(tǒng)具有可靠的屏蔽接地和抗干擾措施l 輸入輸出采用有效的隔離措施l 在工程師站,用戶可以方便地在線編輯,修改和下載系統(tǒng)參數(shù),并能夠?qū)Σ僮鳟?huà)面進(jìn)行調(diào)用和修改,能夠?qū)\(yùn)行人員的操作進(jìn)行監(jiān)視和記錄。l DEH的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件,應(yīng)用軟件組成,系統(tǒng)程序主要有多任務(wù)處理,中斷處理,事故處理等功能。1

24、.3.6調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)(見(jiàn)圖8是指背壓式汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)中的液壓部分,其中由電液轉(zhuǎn)換器和油動(dòng)機(jī)組成的伺服機(jī)構(gòu),它接受DEH控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào),調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度。而保安系統(tǒng)包括,啟動(dòng)滑閥,自動(dòng)關(guān)閉器,危急遮斷器,危急遮斷器杠桿,危急遮斷器錯(cuò)油門(mén),及由電磁解脫器,噴油試驗(yàn)滑閥,操作滑閥,超速試驗(yàn)滑閥和超速限制滑閥組成的保安操縱箱等。 圖8危急遮斷器設(shè)有兩套飛錘式撞擊子,分別控制兩個(gè)危急遮斷錯(cuò)油門(mén),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)111112%的額定轉(zhuǎn)速時(shí),撞擊子飛出,打到危急遮斷器的杠桿上,使危急遮斷器滑閥下移,泄掉自動(dòng)關(guān)閉器及油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門(mén)下的脈動(dòng)油壓,致使主汽門(mén)和調(diào)門(mén)全部關(guān)閉,機(jī)組停機(jī)。在機(jī)組帶負(fù)

25、荷正常運(yùn)行期間,利用噴油試驗(yàn)裝置,可左右移動(dòng)危急遮斷器杠桿,進(jìn)行撞擊子壓出試驗(yàn)。為防止主汽門(mén)長(zhǎng)期不動(dòng)卡澀,自動(dòng)關(guān)閉器設(shè)有活動(dòng)滑閥,能在機(jī)組運(yùn)行時(shí),進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉器活塞活動(dòng)試驗(yàn)。DEH系統(tǒng)中,還設(shè)有超速限制滑閥,當(dāng)DEH控制系統(tǒng)輸出OPC超速控制信號(hào)時(shí),OPC 電磁閥動(dòng)作,控制超速限制滑閥,使調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)錯(cuò)油門(mén)下脈動(dòng)油泄掉,迅速關(guān)閉調(diào)速汽門(mén),防止超速。2.抽背式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)2.1抽背式汽輪機(jī)工作過(guò)程熱電聯(lián)供機(jī)組,除了有抽汽式,背壓式,還有抽汽背壓式汽輪機(jī),這種汽輪機(jī)工作過(guò)程見(jiàn)圖9。由鍋爐來(lái)的新蒸汽D1, 經(jīng)過(guò)高壓調(diào)節(jié)閥門(mén)V1進(jìn)入高壓缸膨脹做功N1,高壓缸排汽分為兩路,一路是抽汽,抽汽量為De,去熱用

26、戶,另一路是流量D2,經(jīng)低壓調(diào)節(jié)閥門(mén)V2去低壓缸繼續(xù)膨脹做功N2,最后從低壓缸末級(jí)排出的具有一定壓力的蒸汽供給另一熱網(wǎng)。抽背式汽輪機(jī)即具有抽汽式汽輪機(jī)的特點(diǎn),同時(shí)也具有背壓式汽輪機(jī)特點(diǎn),因此它的運(yùn)行方式,要么按電負(fù)荷運(yùn)行,要么按熱負(fù)荷運(yùn)行,通常這種小容量的熱電聯(lián)供機(jī)組大都是以熱定電。若按電負(fù)荷工作時(shí),抽汽控制和背壓控制切除,其熱負(fù)荷將取決于電負(fù)荷的的要求,供汽量的變化將由其它汽源加以補(bǔ)償,若按熱負(fù)荷工作時(shí),電負(fù)荷控制將切除,機(jī)組的電功率將取決于熱負(fù)荷的要求,電網(wǎng)負(fù)荷的變化將由其它機(jī)組補(bǔ)償,這時(shí)抽汽量與排汽量在穩(wěn)態(tài)時(shí),關(guān)系如下:De=D1-D2(1D b D2(不計(jì)非調(diào)整抽汽量(2當(dāng)抽汽量要求增加時(shí),即De,抽汽壓力降低,若抽汽調(diào)節(jié)回路能使高壓調(diào)節(jié)閥V1開(kāi)大,低壓調(diào)節(jié)閥V2稍關(guān)小或不變,抽汽量可能增加為:De=D1+D2(D20(3圖9從而得:D bD2=0(4當(dāng)抽汽量要求減少時(shí),工作原理相同,只是高低壓調(diào)節(jié)閥門(mén)動(dòng)作相反。由式(3和(4可得結(jié)論,抽汽調(diào)節(jié)回路和背壓調(diào)節(jié)回路可按牽聯(lián)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。當(dāng)抽汽量要求增加時(shí),而背壓可以保持不變。當(dāng)汽機(jī)排汽量要求增加時(shí),背壓降低,若背壓調(diào)