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文檔簡介
第二章協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)§2.1概述
§2.2單元機組動態(tài)特性§2.3間接能量平衡協(xié)調(diào)系統(tǒng)§2.4直接能量平衡協(xié)調(diào)系統(tǒng)§2.5自動發(fā)電控制§2.6協(xié)調(diào)系統(tǒng)實例分析1§2.7協(xié)調(diào)系統(tǒng)實例分析21§2-1概述2一、協(xié)調(diào)控制的基本概念從大系統(tǒng)理論出發(fā),協(xié)調(diào)控制是一種解決大系統(tǒng)控制問題的基本策略。所謂大系統(tǒng)可理解為由若干相互關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)。應(yīng)用大系統(tǒng)理論處理這類龐大而復(fù)雜系統(tǒng)控制問題的基本方法就是分解——協(xié)調(diào)的方法。所謂分解就是把大系統(tǒng)化為若干子系統(tǒng),以便進(jìn)行分塊的處理與控制,求得各子系統(tǒng)的局部最優(yōu)解;而協(xié)調(diào)則是從系統(tǒng)的全局出發(fā),合理地調(diào)整各子系統(tǒng)之間的關(guān)系,求得各子系統(tǒng)之間的和諧與統(tǒng)一,進(jìn)而得到整個大系統(tǒng)的最優(yōu)解。3大系統(tǒng)中包含的各子系統(tǒng)之間,相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)有多種多樣的形式。其中最為普遍的形式是一種遞階的結(jié)構(gòu)。在這種遞階的結(jié)構(gòu)中,各子系統(tǒng)處于不同級別的層次中,并具有不同的職能。4協(xié)調(diào)控制級上的協(xié)調(diào)控制器要對下一級中的若干個控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)的過程是一個多目標(biāo)決策的過程,也是一個全局優(yōu)化的過程。5二、單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)把鍋爐和汽輪發(fā)電機組作為一個整體進(jìn)行控制,采用了遞階控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),把自動調(diào)節(jié)、邏輯控制、聯(lián)鎖保護(hù)等功能有機地結(jié)合在一起,構(gòu)成一種具有多種控制功能,滿足不同運行方式和不同工況下控制要求的綜合控制系統(tǒng)。單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計充分利用了機爐對象特性方面的特點,采用了前饋、補償、多變量解耦等控制策略,使控制系統(tǒng)具有合理、可靠、易于維護(hù)調(diào)整等優(yōu)點。建立在現(xiàn)代控制理論和方法基礎(chǔ)上的單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)也處于研究和發(fā)展之中。6單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)框圖
7單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可認(rèn)為是一種二級遞階控制系統(tǒng)。處于上位級的機爐協(xié)調(diào)級,也叫作單元機組主控系統(tǒng),是整個系統(tǒng)的核心部分。處于局部控制級的子系統(tǒng)包括鍋爐燃料控制系統(tǒng),風(fēng)量控制系統(tǒng),汽輪機功率/頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng),以及直流鍋爐的給水控制系統(tǒng)。單元機組主控系統(tǒng)產(chǎn)生指揮機爐控制器動作的鍋爐指令和汽機指令。局部控制級的控制器執(zhí)行主控系統(tǒng)發(fā)出的指令,完成指定的控制任務(wù)。協(xié)調(diào)控制主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
8負(fù)荷管理中心結(jié)構(gòu)圖
9單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡化框圖
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三、主要特點
(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)。采用了遞階控制結(jié)構(gòu),在局部控制級的基礎(chǔ)上引入了機爐協(xié)調(diào)級,把鍋爐、汽輪發(fā)電機組作為一個整體進(jìn)行控制??刂破髟O(shè)計主要采用了前饋、反饋、補償以及變結(jié)構(gòu)控制等技術(shù),并充分地利用了機爐動態(tài)特性方面的特點,克服系統(tǒng)內(nèi)部耦合和非線性特性,獲得優(yōu)良的控制品質(zhì)。同時,又保留了控制器結(jié)構(gòu)簡單,易于工程實現(xiàn)和參數(shù)整定,便于操作、維護(hù)等優(yōu)點。并能直接接收電網(wǎng)自動調(diào)度系統(tǒng)指令,為實現(xiàn)電網(wǎng)級自動調(diào)度和協(xié)調(diào)控制奠定了基礎(chǔ)。11(2)系統(tǒng)功能完善。除了在正常工況下的連續(xù)調(diào)節(jié)功能之外,系統(tǒng)還設(shè)計有一整套邏輯控制系統(tǒng)。包括實際功率給定邏輯,局部故障處理邏輯,運行方式切換邏輯,以及顯示報警、監(jiān)督管理等功能。系統(tǒng)可根據(jù)實際需要和設(shè)備狀況,選擇不同的運行方式,比如機跟爐、爐跟機、機爐協(xié)調(diào)方式;定壓運行或滑壓運行方式;固定功率輸出或可調(diào)功率方式;調(diào)頻或非調(diào)頻方式等。適應(yīng)不同運行工況對控制功能的要求。(3)系統(tǒng)可靠性高。通過設(shè)置安全保護(hù)系統(tǒng)和采取一系列可靠性措施,可獲得很高的系統(tǒng)可靠性。比如,當(dāng)主機或輔機設(shè)備故障時,可自動改變控制方式,對實際功率指令的幅值和變化速率進(jìn)行改變,并通過相應(yīng)的聯(lián)鎖保護(hù),報警顯示等措施,保證機組在安全范圍內(nèi)運行,并維持最佳的工況。12§2-2單元機組動態(tài)特性13一、單元機組的運行方式單元機組的運行方式有定壓運行和滑壓運行兩種。定壓運行是指無論機組負(fù)荷怎樣變動,始終維持主蒸汽壓力以及主蒸汽溫度為額定值,通過改變汽輪機調(diào)節(jié)汽門的開度,改變機組的輸出功率?;瑝哼\行則是始終保持汽輪機調(diào)節(jié)汽門全開,在維持主蒸汽溫度恒定的同時,通過改變主蒸汽壓力改變機組的輸出功率。
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1、滑壓運行方式單元機組在滑壓運行方式下,保持主汽門和調(diào)節(jié)汽門全開。外界負(fù)荷需求變化時,通過調(diào)節(jié)鍋爐的燃料、風(fēng)量、給水以及相應(yīng)的輸入量,改變鍋爐的蒸發(fā)量,進(jìn)而改變汽輪機的進(jìn)汽壓力,在維持汽溫為額定值的前提下,使進(jìn)入汽輪機蒸汽的能量改變,使汽輪發(fā)電機組的輸出功率適應(yīng)外界負(fù)荷的需求。采取的辦法是不使汽輪機調(diào)節(jié)汽門處于全開的位置,而是留出一定的調(diào)節(jié)余地。當(dāng)外界負(fù)荷需求變更時,首先通過調(diào)整汽輪機調(diào)節(jié)汽門的開度,改變進(jìn)汽量,利用鍋爐內(nèi)部的蓄熱能量,較快地適應(yīng)外界負(fù)荷的需求。與此同時,調(diào)整進(jìn)入鍋爐的輸入量,使燃燒率改變,與外界負(fù)荷需求達(dá)到新的平衡。調(diào)節(jié)汽門的調(diào)節(jié)余地也為機組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻創(chuàng)造了條件。15滑壓運行方式具有以下主要特點:(1)汽輪機調(diào)節(jié)汽門保持近似全開將會使進(jìn)汽節(jié)流損失降低。負(fù)荷越低,節(jié)流損失的降低越明顯。另外,汽輪機的級效率也要比定壓運行時高。例如某機組在50%負(fù)荷下,滑壓運行級效率比定壓運行時要高出15%左右。(2)在部分負(fù)荷下,主蒸汽和再熱蒸汽的壓力降低,容易保持蒸汽溫度不變??色@得較高的循環(huán)效率。