【本期內(nèi)容,由上海春齊機(jī)械設(shè)備有限公司冠名播出】
電氣部分 由一對冗余的多功能處理器、各種通用I/O模件及DEH專用模件組成,這些硬件集中安裝在現(xiàn)場控制柜和端子柜中.
液壓部分 包括伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓遮斷模塊和高壓抗燃油油源站三部分.
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
汽輪機(jī)在升速階段為轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。DEH依據(jù)升速指令將機(jī)組按一定的規(guī)律自動(dòng)升速、摩擦檢查、過臨界轉(zhuǎn)速、暖機(jī)直到3000rpm等待并網(wǎng)。
機(jī)組在同期并網(wǎng)及帶初負(fù)荷后,改為閥位或負(fù)荷閉環(huán)控制。DEH依據(jù)閥位或負(fù)荷指令自動(dòng)控制機(jī)組升降負(fù)荷以滿足電網(wǎng)的要求。
通過測量汽輪機(jī)的進(jìn)汽壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù)計(jì)算出轉(zhuǎn)子表面和中心孔溫度,進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)子關(guān)鍵部位的熱應(yīng)力值。依據(jù)熱應(yīng)力大小和汽輪機(jī)軸系各運(yùn)行參數(shù)對機(jī)組的啟動(dòng)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控,并進(jìn)行壽命管理。
具有快速反應(yīng)的超速保護(hù),包括:
103%超速預(yù)警
加速度控制
功率負(fù)荷不平衡控制
油開關(guān)跳閘控制
110%電超速停機(jī)
專用硬手操盤安裝在操作臺(tái)上,用預(yù)制電纜與現(xiàn)場控制站連接,作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的后備操作手段。一些重要的操作如:啟動(dòng)、停機(jī)、超速試驗(yàn)、手動(dòng)/自動(dòng)切換、調(diào)門緊急手動(dòng)等均可在硬手操盤上用按鈕手動(dòng)操作。此外,盤面上還設(shè)有調(diào)門行程指示表及各種狀態(tài)指示燈。
2.2控制回路
2.1轉(zhuǎn)速控制回路
轉(zhuǎn)速控制回路包括轉(zhuǎn)速目標(biāo)值給定,轉(zhuǎn)速變化率給定,升速曲線的生成及選擇,轉(zhuǎn)速測量及三取二邏輯,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)速不等率設(shè)定,頻率同期的自動(dòng)或手動(dòng)控制等。本回路承擔(dān)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。
2.2功率控制回路
功率控制回路包括目標(biāo)功率值給定,功率變化率給定,一次調(diào)頻對功率給定的修正,不調(diào)頻死區(qū)設(shè)定,升負(fù)荷曲線的生成及選擇,負(fù)荷限制和快速減負(fù)荷,功率測量,功率調(diào)節(jié)器等。本回路構(gòu)成了汽輪發(fā)電機(jī)組的功率閉環(huán)控制。
2.3閥位控制回路
閥位控制回路包括調(diào)節(jié)閥開度值給定,閥位控制器。該回路構(gòu)成對調(diào)節(jié)閥開度的控制,維持閥位為定值,而不管負(fù)荷的變化。
2.4調(diào)節(jié)級控制回路
調(diào)節(jié)級壓力控制回路包括調(diào)節(jié)級壓力給定,調(diào)節(jié)級壓力測量,壓力調(diào)節(jié)器。該回路構(gòu)成對調(diào)節(jié)級壓力的控制,維持由調(diào)節(jié)級壓力所計(jì)算出來的閥門位置。
2.5閥門管理回路
中壓缸啟動(dòng)的閥轉(zhuǎn)換;閥門行程流量修正;單閥/順序閥切換邏輯;高、中壓調(diào)節(jié)閥開度比控制;閥門活動(dòng)試驗(yàn)
2.6 伺服閥放大與LVDT反饋回路
伺服放大器與電液伺服閥、油動(dòng)機(jī)、位移反饋(LVDT)構(gòu)成一個(gè)電液隨動(dòng)系統(tǒng)。伺服放大器除將輸入閥位信號放大后去控制電液伺服閥之外,還對LVDT進(jìn)行調(diào)制、解調(diào),變?yōu)橛蛣?dòng)機(jī)的位移反饋信號,完成對油動(dòng)機(jī)位置的閉環(huán)控制。
2.3 控制系統(tǒng)主要功能
DEH的基本控制功能為汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制和負(fù)荷控制。
在操作員自動(dòng)方式下,DEH能對機(jī)組實(shí)施從沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、升速、同期并網(wǎng)、帶初負(fù)荷直至帶到目標(biāo)負(fù)荷的全過程自動(dòng)控制。
在協(xié)調(diào)控制方式下,DEH能接受協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制指令,完成機(jī)爐協(xié)調(diào)控制和電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度(AGC)。
3.1轉(zhuǎn)速控制
機(jī)組當(dāng)前熱狀態(tài)對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)升速曲線,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)將汽機(jī)從盤車轉(zhuǎn)速逐漸提升到額定轉(zhuǎn)速,并在升速過程中自動(dòng)維持暖機(jī)轉(zhuǎn)速和迅速?zèng)_過臨界轉(zhuǎn)速。
