汽輪機調節(jié)及保護系統(tǒng)(鶴壁)

第三章汽輪機調節(jié)及保安護系統(tǒng)孫為民第一節(jié)概述

一、汽輪發(fā)電機組的調節(jié)特性1.轉子力矩自平衡特性

電力用戶對電力的供應有一定量和質的要求。量的要求：功率的大小質的要求：一是電壓，二是頻率。汽輪機調節(jié)的任務是及時調整汽輪機的功率，使它能滿足外界負荷變化的需要，同時保證轉速在允許的范圍內。

⒉汽輪機的轉速調節(jié)當汽輪機單機運行，電功率從零增加到額定值時，轉速相應從n1變到n2，轉速的改變值n=n1-n2與額定轉速之比的百分數(shù)稱為調節(jié)系統(tǒng)的速度變動率（或稱為轉速不等率）。即

⒊再熱器對調節(jié)特性的影響汽輪機調節(jié)系統(tǒng)按其結構特點可劃分為兩種型式即液壓調節(jié)系統(tǒng)和電液調節(jié)系統(tǒng)。（一）液壓調節(jié)系統(tǒng)（二）電液調節(jié)系統(tǒng)1．功頻電液調節(jié)系統(tǒng)2．數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)二、汽輪機運行對調節(jié)系統(tǒng)性能的要求第二節(jié)高中壓進汽閥門東方；汽機配有4個高壓調閥,2個中壓調閥，2個高主閥及2個中主閥，且中壓采用聯(lián)合汽閥方式。其中6個調閥和右側高壓主汽閥配伺服閥接受DEH的調節(jié)信號，左側高壓主汽閥及2個中壓主汽閥均采用電磁閥接受DEH開關信號。哈汽：汽機配有4個高壓調閥,4個中壓調閥，2個高主閥及2個中主閥。其中8個調閥和2個高壓主汽閥配伺服閥接受DEH的調節(jié)信號，2個中壓主汽閥均采用電磁閥接受DEH開關信號。第三節(jié)DEH調節(jié)系統(tǒng)一、DEH系統(tǒng)的組成由數(shù)字式控制器、閥門控制器、液壓控制組件、進汽閥門和控制油供油系統(tǒng)組成，并與工作站、DAS、TSI、OPC、ETS、AS相連接，還留有與BMS等的通信接口。是分布式控制系統(tǒng)DCS的一個子系統(tǒng)，可實現(xiàn)機爐協(xié)調控制CCS。⒈工作站⒉數(shù)字控制器⒊液壓控制系統(tǒng)二、DEH系統(tǒng)的控制方式⑴手動方式⑵操作員自動（OA）方式⑶程控方式（ATC）⑷協(xié)調控制方式（CCS）⑸遙控方式（OA）三、DEH系統(tǒng)的主要功能⑴轉速自動控制⑵負荷控制⑶閥門試驗及閥門管理⑷熱應力計算和控制功能⑸程控啟動⑹保護功能⑺儲存、顯示、打印⑻自動檢測⑼容錯和切換四、轉速控制回路五、負荷控制回路六、汽輪機啟停和運行中的監(jiān)視⑴圖像顯示⑵以曲線或棒圖顯示各種過程變量的變化⑶報警顯示⑷制表記錄和打?、娠@示操作指導七、汽輪機自啟動及負荷自動控制（ATC）從盤車轉速到同步轉速的過程中⑴發(fā)出沖轉指令⑵在沖轉過程中，如遇有關參數(shù)超過報警值，將立即轉入轉速保持⑶按程序規(guī)定升速⑷使汽輪機加速到接近同步轉速，然后向自動同步裝置發(fā)出信號，ATC的升速程序結束；汽輪發(fā)電機的并網由自動同期裝置發(fā)出指令來完成。并網后DEH控制汽輪發(fā)電機組帶初始負荷ATC系統(tǒng)的負荷控制從機組帶初始負荷直到目標負荷。它能最短時間實現(xiàn)所需的負荷變動，負荷變化率取最小值。⑴由轉子變化鍋爐所允許的負荷變化率⑵由運行人員根據(jù)各種原因，包括電廠其他設備的運行狀況而給出的負荷變化率⑶由DCS系統(tǒng)給出的負荷變化率第四節(jié)DEH的液壓伺服系統(tǒng)液壓部分由高壓伺服系統(tǒng)（液壓控制系統(tǒng)）、高壓遮斷系統(tǒng)、低壓遮斷系統(tǒng)和液壓供油系統(tǒng)等幾部分組成。供油系統(tǒng)的功能是為機組提供高壓抗燃油，并由它驅動伺服系統(tǒng)、高壓抗燃油遮斷系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)接受DEH傳送來的控制信號，控制汽輪機各蒸汽閥門的開度。高、低壓遮斷系統(tǒng)主要用于當危及汽輪機本體安全的情況出現(xiàn)時，迅速關閉汽輪機的所有進汽閥門，保證汽輪機安全停機。