(3)部分負(fù)荷下給水泵的功耗比定壓運行時減小。因為滑壓運行時給水壓力與機組負(fù)荷成正比,在相同的機組部分負(fù)荷條件下,給水泵出口壓力比定壓運行時要低得多。例如,某機組在50%負(fù)荷下,滑壓運行時給水泵的功耗僅相當(dāng)于定壓運行時的55%。16(4)調(diào)峰停機后再啟動快,降低了啟動損耗。因為在低負(fù)荷下汽輪機的金屬溫度基本不變,若在機組最低負(fù)荷下打閘停機,可以在較高的金屬溫度下停機熱備用,如重新熱態(tài)啟動,將大大縮短再啟動時間,使啟動損耗相應(yīng)地降低。例如,一臺600MW機組滑壓停機8小時以后再啟動,從鍋爐點火到帶額定負(fù)荷僅需35分鐘。使機組的靈活調(diào)度能力大為增強。(5)負(fù)荷越低,滑壓運行的經(jīng)濟(jì)性越顯著。其主要原因是在低負(fù)荷下滑壓運行的調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失比定壓運行低得多。而在額定負(fù)荷下滑壓運行的經(jīng)濟(jì)效益則不明顯。因此,大容量單元機組參加電網(wǎng)調(diào)峰運行時,采用滑壓運行方式是極為有利的。172、定壓運行方式定壓運行方式的基本特征是機組負(fù)荷在任何穩(wěn)定工況下,均保持主蒸汽壓力和溫度為額定值。定壓運行機組的運行方式有機跟爐、爐跟機和機爐協(xié)調(diào)三種方式。需要強調(diào)的是,使汽輪機調(diào)節(jié)汽門具有一定調(diào)節(jié)余量的滑壓運行方式已不是單純的滑壓運行,也可分為機跟爐、爐跟機和機爐協(xié)調(diào)方式。
(1)機跟爐方式外界負(fù)荷需求變化時,首先改變鍋爐負(fù)荷。當(dāng)主蒸汽壓力產(chǎn)生額定值偏差時,調(diào)整汽輪機調(diào)節(jié)汽門開度,維持汽輪機機前壓力恒定。這種方式簡單地稱為鍋爐保持負(fù)荷、汽機保持壓力的方式,也稱為鍋爐基本、汽機跟隨方式。該運行方式下,機組對外界負(fù)荷響應(yīng)較慢,但主蒸汽壓力穩(wěn)定性好。18
(2)爐跟機方式外界負(fù)荷需求變化時,首先改變汽輪機調(diào)節(jié)汽門的開度,改變進(jìn)汽量,使機組輸出功率與外界負(fù)荷需求相適應(yīng)。此時勢必造成機前壓力偏離額定值。鍋爐依據(jù)機前壓力偏差調(diào)整燃燒率和給水流量,消除主蒸汽壓力偏差,達(dá)到新的能量平衡。這種方式稱為汽機保持負(fù)荷、鍋爐保持壓力方式。也稱為汽機基本、鍋爐跟隨方式。這種運行方式的特點是機組響應(yīng)外界負(fù)荷的速度快,但機前壓力的波動性大。
(3)機爐協(xié)調(diào)方式當(dāng)外界負(fù)荷需求變化時,同時改變機爐的負(fù)荷。既考慮到機組響應(yīng)外界負(fù)荷的快速性,又不致造成機前壓力的過分波動,使機爐之間出現(xiàn)的能量不平衡程度盡可能小,時間盡可能短,這樣的運行方式則稱之為機爐協(xié)調(diào)運行方式。193、聯(lián)合運行方式綜合以上滑壓和定壓兩種運行方式的特點,不難發(fā)現(xiàn)在低負(fù)荷時滑壓運行有利,在高負(fù)荷時定壓運行方式具有其優(yōu)越性。比如,可有效地利用鍋爐蓄熱,提高對外界負(fù)荷需求的響應(yīng)速度。如果根據(jù)機組的不同負(fù)荷水平,在低負(fù)荷下采用滑壓運行方式,在高負(fù)荷下采用定壓運行方式,就構(gòu)成聯(lián)合運行方式。
4、調(diào)頻運行方式電網(wǎng)規(guī)模的擴大和對供電質(zhì)量的更高要求,對大機組參加電網(wǎng)調(diào)頻的要求愈來愈迫切。單元機組參加電網(wǎng)調(diào)頻的方式分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。一次調(diào)頻是指汽輪機電液調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化,自動地改變一部分負(fù)荷,以減小電網(wǎng)頻率的波動。20一次調(diào)頻特性示意圖
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二、直流鍋爐的結(jié)構(gòu)特點
隨著鍋爐朝著大容量高參數(shù)的方向發(fā)展,直流鍋爐由于其自身的許多優(yōu)點,而被日益廣泛地采用。由于直流鍋爐與汽包鍋爐相比,存在著結(jié)構(gòu)上的差異,使得在運行特性和控制特性上都有其自身的特點。1.鍋爐按水循環(huán)方式分類
(1)水循環(huán)過程
鍋爐的受熱面,包括加熱水的省煤器、使水汽化的蒸發(fā)受熱面和加熱蒸汽的過熱器,一側(cè)由煙氣側(cè)吸收熱量,另一側(cè)把熱量傳給給水或蒸汽。22
不論哪種受熱面,都應(yīng)能隨時把熱量帶走以保證受熱面金屬的正常工作,所以內(nèi)部工質(zhì)應(yīng)不斷流動。水在省煤器中和蒸汽在過熱器中均為單相工質(zhì),只是一次通過受熱面。給水流經(jīng)省煤器的阻力要由給水泵的壓頭來克服,故省煤器進(jìn)口的壓力高于蒸發(fā)面中的壓力。過熱器中蒸汽的流動阻力是由壓力降來克服的,即在過熱器進(jìn)口和出口之間也有壓力差。流經(jīng)蒸發(fā)受熱面的工質(zhì)為水和汽的混合物。
(2)鍋爐分類
汽水混合物可能一次或多次流經(jīng)蒸發(fā)受熱面,對于結(jié)構(gòu)不同的鍋爐,推動汽水混合物流動的方式也不一樣,按此可把鍋爐分為幾種類型:自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐。
23圖.蒸汽鍋爐蒸發(fā)部分的幾種類型(a)自然循環(huán);(b)多次強制循環(huán);(c)直流式1—給水泵;2—省煤器;3—汽包;4—下降管;5—聯(lián)箱;6—蒸發(fā)管;7—過熱器;8—強制循環(huán)泵24
1)自然循環(huán)鍋爐和多次強制循環(huán)鍋爐
共同特點是都有汽包。汽包將省煤器、蒸發(fā)部分和過熱器分隔開,并使蒸發(fā)部分形成密閉的循環(huán)回路。汽包內(nèi)的大容積能保證汽和水的良好分離。但是汽包鍋爐只適用于臨界壓力以下的工作壓力。
2)直流鍋爐
如圖(C),直流鍋爐沒有汽包,工質(zhì)一次通過蒸發(fā)部分,即循環(huán)倍率等于1。直流鍋爐的另一特點是:在省煤器、蒸發(fā)部分和過熱器之間沒有固定不變的分界點,水在受熱蒸發(fā)面中全部轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?,沿工質(zhì)整個行程的流動阻力均由給水泵來克服。直流鍋爐既可用于臨界壓力以下,也可設(shè)計為超臨界壓力。
253)復(fù)合循環(huán)鍋爐
在自然循環(huán)和多次強制循環(huán)鍋爐中,水要多次流經(jīng)蒸發(fā)部分才能完全轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?;在直流鍋爐中,水只一次通過蒸發(fā)部分就全部汽化。所謂復(fù)合循環(huán)鍋爐是在一臺鍋爐上具有這兩種循環(huán)方式的鍋爐。圖.復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)l-8一同圖5-1;9一混合器;10一止回閥;11一汽水分離器;12一調(diào)節(jié)閥
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圖(a)為亞臨界壓力低負(fù)荷再循環(huán)系統(tǒng),鍋爐在低負(fù)荷時由蒸發(fā)部分流入分離器的為濕蒸汽,經(jīng)分離后蒸汽流入過熱器,而水則由循環(huán)泵送回到省煤器進(jìn)口,這時流經(jīng)蒸發(fā)部分的工質(zhì)流量超過流出的蒸汽量,即循環(huán)倍率大于1。高負(fù)荷時由蒸發(fā)部分出來的是微過熱蒸汽,這時循環(huán)泵停用,鍋爐按純直流方式工作。圖(b)示出超臨界壓力下的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng),它不用汽水分離器,只是在低負(fù)荷時開啟調(diào)節(jié)閥12使較多的工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)部分;但在高負(fù)荷時關(guān)閉調(diào)節(jié)閥,鍋爐按純直流方式工作。不論在低負(fù)荷或高負(fù)荷時再循環(huán)泵均在工作。272.直流爐的結(jié)構(gòu)左圖為直流鍋爐汽水流程布置圖。一次工質(zhì)在給水泵壓力作用下,經(jīng)省煤器加熱后,進(jìn)入下輻射區(qū)蒸發(fā)為濕蒸汽,再經(jīng)對流過渡區(qū)、上輻射區(qū)和對流過熱區(qū)加熱成過熱蒸汽,送至汽輪機。可見,直流鍋爐是由各受熱面及連接這些受熱面的的管道組成。其汽水流程中沒有汽包和鍋內(nèi)小循環(huán)回路。
圖.直流鍋爐簡圖l—省煤器;2—下輻射區(qū);3—對流過渡區(qū);4—上輻射區(qū);5—對流過熱區(qū);6—空氣預(yù)熱器28
直流鍋爐沒有汽包,整個鍋爐是由許多管子并聯(lián),然后用聯(lián)箱連接串聯(lián)而成。在給水泵的壓頭作用下,工質(zhì)順序一次通過加熱、蒸發(fā)和過熱受熱面。進(jìn)口工質(zhì)為水,出口工質(zhì)為過熱蒸汽。由于沒有汽包,所以在加熱和蒸發(fā)受熱面之間,以及在蒸發(fā)和過熱受熱面之間都沒有固定的分界線。圖.直流鍋爐工作原理—焓;—壓力;—比容;—溫度;29
3.結(jié)構(gòu)特點上圖示出沿直流鍋爐管子工質(zhì)的狀態(tài)和參數(shù)的變化:加熱區(qū)和過熱區(qū)中的參數(shù)變化同自然循環(huán)鍋爐相同;在蒸發(fā)區(qū)中由于流動阻力,壓力有所降低,相應(yīng)的飽和溫度也有所下降。(1)應(yīng)有高品質(zhì)的給水:進(jìn)入鍋爐的給水全部變?yōu)檎羝?,給水所含的鹽分除少量溶于蒸汽而被帶出外,其余雜質(zhì)均將沉積在受熱管內(nèi)壁上。(2)節(jié)約鋼材:采用小管徑而且不用汽包,就可大量節(jié)約鋼材。一般直流鍋爐大約可節(jié)約20%~30%的鋼材。(3)因強制工質(zhì)流動,蒸發(fā)部分的管子允許有多種布置方式不必象自然循環(huán)鍋爐那樣要用立置的蒸發(fā)管。但蒸發(fā)段的最后部分受熱面應(yīng)安置在熱負(fù)荷較為溫和的地區(qū)。30
(4)直流鍋爐不受工作壓力的限制,而且更適于超高壓力和超臨界壓力,因為隨壓力的提高以及水和汽的比容差的減小,工質(zhì)的流動更為穩(wěn)定。(5)鍋爐儲存的熱量少。當(dāng)外界負(fù)荷變化較快而燃燒和給水調(diào)整趕不上時,汽壓和汽溫的波動較大。但是正因為儲熱少,對調(diào)節(jié)的反映也快,如配有靈敏的調(diào)節(jié)設(shè)備,可適應(yīng)外界負(fù)荷變動。(6)直流鍋爐的起動和停爐的時間較短,一般不超過1小時。汽包鍋爐由于汽包壁很厚,為減少由于汽包壁內(nèi)外和上下溫差而引起的熱應(yīng)力,在起動和停爐時常需緩慢進(jìn)行,要用3~10小時之久。31
從控制特性角度來看,直流鍋爐與汽包鍋爐的主要不同點表現(xiàn)在燃水比例的變化,引起鍋爐內(nèi)工質(zhì)儲量的變化,從而改變各受熱面積比例。
影響鍋爐內(nèi)工質(zhì)儲量的因素很多,主要有外界負(fù)荷、燃料流量和給水流量。對于不同壓力等級的直流鍋爐,各段受熱面積比例不同。壓力越高,蒸發(fā)段的吸熱量比例越小,而加熱段與過熱段吸熱量比例越大。因而,不同壓力等級直流鍋爐的動態(tài)特性通常存在一定差異。下圖為直流鍋爐動態(tài)特性曲線:三、單元機組動態(tài)特性分析
32圖.直流鍋爐動態(tài)特性曲線(a)調(diào)節(jié)汽門開度擾動;(b)燃料量擾動;(c)給水量擾動
實線—一般直流鍋爐;虛線—帶分離器的蘇爾壽直流鍋爐
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1.外部負(fù)荷擾動下直流鍋爐動態(tài)特性
上圖(a)所示為外部負(fù)荷擾動下直流鍋爐有關(guān)參數(shù)響應(yīng)曲線。假定汽機耗汽量正比于調(diào)節(jié)閥開度與蒸汽壓力
的乘積,在階躍增加的情況下,蒸汽流量階躍增加,使得蒸汽壓力開始時以一定速度下降。由于給水流量和燃料流量沒有變,蒸汽流量逐漸回落至與給水流量相應(yīng)的值,蒸汽壓力則逐漸穩(wěn)定。汽機功率的變化與蒸汽流量成比例,其增加的總能量來自鍋爐金屬和工質(zhì)所釋放的蓄熱量。過熱蒸汽溫度在蒸汽流量增加之后,先以一定速度下降,隨著蒸汽流量降至原來的值而回升至原來的值。這反映鍋爐燃水比例沒有改變。即總蒸發(fā)量與各受熱面吸熱量比例沒有改變。342.燃料量擾動下直流鍋爐動態(tài)特性
圖(b)所示為燃料量擾動下直流鍋爐有關(guān)參數(shù)響應(yīng)曲線。在燃料量階躍增加的情況下,經(jīng)過短暫遲延后,各受熱面吸熱量迅速增加,使蒸汽流量迅速增加(通常稱之為附加蒸發(fā)量)。對過熱段受熱面來說,吸熱量與蒸汽流量同時增加,使得開始時過熱汽溫基本不變。由于給水流量沒有改變,附加蒸發(fā)量使鍋爐內(nèi)工質(zhì)儲量減少,加熱與蒸發(fā)受熱面積減少,蒸汽流量經(jīng)過一個峰值后逐漸減少,直至與給水流量相等。同時,過熱段受熱面的增加及爐膛發(fā)熱量增加,過熱蒸汽溫度經(jīng)過一端時間遲延后迅速上升,最后的明顯偏差反映了燃水比例的變化。35
蒸汽壓力首先是隨著蒸汽流量增加而上升,隨后雖然蒸汽流量逐步下降,但蒸汽溫度升高而造成蒸汽容積流量的增大、沿程壓力降的增加而使蒸汽壓力保持較大的偏差。與此相似,機組功率的增加是蒸汽流量的暫時增加與蒸汽溫度的升高的綜合效果,其根本原因還在于燃料量增加后,工質(zhì)總吸熱量的增加。363.給水流量擾動下直流鍋爐動態(tài)特性
給水流量擾動下直流鍋爐動態(tài)特性如圖(c)所示。由于水是不可壓縮的,所以給水流量的變化瞬間即可影響到加熱段各受熱面內(nèi)工質(zhì)流量。但蒸汽是可壓縮的,給水流量擾動對蒸發(fā)段和過熱段蒸汽流量的直接影響是有遲延的。給水流量增加,使之大于蒸發(fā)量會造成蒸發(fā)段長度的改變而產(chǎn)生附加蒸發(fā)量,這個過程同樣具有一定慣性遲延。因此,在給水流量階躍增加的情況下,蒸汽流量的增加有一定的遲延和慣性;而過熱汽溫的變化與燃料量擾動下相似,在較大的遲延。37
給水流量擾動最終改變各受熱面積比例,過熱汽溫呈現(xiàn)的較大穩(wěn)態(tài)偏差反映燃水比例的改變。蒸汽流量的增加,造成蒸汽壓力隨著上升,之后由于溫度下降而下降,最終由于工質(zhì)總吸熱量不變,而蒸汽流量增加造成排汽損失增加從而使蒸汽壓力略低于擾動前的值。38四、直流爐與汽包爐機組動態(tài)特性區(qū)別
直流鍋爐單元機組的汽水流程如下圖所示。在直流鍋爐中,鍋爐給水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝倪^程是一次性完成的。鍋爐的蒸發(fā)量除了受燃燒率影響外,與給水流量直接有關(guān)。當(dāng)給水流量和燃燒率的比例改變時,鍋爐汽水流程中各個段的界面就發(fā)生移動。比如,給水流量減小,將使蒸發(fā)段向給水側(cè)移動,汽水流程中各點的工質(zhì)焓值將有所提高,汽溫會隨之上升。因此,在直流鍋爐單元機組中,還應(yīng)當(dāng)把給水流量W和主蒸汽溫度或中間點溫度T也做為控制量和被控量。39直流鍋爐汽水流程示意圖直流鍋爐單元受控對象模型如果能做到燃水比恒定,就可由燃料量B代表給水量,相應(yīng)地可保持汽水流程中各點溫度的穩(wěn)定。這樣,就可以把直流鍋爐單元機組受控對象簡化為與汽包鍋爐機組相類似的雙輸入、雙輸出模型。
40圖.汽包鍋爐與直流鍋爐單元機組動態(tài)響應(yīng)曲線比較1-汽包鍋爐響應(yīng)曲線;2-直流鍋爐響應(yīng)曲線
41直流鍋爐機組在汽機調(diào)節(jié)門開度擾動下,主蒸汽壓力的變化很快,比汽包鍋爐的幅度要大。這反映出其蓄熱能力比汽包鍋爐小得多。燃料量擾動時,送風(fēng)量、引風(fēng)量以及直流鍋爐的給水量相應(yīng)地變化。此時,直流鍋爐機組汽壓和功率的變化較快、幅度要高。一方面反映出直流鍋爐的熱慣性較小,同時,給水流量的增加直接使鍋爐的能量輸入有所增加。需要指出,對于直流鍋爐機組來說,保證燃料量與給水量按適當(dāng)比例變化,是機組正常運行與控制的前提。42§2-3間接能量平衡系統(tǒng)(IEB)43一、爐跟機控制系統(tǒng)
基本點:汽輪機為基礎(chǔ),鍋爐跟隨的負(fù)荷控制方式,簡稱爐跟機方式;機接受負(fù)荷指令,負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)功率,具有較好的負(fù)荷響應(yīng)能力;爐負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)汽壓,維持汽壓的穩(wěn)定,由于鍋爐動態(tài)響應(yīng)慢,動態(tài)過程中汽壓波動大;因機爐間的相互影響,燃料擾動(如增加)時壓力、功率都有變動(上升),而為保持原有功率,汽輪機調(diào)節(jié)汽門要動作(關(guān)?。?,更使壓力有所波動(增加)。44圖.爐跟機方式特點:
①.充分利用鍋爐蓄熱量,機組能比較快地適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的要求,但汽壓波動大。②.由于汽壓允許變化范圍小,限制了機組對負(fù)荷的適應(yīng)性。45工作過程:汽機調(diào)節(jié)器WT1(s)控制輸出功率,鍋爐調(diào)節(jié)器WT2(s)控制汽壓。當(dāng)功率給定值N0變化時,通過汽機調(diào)節(jié)器控制蒸汽調(diào)節(jié)閥開度uT,改變汽機的進(jìn)汽量,使輸出功率NE符合負(fù)荷要求。同時,調(diào)節(jié)閥開度uT的改變,使機前壓力PT發(fā)生變化,通過鍋爐調(diào)節(jié)器改變?nèi)剂狭俊?/p>