液壓部分功能一、DEH的液壓控制系統(tǒng)（1）所有的控制系統(tǒng)都有一套獨立的汽閥、油動機、電液伺服閥（開關型汽閥例外）、隔絕閥、止回閥、快速卸載閥和濾油器等，各自獨立執(zhí)行任務。（2）所有的油動機都是單側油動機，其開啟依靠高壓動力油，關閉靠彈簧力，這是一種安全型機構，例如在系統(tǒng)漏“油”時，油動機向關閉方向動作。（3）執(zhí)行機構是一種組合閥門機構，在油動機的油缸上有一個控制塊的接口，在該塊上裝有隔絕閥、快速卸載閥和止回閥，并加上相應的附加組件構成一個整體，成為具有控制和快關功能的組合閥門機構。二、液壓執(zhí)行機構的工作原理⒈控制型汽閥的工作原理1號主汽閥⒉控制型汽閥的工作原理2號主汽閥⒊快速卸荷閥4.線性位移差動變送器5．電液轉換器（1）動圈式電液轉換器（2）動鐵式電液轉換器（3）碟閥型電液轉換器中壓聯(lián)合汽閥油動機濾網關斷閥快關電磁閥伺服閥快速卸載閥開關反饋線性變送器油動機試驗電磁閥主汽閥調閥遮斷電磁閥中聯(lián)門油動機的動作抗燃油泵起動安全油壓建立掛閘失電失電失電開主汽門沖轉DEH閥位指令閥位反饋第五節(jié)汽輪機的保護系統(tǒng)一、危急遮斷保護系統(tǒng)（一）電氣危急遮斷保護系統(tǒng)1．超速保護電磁閥（OPC電磁閥）2．自動停機危急遮斷電磁閥（AST電磁閥）300MW機組的危急跳閘裝置監(jiān)視的項目和控制參數(shù)為：1）超速保護。轉速達到110％時遮斷機組。2）軸向位移保護。3）軸承供油低油壓和回油高油溫保護。軸承供油油壓低到34.47～48.26kPa時遮斷機組。4）EH（抗燃）油低油壓保護。EH油壓低到9.31MPa時遮斷機組。5）凝汽器低真空保護。汽輪機的排汽壓力高于20.33kPa時遮斷機組。3．單向閥（逆止閥）4．空氣引導閥（二）機械超速危急遮斷系統(tǒng)第六節(jié)高壓供油系統(tǒng)主機液壓油采用磷酸酯抗燃油系統(tǒng)為各閥門的油動機提供符合標準的高壓驅動油（壓力14.0±0.5MPa）。液壓油供油系統(tǒng)抗燃油冷卻器的冷卻水采用式循環(huán)冷卻水，冷卻水溫度按38℃設計?？谷加凸┯拖到y(tǒng)包括油箱及附件、兩臺100％容量的交流供油泵、兩套抗燃油再生裝置、兩臺100％容量的冷油器、蓄能器、油過濾器、油溫調節(jié)裝置、閥門泄壓閥等部件。供油泵采用恒壓變量柱塞泵，靠壓力補償器改變柱塞泵行程對系統(tǒng)油壓進行調節(jié)，正常運行時供油泵一運一備，備用泵靠壓力開關投入。系統(tǒng)組成

DEH油壓低2/3（7.8±0.2MPa)停機液壓油供油系統(tǒng)

變量柱塞泵再生循環(huán)泵再生裝置油箱接閉式水溫控閥油泵試驗電磁閥蓄能器去各閥門油壓低（9.2±0.2MPa）聯(lián)泵EH油系統(tǒng)布置（俯視）六個蓄能器冷卻水進口冷油器（兩臺）冷卻水出口供油口（三個壓力油、一個安全油、兩個小機壓力油）空氣呼吸器回油口液位開關控制柜EH油系統(tǒng)布置（側視）抗燃油泵泵油箱壓力表及壓力開關蓄能器加熱器EH油系統(tǒng)布置（正視）循環(huán)泵抗燃油泵供油系統(tǒng)參數(shù)主機調節(jié)保安油系統(tǒng)1.自動掛閘,完成高壓缸及閥殼預暖,自動判斷機組的熱狀態(tài)2.控制高、中壓調門,完成從沖轉、升速、過臨界轉速、并網、初負荷直到目標負荷的全過程3.選擇高中壓缸聯(lián)合啟動或中壓缸啟動方式,可實現(xiàn)閥門管理；可實現(xiàn)定滑定啟動。4.ATS自動啟動方式時,機組將由轉子熱應力大小及振動、脹差等參數(shù)來確定目標值和速率(負荷率),自動啟動。5.具有完善的超速控制及超速保護功能

DEH功能

6.可在線分組進行高、中壓主汽調節(jié)閥活動試驗7.可實現(xiàn)遠方噴油試驗和機械、電氣超速試驗8.具有TPC主汽壓力低保護功能9.具有三檔快卸負荷(RUNBACK)功能。10.啟停過程中可發(fā)出自動疏水控制信號11.具有負荷限制功能12.可與CCS(協(xié)調控制系統(tǒng))配合,完成機爐協(xié)調功能.汽機ETS至少有下列跳閘保護條件：1）手動停機（雙按鈕控制）。2）機組超速保護（三個獨立于其它系統(tǒng)且來自現(xiàn)場的轉速信號）。3）凝汽器真空低保護（設三個進口邏輯開關）。4）機組軸向位移大保護。（三取二）。

自動控制和聯(lián)鎖說明5）軸承潤滑油壓力低保護（設三個進口邏輯開關）。6）汽機抗燃油壓低保護（設三個進口邏輯開關）。7）發(fā)電機故障保護。8）DEH保