46二、機跟爐控制系統(tǒng)
基本點:鍋爐為基礎(chǔ),汽輪機跟隨的負(fù)荷控制方式,簡稱機跟爐方式;機跟爐方式:爐接受負(fù)荷指令,負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)功率,負(fù)荷響應(yīng)能力差,不僅不能利用鍋爐蓄能,負(fù)荷增加時,還要先向鍋爐附加蓄能,要先提高汽包壓力;因機爐間的相互影響,燃料擾動時,機組功率波動也大,如燃料增加時,功率、汽壓都上升,要保持原有汽壓,汽輪機調(diào)節(jié)汽門開大,會使功率更為增加,對燃煤機組來說這個缺點比較突出。單純的汽輪機跟蹤運行方式對電網(wǎng)干擾較大,不利于電網(wǎng)周波的穩(wěn)定;但因汽輪機調(diào)壓的動態(tài)響應(yīng)比鍋爐調(diào)壓快,不論負(fù)荷變化或燃料擾動,汽壓波動都小,有利于機組本身運行參數(shù)的穩(wěn)定。47圖.單元機組機跟爐方式特點:①.汽壓波動小;②.功率變化大,負(fù)荷適應(yīng)性差,未利用蓄熱;③.適用于帶基本負(fù)荷的機組。48工作過程:當(dāng)功率給定值N0變化時,通過鍋爐調(diào)節(jié)器改變?nèi)剂狭縈,同時,給水量和送風(fēng)量也改變。在使機前壓力PT改變后,通過汽機調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥開度uT,使汽機功率與負(fù)荷要求一致。49三、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
協(xié)調(diào)控制方式就是一種較好地解決機組的負(fù)荷適應(yīng)性與運行穩(wěn)定性這一對矛盾的運行方式。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的一個重要設(shè)計思想,就在于蓄能的合理利用和補償:
1)充分利用鍋爐的蓄能,又要相應(yīng)限制這種利用;2)補償蓄能,動態(tài)超調(diào)鍋爐的能量輸入。
協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵控制策略,在于盡可能減少和消除鍋爐、汽輪機動作間的相互影響,采用擾動補償、自治或解耦的控制原則。擾動應(yīng)由擾動側(cè)的控制回路自行快速消除,而非擾動側(cè)的控制回路應(yīng)少動或不動,以利于動態(tài)過程的穩(wěn)定。
50為了提高負(fù)荷響應(yīng)能力,世界上越來越多的CCS設(shè)計采用前饋控制技術(shù),使鍋爐輸入能被控制得很接近于屆時要求的量,而不完全依賴于反饋控制的緩慢且往往會引起不穩(wěn)定的積分過程。51工作過程:功率偏差信號和汽壓偏差信號同時送到汽機調(diào)節(jié)器和鍋爐調(diào)節(jié)器。穩(wěn)態(tài)時,實發(fā)功率NE等于給定值N0,機前壓力PT等于給定值P0;暫態(tài)時,當(dāng)功率給定值N0增大時,ΔN=N0-NE增大,通過汽機調(diào)節(jié)器WT1(s)開大調(diào)節(jié)閥開度uT,同時通過鍋爐調(diào)節(jié)器WT2(s)增大燃料量和蒸汽流量,使輸出功率NE增大。這時,PT減小,ΔP=P0-PT減小,使汽機調(diào)節(jié)器WT1(s)關(guān)小調(diào)節(jié)閥uT,通過調(diào)節(jié)器WT2(s)增大PT,使PT達(dá)到正常值,而ΔN繼續(xù)使NE達(dá)到N0,機組達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。52特點:
①.允許汽壓有一定波動,充分利用蓄熱,使機組較快適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷要求。②.利用負(fù)的壓力偏差能適當(dāng)限制汽機調(diào)節(jié)閥動作,機前壓力不致產(chǎn)生較大的偏差,確保汽壓波動在允許范圍之內(nèi)。③.鍋爐調(diào)節(jié)器接受功率偏差前饋信號,能迅速改變?nèi)剂狭浚箼C組功率較快地達(dá)到功率給定值。531、補償鍋爐側(cè)擾動的機跟爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I1)
引入功率偏差信號至汽機調(diào)節(jié)器,做為對鍋爐側(cè)擾動的補償信號;引入功率定值信號做為鍋爐前饋信號。I1系統(tǒng)具備對鍋爐側(cè)擾動單向補償?shù)哪芰Γ⒉痪邆鋵ζ麢C側(cè)擾動補償?shù)哪芰Α?42、補償汽機側(cè)擾動的機跟爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I2)
553、補償鍋爐側(cè)擾動的爐跟機協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I3)
5657采用了功率指令Nsp與ΔPT相乘,再進(jìn)行積分運算,做為鍋爐調(diào)節(jié)器的輸出部分。其作用是補償不同負(fù)荷工況下鍋爐動態(tài)特性的非線性影響。在額定負(fù)荷下,Nsp為常數(shù)時,鍋爐主控制器為典型的比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律。功率指令Nsp和Nsp的微分做為鍋爐前饋指令。第一是采用了實發(fā)功率N與汽壓偏差的乘積做為對鍋爐側(cè)擾動的補償信號。這對于克服機爐動態(tài)特性隨負(fù)荷變化引起的非線性特性有一定作用。第二是對調(diào)節(jié)器的輸入偏差進(jìn)行限幅。
584、補償汽機側(cè)擾動的爐跟機協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I4)
在汽機側(cè)出現(xiàn)擾動的動態(tài)過程中,利用輸出功率與機前壓力響應(yīng)在初始階段形狀相似但方向相反的特點,簡單地把功率偏差信號引入至鍋爐調(diào)節(jié)器G2,就構(gòu)成了對汽機側(cè)擾動補償?shù)墓δ堋?/p>
595、實現(xiàn)雙向補償?shù)臓t跟機協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I5)
606、實現(xiàn)雙向補償?shù)臋C跟爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I6)
61雙向補償機跟爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的變形結(jié)構(gòu)
62Bailey-820協(xié)調(diào)系統(tǒng)
637、實現(xiàn)雙向串聯(lián)補償?shù)膮f(xié)調(diào)系統(tǒng)(I7)
648、實現(xiàn)單向串聯(lián)補償?shù)臓t跟機協(xié)調(diào)系統(tǒng)(I8)
659、采用非線性補償?shù)膮f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(I9)
6610、聯(lián)合變壓運行的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(I10)
67當(dāng)機組負(fù)荷低于N1,譬如30%,或大于N2,譬如91%時,機組按照定壓方式運行。在負(fù)荷為N1至N2之間,機組汽輪機調(diào)節(jié)汽門固定在91%開度附近,按照滑壓運行方式運行。系統(tǒng)中設(shè)置了三個調(diào)節(jié)器。Gl是汽機主調(diào)節(jié)器。G2是鍋爐主調(diào)節(jié)器。G3是汽機閥位校正調(diào)節(jié)器,其輸出用來校正壓力定值信號,維持滑壓運行時調(diào)節(jié)汽門開度為91%定值。68表穩(wěn)定工況下功率、壓力和調(diào)節(jié)汽門開度N<30%30%≤N≤91%>91%PTPmin.spPmin.sp≤PT≤Pmax.spPmax.spμ<91%91%>91%積分負(fù)反饋相當(dāng)于一個慣性環(huán)節(jié),使壓力定值的變化滯后于功率定值的變化。否則將造成壓力定值與功率定值同步變化,在Gl的入口相消,無法使調(diào)節(jié)汽門有一定的動態(tài)過開,使機組的負(fù)荷適應(yīng)能力太差。69§2-4直接能量平衡系統(tǒng)(DEB)70一種以汽輪機能量需求信號直接對鍋爐輸入能量進(jìn)行控制的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。這種協(xié)調(diào)方式的基本出發(fā)點是在任何工況下均保證鍋爐能量的輸入與汽輪機能量的需求相平衡。這類控制系統(tǒng)的主要特點為:(1)機組的功率由汽機調(diào)節(jié)汽門進(jìn)行控制,具有爐跟機控制方式的特點,即機組對外界負(fù)荷的響應(yīng)性好。(2)采用了一個代表汽機能量需求的信號。這個信號作為機爐之間的協(xié)調(diào)信號,或稱為能量平衡信號,控制鍋爐的輸入能量,保證任何工況下機組內(nèi)部能量供需的平衡。7172美國Max控制系統(tǒng)公司(原利諾公司)采用MAX—1000分散控制系統(tǒng)的第四代直接能量平衡(directenengybalance,DEB)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),稱為DEB—400,該系統(tǒng)的特點為:1)機組功率由汽輪機側(cè)調(diào)節(jié),負(fù)荷響應(yīng)快。機側(cè)采用串級控制,副環(huán)PI以第一級壓力作反饋。732)以能量平衡信號作為鍋爐側(cè)的負(fù)荷前饋指令,以熱量信號作反饋,直接接汽輪機的能量需求來控制鍋爐的能量輸入。系統(tǒng)無需機前壓力的反饋控制,取消了世界上其他公司CCS系統(tǒng)都必須具有的機前壓力閉環(huán)校正。上兩式中,為汽輪機第一級壓力,為汽包壓力。74一、DEB協(xié)調(diào)控制原理1.能量平衡信號()稱為能量平衡信號(energybalancesignal),其中壓力比線性地代表了汽輪機的有效閥位,可精確測量實際調(diào)節(jié)閥門開度。DEH系統(tǒng)取為適用于任何定壓或滑壓運行的能量平衡信號,以該信號響應(yīng)汽輪機能量需求來調(diào)節(jié)鍋爐的輸入指令如燃料、送風(fēng)等。
75圖.協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)原則性功能框圖76能量平衡信號的特點有:
1)()正確反映汽輪機對鍋爐的能量需求,且只反映外擾(汽輪機調(diào)節(jié)汽門開度變化),而不受鍋爐側(cè)內(nèi)擾(燃料擾動)的影響。
2)()代表汽輪機對鍋爐的能量需求,協(xié)調(diào)機爐間的能量平衡,能適用于所有運行工況:定壓運行或滑壓運行、汽輪機控制是液壓調(diào)節(jié)或是DEH控制,都能使鍋爐輸入匹配汽輪機的需求。3)壓力比代表的是汽輪機實際調(diào)節(jié)汽門開度,而非要求的開度。77
2.熱量信號汽包鍋爐的DEB控制系統(tǒng),不論是中間貯倉式制粉系統(tǒng),或是直吹式制粉系統(tǒng),其鍋爐的輸入能量信號都采用熱量信號(heatrelease)進(jìn)行測量。熱量信號的特點是:1)熱量信號度量了鍋爐總的能量輸入,計及全部燃用燃料(煤、油…)總的爐內(nèi)放熱。2)熱量信號能識別燃料熱值、水分、灰分等煤質(zhì)以及燃燒工況變化的影響,任何燃料輸入擾動,無須待燃燒率指令受影響發(fā)生變化,系統(tǒng)即可予以迅速消除。3)熱量信號測量鍋爐的能量輸入,考慮到了鍋爐的蓄能,因而既適用于靜態(tài),也適用于動態(tài),具有實時性。784)用作燃料控制系統(tǒng)的反饋,熱量信號只反映鍋爐的內(nèi)擾(燃料變化),而不反映外擾。3.機爐間能量平衡
機爐間能量平衡,以機前壓力穩(wěn)定為標(biāo)志。DEB—400CCS系統(tǒng)的鍋爐側(cè)燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng),其PI調(diào)節(jié)器輸入信號為:
前饋(指令)=能量平衡信號=
反饋=熱量信號(HR)=
燃料偏差
=()-==79式中為機前壓力偏差。對靜態(tài)工況,有=0=0則==0由于為汽輪機調(diào)節(jié)汽門開度,不可能為零,則必然是=0即所以DEB系統(tǒng)的鍋爐燃料調(diào)節(jié)器,具有保持機前壓力等于其給定值的能力,無需另外再加壓力的積分校正,從而也就消除了帶壓力校正的串級控制所引起的問題,系統(tǒng)也最簡單。80二、結(jié)論
DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實際上也是一種利用物理規(guī)律巧妙構(gòu)思的單向解耦系統(tǒng),即按輸出要求(能量增量與蓄能補償)控制輸入的機爐直接能量平衡原理。靜態(tài)工況,機前壓力總是等于壓力定值,無需機前壓力的閉環(huán)校正。這樣,機前壓力可以看成是DEB系統(tǒng)內(nèi)部取決于定值的一個平衡參數(shù),汽輪機側(cè)功率指令ULD改變或調(diào)節(jié)汽門開度擾動,對機前壓力靜態(tài)沒有影響,與靜態(tài)無關(guān)。所以對DEB系統(tǒng)可以視作一個單向解耦系統(tǒng),汽輪機側(cè)擾動不影響機前壓力。由于單向解耦DEB協(xié)調(diào)控制實際上已經(jīng)由機爐相互影響的、MW多變量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個單變量MW控制系統(tǒng),因而在快速響應(yīng)負(fù)荷的基礎(chǔ)上,又大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)。
812、以P1[1+k(Psp-PT)]為前饋信號的協(xié)調(diào)系統(tǒng)
美國Foxboro公司廣泛采用的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
823、取消主壓力調(diào)節(jié)器的DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
美國L&N公司對DEB/300系統(tǒng)的改進(jìn)型,命名為DEB/400
83§2-5自動發(fā)電控制(AGC)84
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的頻率和功率的調(diào)整一般是按負(fù)荷變動周期的長短和幅度的大小分別進(jìn)行調(diào)整。
一次調(diào)頻:對于幅度較小、變動周期短的微小分量,主要是靠汽輪發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)來自動調(diào)整完成的,即所謂一次調(diào)頻。一次調(diào)頻的特點是由汽輪發(fā)電機組本身的調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接調(diào)節(jié),因此響應(yīng)速度最快。
二次調(diào)整:由于調(diào)速器為有差調(diào)節(jié),因此對于變化幅度較大、周期較長的變動負(fù)荷分量,需要通過改變汽輪發(fā)電機組的同步器來實現(xiàn),即通過平移調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)靜態(tài)特性,從而改變汽輪發(fā)電機組的出力來達(dá)到調(diào)頻的目的,稱為二次調(diào)整。
85手動控制:當(dāng)二次調(diào)整由電廠運行人員就地設(shè)定時稱就地手動控制;
自動發(fā)電控制:當(dāng)二次調(diào)整由由電網(wǎng)調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)來實現(xiàn)遙控自動控制時,則稱為自動發(fā)電控制(AGC)。自動發(fā)電控制的系統(tǒng)示意圖如下圖所示。圖.自動發(fā)電控制系統(tǒng)示意圖86
自動發(fā)電控制系統(tǒng)主要由三部分組成:電網(wǎng)調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)(EMS)、電廠端的遠(yuǎn)方終端(RTU)和分散控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、微波通道。
實現(xiàn)自動發(fā)電控制系統(tǒng)閉環(huán)自動控制必須滿足下列基本要求:1)電廠機組的熱工自動控制系統(tǒng)必須在自動方式運行,且協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)必須在“協(xié)調(diào)控制”方式。2)電網(wǎng)調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)、微波通道、電廠端的遠(yuǎn)方終端RTU必須都在正常工作狀態(tài),并能從電網(wǎng)調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)的終端CRT上直接改變機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的調(diào)度負(fù)荷指令。87
機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能直接接收到從能量管理系統(tǒng)下發(fā)的要求執(zhí)行自動發(fā)電控制的“請求”和“解除”信號、“調(diào)度負(fù)荷指令”的模擬量信號(標(biāo)準(zhǔn)接口為4~20mA)。能量管理系統(tǒng)能接收到機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的反饋信號:協(xié)調(diào)控制方式信號和AGC已投入信號。3)能量管理系統(tǒng)下達(dá)的“調(diào)度負(fù)荷指令”信號與電廠機組實際出力的絕對偏差必須控制在允許范圍以內(nèi)。4)機組在協(xié)調(diào)控制方式下運行,負(fù)荷由運行人員設(shè)定稱就地控制;接受調(diào)度負(fù)荷指令,直接由電網(wǎng)調(diào)度中心控制稱遠(yuǎn)方控制。就地控制和遠(yuǎn)方控制之間相互切換是雙向無擾的。在就地控制時,調(diào)度負(fù)荷指令自動跟蹤機組實發(fā)功率;在遠(yuǎn)方控制時,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的手動負(fù)荷設(shè)定器的輸出負(fù)荷指令自動跟蹤調(diào)度負(fù)荷指令。88§2-6單元機組協(xié)調(diào)系統(tǒng)實例分析189主控系統(tǒng)由負(fù)荷指令處理回路和機、爐主控制器兩部分組成。一、負(fù)荷指令處理回路
1、CCS與ADS接口
可接受電網(wǎng)負(fù)荷自動調(diào)度系統(tǒng)(AutomaticDispatchSystem——ADS)給出的機組負(fù)荷指令,單元機組置于遠(yuǎn)方控制方式。
90CCS與ADS接口回路原理圖
912、機組實際負(fù)荷指令的形成
負(fù)荷指令處理回路的主要功能之一是對來自中調(diào)的負(fù)荷指令或機組值班員手動給定的負(fù)荷指令及電網(wǎng)頻差信號進(jìn)行處理,產(chǎn)生機組的實際負(fù)荷指令。
實際負(fù)荷指令形成回路的組成原理框圖92l.負(fù)荷主站(UM)負(fù)荷主站是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中位于最高一級的人—機接口,它有三種工況,即機組目標(biāo)負(fù)荷()自動設(shè)定、機組值班員手動設(shè)定和跟蹤。自動工況下,負(fù)荷主站輸出信號跟隨中調(diào)負(fù)荷指令A(yù)DS變化,工況為單元機組負(fù)荷遠(yuǎn)方控制方式。當(dāng)運行人員將UM切至手動,或切負(fù)荷主站于手動邏輯<116>為1時,負(fù)荷主站工作到手動工況。目標(biāo)負(fù)荷由機組值班員手動設(shè)定,單元機組負(fù)荷為就地控制方式。當(dāng)負(fù)荷主站跟蹤驅(qū)動邏輯<115>為1時,UM切至跟蹤狀態(tài),輸出目標(biāo)負(fù)荷跟隨機組實發(fā)電功率()。93
2、頻差校正
并網(wǎng)運行的火力發(fā)電機機組在電網(wǎng)頻率變化時,其自身的電液調(diào)速系統(tǒng)會使機組自動改變一部分負(fù)荷,以減小電網(wǎng)頻率的波動,這是機組的一次調(diào)頻能力。
汽輪機n—NT特性943.實際負(fù)荷指令限制實際負(fù)荷指令的變化速率是由常數(shù)A設(shè)定并作用于速率限制模塊,即目標(biāo)負(fù)荷的變動速率小于等于時,隨變化而變化;當(dāng)時,按設(shè)定的速度變化。當(dāng)負(fù)荷主站處于跟蹤狀態(tài)時,圖中非門2輸出為0,解除速率限制。由常數(shù)塊設(shè)定的負(fù)荷指令上限Nmax、下限Nmin分別通過切換開關(guān)T1、T2加至小選2和大選輸入端,這樣使實際負(fù)荷指令只能在Nmin、Nmax間變化。對實際負(fù)荷指令的幅值及變化速度加了限制,目的是保證機組的安全運行。
954.負(fù)荷指令的閉鎖增/閉鎖減(BI/BD)機組在實際運行過程中,一些不明原因可能造成執(zhí)行機構(gòu)工作到極限狀態(tài),為防止事故的發(fā)生,必須對負(fù)荷指令進(jìn)行方向閉鎖。
5.負(fù)荷指令的迫降/迫升(RD/RU)如果在系統(tǒng)發(fā)生閉鎖增或閉鎖減的過程中,同時出現(xiàn)某些重要參數(shù)偏差大并超過設(shè)定的限值,為保證機組的安全運行,還必須將機組的負(fù)荷迫降或迫升到與其自身允許出力相適應(yīng)的水平上運行。
966.負(fù)荷指令保持(Hold)
正常情況下,機組值班員隨時按“保持”(Hold)鍵,動作時刻的實際負(fù)荷指令值同時成為的上限限值和下限限值,因此實際負(fù)荷指令被閉鎖在當(dāng)前值。
9798二、機、爐主控制器機、爐主控制器是單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的核心,它決定單元機組負(fù)荷控制的策略??刂破鞯慕o定輸入是負(fù)荷處理回路輸出信號,經(jīng)運算處理后輸出汽機負(fù)荷指令和鍋爐負(fù)荷指令。汽機子控制回路和鍋爐子控制回路在汽機指令和鍋爐指令的作用下分工協(xié)調(diào)動作,共同響應(yīng)外界對機組的負(fù)荷需求,同時維持機前壓力在設(shè)定值。99汽機主控鍋爐主控1001、主控制器組成及運行方式
控制器輸入信號有:機組實際負(fù)荷指令(ULD),機組實發(fā)電功率(MW),機前壓力(TurottlePressure)PT,壓力設(shè)定值Ps,第一級壓力(FirstStagePressure)P1,以及汽包壓力(DrumPressure)Pb??刂破鬏敵鲂盘柺?汽機指令(TURBDemand)TD和鍋爐指令(BLRDemand)BD。主控系統(tǒng)的運行方式(即控制策略)有以下幾種:(1)手動方式;(2)汽機跟隨方式(TF);(3)鍋爐跟隨方式(BF);(4)機、爐協(xié)調(diào)方式(COORD)。1012、機、爐協(xié)調(diào)控制方式(COORD)該協(xié)調(diào)控制策略采用了直接能量平衡原理、爐跟機的控制方式、非線性元件的單向解耦,因而使系統(tǒng)具有較好的控制品質(zhì)。102三、跟隨控制方式
機、爐任一側(cè)處于手動工況,相應(yīng)另一側(cè)處于自動工況,形成跟隨控制方式,分別有機跟爐控制方式(TF)和爐跟機控制方式(BF)。
1.鍋爐跟隨控制方式(BF)機側(cè)控制器均處于跟蹤狀態(tài),汽機控制由運行人員通過汽機主站手動控制;爐側(cè)可由運行人員選擇CCS1或DEB兩種結(jié)構(gòu)。103
2.汽機跟隨控制方式(TF)當(dāng)鍋爐子控制系統(tǒng)中燃料操作器(A/M1)和送風(fēng)操作器(A/M2)在手動控制,而汽機主站于自動工況時,系統(tǒng)運行在汽機跟隨控制方式。
汽機跟隨方式104四、機、爐手動控制方式
當(dāng)汽機主站、爐側(cè)燃料、送風(fēng)均在手動時,機組運行在機、爐分別手動控制方式。五、運行方式間的無擾切換1.汽機控制回路
105汽機控制回路1062.鍋爐控制回路107汽機主站
108六、滑壓運行大型中間再熱式汽輪發(fā)電機機組大多具備定壓運行和滑壓(變壓)運行兩種運行方式。定壓運行下是用改變汽機調(diào)節(jié)閥開度來改變機組功率,機前壓力維持不變?;瑝哼\行方式下,汽機在不同負(fù)荷下調(diào)節(jié)閥全開或接近全開,機組功率的改變是依靠進(jìn)汽壓力改變來實現(xiàn),即鍋爐主汽壓力應(yīng)隨機組目標(biāo)負(fù)荷變化而變化。1091、滑壓運行方式的特點(l)減少汽機調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失通常,滑壓運行下汽機幾組調(diào)節(jié)閥(噴嘴)全開,與定壓方式相比節(jié)流損失要小。(2)汽機可獲得較高的內(nèi)效率滑壓運行時主蒸汽的重量流量和壓力與機組功率基本上成正比,主汽溫度并不隨功率變化,故主汽體積流量基本不變。這樣,汽機各級速比、壓力、焓降和溫度變化較小,各級相對內(nèi)效率基本不變,即在設(shè)計條件下運行。110(3)改善機組部件的熱應(yīng)力和熱變形滑壓運行時主蒸汽溫度不變,汽機各部件熱應(yīng)力和熱變形比定壓運行時小得多。對中間再熱機組,滑壓運行時蒸汽壓力隨負(fù)荷降低而減小,蒸汽比熱減小,再熱汽溫容易達(dá)到額定值,這使中、低壓缸運行條件得以改善。(4)減小給水泵的功耗給水泵是火力發(fā)電機機組中耗功最大的輔機,滑壓運行時給水泵由于出口壓頭下降而使耗功下降。尤其在采用變速給水泵滑壓運行方式下可進(jìn)一步降低給水泵的功耗。111滑壓運行特性曲線
2、主汽壓力設(shè)定回路機組主汽壓力給定值Ps設(shè)定回路如下圖所示,它由函數(shù)發(fā)生器f(x),切換開關(guān)T,定值器A及速率限制器組成,它有壓力定值自動設(shè)定和手動設(shè)定兩種工作狀態(tài),分別對應(yīng)滑壓運行和定壓運行。1121.定壓運行方式2.滑壓運行方式
在低負(fù)荷和高負(fù)荷階段B是定值,只有在中等負(fù)荷期間,B隨P1增大而增大,即主汽壓力設(shè)定值Ps隨機組負(fù)荷增大而增大,進(jìn)行滑壓運行。
主壓力設(shè)定回路
113§2-7單元機組協(xié)調(diào)系統(tǒng)實例分析2沁北發(fā)電廠114一、機組負(fù)荷指令
機組負(fù)荷指令子回路向自動調(diào)度系統(tǒng)(ADS)和機組運行人員提供與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信的手段并產(chǎn)生機組輸出功率的指令。該系統(tǒng)通過機組主控制站建立鍋爐和汽機的指令,并同時向鍋爐和汽機發(fā)出指令,從而以最高的穩(wěn)定性獲得機組最快的響應(yīng)。
1.ADS(1)ADS投入允許條件:機組負(fù)荷控制在協(xié)調(diào)控制方式。(2)ADS強制退出條件:機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式?jīng)]有投入;或調(diào)度負(fù)荷信號故障。1152.機組目標(biāo)負(fù)荷值的設(shè)定a、機爐協(xié)調(diào)控制方式?jīng)]有投入時,機組目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定值跟蹤發(fā)電機實際功率。b、當(dāng)機爐協(xié)調(diào)控制方式投入但機組負(fù)荷目標(biāo)大于磨組出力時,機組目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定值跟蹤磨組出力。c、ADS沒有投入,調(diào)度負(fù)荷指令跟蹤發(fā)電機實際功率。d、機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式投入:在“UM”畫面調(diào)出1B標(biāo)簽1LACCSREM1291(描述:GENTARGETLOADSET發(fā)電機目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定)操作面板可以進(jìn)行機組目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定(范圍:0-660MW)。116
3、機組負(fù)荷上限和下限值設(shè)定a、機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式?jīng)]有投入,機組負(fù)荷上限和下限設(shè)定值跟蹤發(fā)電機實際功率,機組負(fù)荷上限設(shè)定值為發(fā)電機實際功率+5MW,下限設(shè)定值小于發(fā)電機實際功率-5MW。b、機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式投入且機組目標(biāo)負(fù)荷大于磨組出力,機組負(fù)荷上限和下限設(shè)定值跟蹤機組目標(biāo)負(fù)荷,機組負(fù)荷上限設(shè)定值為機組目標(biāo)負(fù)荷+5MW,下限設(shè)定值為機組目標(biāo)負(fù)荷-5MW。c、機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式投入且機組目標(biāo)負(fù)荷小于磨組出力,調(diào)出操作面板可以進(jìn)行機組目標(biāo)負(fù)荷高限、低限值設(shè)定;117
4、機組目標(biāo)負(fù)荷變化率的設(shè)定:
調(diào)出標(biāo)簽1LACCSREM1346(描述:TARGETLOADCHANGERATESET機組目標(biāo)負(fù)荷變化率設(shè)定)操作面板可以進(jìn)行設(shè)定(范圍:0-60MW/min)。當(dāng)機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式投入且機組目標(biāo)負(fù)荷大于磨組出力,機組目標(biāo)負(fù)荷變化率為30MW/min。5、機組目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定值經(jīng)過一次調(diào)頻修正,機組目標(biāo)負(fù)荷高限和低限限制、機組目標(biāo)負(fù)荷變化率限制后形成機組給定負(fù)荷。
118
6、計算磨組出力能力時,如給煤機在自動方式運行,出力能力按最大計算,如在手動方式,按實際輸出指令計算。給煤機總出力如小于機組目標(biāo)負(fù)荷時,即認(rèn)為機組目標(biāo)負(fù)荷大于磨組出力。7、機組一次調(diào)頻投入:a、機組一次調(diào)頻投入允許條件:機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式投入。b、機組一次調(diào)頻投入強制退出條件:機組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制方式?jīng)]有投入或發(fā)電機頻率信號故障。c、機組一次調(diào)頻投入投入方法:調(diào)出標(biāo)簽1LACCSRCM1409(描述:FREGCORRECTONSWIH調(diào)頻投入開關(guān))操作面板,操作■即可投入,操作□即可退出。
119機組負(fù)荷指令120二、鍋爐主控
鍋爐主控系統(tǒng)產(chǎn)生對對鍋爐的燃燒速率指令,其原理是電能輸出最終與燃燒的化學(xué)能量的輸入有關(guān)。
1.鍋爐跟蹤方式下鍋爐主控指令的形成a.在鍋爐跟蹤方式未投入,鍋爐跟蹤方式的調(diào)節(jié)器輸出跟蹤鍋爐主控的輸出。b.根據(jù)汽機調(diào)節(jié)級壓力,汽機主汽壓力和主汽壓力設(shè)定值確定鍋爐主控指令的前饋。c.鍋爐基本指令,經(jīng)過速率限制后的主汽壓力設(shè)定值與汽機主汽壓力偏差純積分和純比例(由發(fā)電機功率確定的比例系數(shù))修正,經(jīng)過汽機主汽壓力純微分修正(即把PID三項功能單獨分開整定),成為鍋爐跟蹤方式下鍋爐主控指令。121
2.協(xié)調(diào)控制方式下鍋爐主控指令的形成
a.在協(xié)調(diào)控制方式未投入,鍋爐跟蹤方式下鍋爐主指令跟蹤鍋爐主控的輸出。b.根據(jù)機組目標(biāo)負(fù)荷確定鍋爐主控指令前饋(要求鍋爐燃料量)。c.鍋爐主控指令前饋,經(jīng)過速率限制后的主汽壓力設(shè)定值與汽機主汽壓力偏差負(fù)荷偏差純積分和純比例(由發(fā)電機功率確定的比例系數(shù))、不同負(fù)荷下壓力設(shè)定值變化的前饋的修正,再經(jīng)過汽機主汽壓力純微分修正(即把PID三項功能單獨分開整定),成為協(xié)調(diào)控制方式下鍋爐主控控制指令。122
d.在協(xié)調(diào)的控制方式下,燃料量大于目標(biāo)值、給水流量大于目標(biāo)值、爐膛壓力小于目標(biāo)值、總風(fēng)量大于目標(biāo)值時,機組負(fù)荷迫升動作(RU)。燃料量小于目標(biāo)值、給水流量小于目標(biāo)值、爐膛壓力大于目標(biāo)值、總風(fēng)量小于目標(biāo)值時,機組負(fù)荷迫降動作(RD)。e.機組負(fù)荷迫升動作(RU),在負(fù)荷變化率限制下機組目標(biāo)負(fù)荷逐漸升高到機組負(fù)荷迫升信號消失,機組負(fù)荷目標(biāo)值保持當(dāng)前負(fù)荷。f.機組負(fù)荷迫降動作(RD),在負(fù)荷變化率限制下機組目標(biāo)負(fù)荷逐漸降低到機組負(fù)荷迫升信號消失,機組負(fù)荷目標(biāo)值保持當(dāng)前負(fù)荷。
123
3.在下列情況下鍋爐主控強制手動:
●汽機主汽壓力信號故障●協(xié)調(diào)方式下發(fā)電機功率故障●鍋爐跟蹤方式下調(diào)節(jié)級壓力信號故障●給水泵全手動?!衩褐骺匚丛谧詣舆@種情況下通過人為控制鍋爐主控輸出,改變鍋爐燃料量,調(diào)整機組負(fù)荷。煤主控未在自動,鍋爐主控強制手動時,鍋爐主控輸出跟蹤鍋爐實際燃料量。
124
4.在鍋爐主控自動投入后,鍋爐主控輸出由協(xié)調(diào)或鍋爐跟蹤方式下的相應(yīng)鍋爐主控控制指令決定。5.在協(xié)調(diào)方式下,如輔機出力小于機組目標(biāo)負(fù)荷的需求,則機組RUNBACK動作,鍋爐主控強制手動,鍋爐主控輸出跟蹤RUNBACK目標(biāo)值(燃料量),RUNBACK目標(biāo)值和燃料變化率由不同RUNBACK原因決定。6.當(dāng)煤主控在自動、鍋爐主控手動、機組RUNBACK沒有動作時,鍋爐主控輸出變化率由運行人員人為設(shè)定。
125
7.燃料變化率的設(shè)定,調(diào)出標(biāo)簽1LACCSREM1886(描述:FUELCHANGKRATE燃料變化率)操作面板,可以進(jìn)行燃料變化率設(shè)定(范圍:0-24
t/h/min)。8.鍋爐主控輸出100%對應(yīng)鍋爐燃料量為240t/h(暫定)9.鍋爐主控自動投入的方法:在BM畫面選擇“1A”,選中標(biāo)簽1LACCSM/A1871(描述:BLRMASTESTATION鍋爐主控控制站)操作面板,檢查無“強制手動信號”,在操作鍵盤按“AUTO”,自動即可投入。若汽機主控沒有在自動,通過改變汽機高壓調(diào)速汽門開度,即可調(diào)整機組負(fù)荷。
126鍋爐主控127
2.主蒸汽壓力設(shè)定
運行人員可通過主蒸汽壓力設(shè)定站對蒸汽壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),提供運行人員可調(diào)的最低和最高壓力限以及變化率限值,以防止系統(tǒng)控制超過鍋爐負(fù)荷改變的能力。運行人員可在主蒸汽壓力設(shè)定控制站上選擇機組定壓或滑壓運行。一旦主蒸汽壓力設(shè)定點處于自動方式即可實現(xiàn)滑壓運行,主蒸汽壓力設(shè)定點是基于機組負(fù)荷指令的一個函數(shù)來確定。128
a、鍋爐和汽機主控都沒有投入自動時,機組主汽壓力設(shè)定值跟蹤汽機側(cè)實際主汽壓力。b、當(dāng)協(xié)調(diào)投入或鍋爐跟蹤方式投入且滑壓運行投入時,機組主汽壓力設(shè)定值跟蹤機組給定負(fù)荷對應(yīng)的滑壓曲線。c、主汽壓力設(shè)定值的投入:調(diào)出標(biāo)簽名1LACCSREM1571(描述:MINSTMPREESET主汽壓力設(shè)定)操作面板可以進(jìn)行機組主汽壓力的設(shè)定(范圍:8.4-24.2MPa)。
129
3.滑壓運行的投入a.滑壓運行投入允許條件:協(xié)調(diào)投入或鍋爐跟蹤方式投入且機組目標(biāo)負(fù)荷大于300MW。b.滑壓運行投入強制退出條件:協(xié)調(diào)投入或鍋爐跟蹤方式?jīng)]有投入或機組目標(biāo)負(fù)荷小于290MW。c.滑壓運行投入方法:調(diào)出標(biāo)簽名1LACCSRCM1570(描述:SLDPREEONSWIH滑壓運行投入開關(guān))操作面板,操作■即可投入,操作□即可退出轉(zhuǎn)入定壓運行方式。130
e.當(dāng)協(xié)調(diào)投入或鍋爐跟蹤方式投入,可以選擇滑壓運行方式,也可以選擇定壓運行方式。f.在機組定壓運行方式狀態(tài)下,滑壓運行方式下的機組主汽壓力設(shè)定值(機組給定負(fù)荷的滑壓曲線)跟蹤主汽壓力設(shè)定值。g.不在滑壓運行方式壓力變化率為0.73MPa/min,滑壓運行方式壓力變化率為0.73MPa/min(根據(jù)現(xiàn)場實際要求再改變)。131主蒸汽壓力設(shè)定132三、汽機主控
汽機主控系統(tǒng)在協(xié)調(diào)控制方式中協(xié)調(diào)鍋爐與汽機的運行,建立汽機閥位指令。燃燒釋放的熱量由鍋爐傳遞到汽機,主蒸汽壓力是鍋爐與汽機間能量能量傳遞速率的主要指標(biāo)。協(xié)調(diào)方式:鍋爐與汽機均自動。機組負(fù)荷指令同時送到汽機與鍋爐,可獲得平穩(wěn)快速響應(yīng)和機組的協(xié)調(diào)。汽機在該工況下控制蒸汽流量,而鍋爐提供燃燒(燃料-風(fēng))要求,以便提供適當(dāng)?shù)恼羝髁俊F麢C可利用鍋爐中存儲的能量來快速響應(yīng)負(fù)荷增加的要求。負(fù)荷降低時則在鍋爐儲存更多的能量。用功率誤差來修正蒸汽流量,即通過抵消主蒸汽壓力誤差的方法來修正蒸汽流量。133
1.下列情況下汽機主控強制手動:l
汽機主汽壓力故障l
負(fù)荷參考信號故障l
DEH沒有在MCS控制方式下l
汽機高壓旁路開啟。
這種情況下可以通過手動控制汽機主汽高壓調(diào)速汽門開度改變機組負(fù)荷。134
2.當(dāng)汽機主控輸出指令與DEH來負(fù)荷參考信號偏差小于1%且機組負(fù)荷大于50MW,允許DEH切換至MCS控制。3.在汽機跟蹤方式下,汽機主控根據(jù)經(jīng)過速率限制后的主汽壓力設(shè)定值與汽機主汽壓力偏差,改變汽機主汽高壓調(diào)速汽門開度,維持汽機主汽壓力等于設(shè)定值。4.協(xié)調(diào)方式下,汽機主控根據(jù)經(jīng)過汽機高壓調(diào)速汽門開度偏差積分修正和速率限制后的主汽壓力設(shè)定值與汽機主汽壓力偏差、機組目標(biāo)負(fù)荷與發(fā)電機實際功率偏差、機組目標(biāo)負(fù)荷的前饋來改變汽機主汽高壓調(diào)速汽門開度,使汽機主汽壓力和負(fù)荷偏差為零。
135
5、汽機主控自動投入方法:在TM畫面選擇“1A”,選中標(biāo)簽1LACCSM/A2170(描述:TURBMASTESTATION汽機主控控制站)操作面板,檢查無“強制手動信號”,在操作鍵盤按“AUTO”,自動即可投入。通過改變主汽壓力設(shè)定值,控制汽機高壓調(diào)速汽門開度。
136汽機主指令137
四、機組運行方式的判斷1.鍋爐主控、汽機主控都在自動,即機組負(fù)荷協(xié)調(diào)方式控制投入。這種運行方式下需設(shè)定以下參數(shù),以適應(yīng)機組負(fù)荷要求:機組負(fù)荷,機組負(fù)荷上、下限,負(fù)荷變化率,汽機滑壓或定壓運行,一次調(diào)頻投入或退出。2.鍋爐主控在自動,汽機主控在手動,即機組鍋爐跟蹤方式投入3.汽機主控在自動,鍋爐主控在手動,即機組汽機跟蹤方式投入4.鍋爐主控、汽機主控都不在自動,即機組控制方式為手動。
13813906RUNBACK140
五、RUNUP/DOWN
1.在協(xié)調(diào)的控制方式下,燃料量大于目標(biāo)值、給水流量大于目標(biāo)值、爐膛壓力小于目標(biāo)值、總風(fēng)量大于目標(biāo)值時,機組負(fù)荷迫升動作(RU)。燃料量小于目標(biāo)值、給水流量小于目標(biāo)值、爐膛壓力大于目標(biāo)值、總風(fēng)量小于目標(biāo)值時,機組負(fù)荷迫降動作(RD)。2.機組負(fù)荷迫升動作(RU),在負(fù)荷變化率限制下機組目標(biāo)負(fù)荷逐漸升高到機組負(fù)荷迫升信號消失,機組負(fù)荷目標(biāo)值保持當(dāng)前負(fù)荷。3.機組負(fù)荷迫降動作(RD),在負(fù)荷變化率限制下機組目標(biāo)負(fù)荷逐漸降低到機組負(fù)荷迫升信號消失,機組負(fù)荷目標(biāo)值保持當(dāng)前負(fù)荷。
141RUNUP/DOWN142安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng),造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程,既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過于復(fù)雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。
由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需,安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。
8、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。
9、閥門的密封面中有雜質(zhì),造成閥門無法正常關(guān)閉。
10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾?。?/p>
——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答(表達(dá))的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:
—是遺傳信息的載體
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段
—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運:微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機會是否一樣,命運是否相同?┯┯┯┯
ATGC
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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______
和
,而引起的
的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基
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