運(yùn)行人員可以通過操作鍵盤設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率。
具有與發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期裝置的接口,接受同期裝置的升/降頻率信號,自動(dòng)調(diào)整機(jī)組的轉(zhuǎn)速,使汽機(jī)轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率同步。
3.2負(fù)荷控制
機(jī)組并網(wǎng)后,自動(dòng)增加功率給定,使發(fā)電機(jī)帶上初負(fù)荷,避免出現(xiàn)逆功率。
根據(jù)運(yùn)行人員設(shè)定為額定參數(shù)或滑參數(shù)啟動(dòng)的條件,并按機(jī)組不同的熱狀態(tài)對應(yīng)的升負(fù)荷曲線,自動(dòng)升負(fù)荷至目標(biāo)值。
運(yùn)行人員可以通過操作鍵盤設(shè)定目標(biāo)負(fù)荷和升負(fù)荷率。
運(yùn)行人員可以根據(jù)電網(wǎng)的要求,設(shè)定機(jī)組參與一次調(diào)頻或不參與一次調(diào)頻,機(jī)組轉(zhuǎn)速不等率和不調(diào)頻死區(qū)值可以在運(yùn)行中進(jìn)行修改。
DEH具有功控、閥控、壓控三種方式,能適應(yīng)機(jī)組不同運(yùn)行工況下的控制要求。
3.3協(xié)調(diào)控制CCS方式
DEH留有與CCS的硬接線I/O接口(或通訊接口),可以接受CCS主控器來的閥位給定信號,與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)配合完成機(jī)跟爐、爐跟機(jī)以及機(jī)爐協(xié)調(diào)控制等各種功能。
通過CCS主控器還可以接受電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度信號,實(shí)現(xiàn)AGC控制。
3.4緊急手動(dòng)方式
DEH備有硬接線手操盤,當(dāng)系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)為緊急手動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)行人員可操作硬手操盤上的調(diào)門增減按鈕,直接通過伺服模件控制調(diào)門開度
3.5閥門管理
為兼顧機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和壽命消耗,DEH具備閥門管理功能。運(yùn)行人員可以根據(jù)需要,方便地選擇單閥方式或順序閥方式運(yùn)行,兩種方式的相互切換是無擾的。在順序閥方式下,閥門之間的重疊度可以在零到某一定值范圍內(nèi)調(diào)整。
3.6負(fù)荷限制
當(dāng)機(jī)組運(yùn)行工況或蒸汽參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí),為避免機(jī)組損壞,在DEH中設(shè)有各種情況下的負(fù)荷限制。
1)功率反饋限制——當(dāng)實(shí)測功率與功率定值相差過大時(shí),自動(dòng)切除功率反饋回路,變?yōu)殚_環(huán)控制方式,同時(shí)降低功率定值。
2)主汽壓力限制——當(dāng)主汽壓力降低到規(guī)定值時(shí),主汽壓力限制回路投入,減小閥門開度指令。這時(shí),閥門不再受負(fù)荷控制回路的指令。
3)低真空限制——當(dāng)凝汽器真空降低至規(guī)定值時(shí),低真空限制回路投入,控制閥門減負(fù)荷,負(fù)荷控制回路退出工作。
4)最高和最低負(fù)荷限制——限制值由人工給定,并可根據(jù)需要隨時(shí)改變。
3.7快速減負(fù)荷控制RB
當(dāng)機(jī)組需要快速減負(fù)荷時(shí),DEH接受CCS來的減負(fù)荷信號,按不同的速率將負(fù)荷減到對應(yīng)值。
3.8防超速控制OPC
機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),為了改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和防止汽輪發(fā)電機(jī)組超速,DEH具有103%超速預(yù)警、加速度控制、功率負(fù)荷不平衡控制、油開關(guān)跳閘控制等功能。
3.9操作試驗(yàn)功能
摩擦檢查;假并網(wǎng)試驗(yàn);超速試驗(yàn);閥門活動(dòng)試驗(yàn);閥門嚴(yán)密性試驗(yàn);高壓遮斷模塊試驗(yàn)
3.10狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警、記錄
DEH通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊,可共享DCS數(shù)據(jù),能方便地連續(xù)采集和處理所有與汽輪機(jī)有關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)信號。
顯示、報(bào)警:
包括工藝流程及參數(shù)顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報(bào)警顯示等。
制表記錄:
包括定期記錄、報(bào)警記錄、操作記錄、運(yùn)行人員請求打印記錄等。
操作指導(dǎo):
能在CRT上用圖形和文字顯示機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)、事故工況下的操作指導(dǎo)。
3.控制系統(tǒng)的性能
轉(zhuǎn)速控制范圍 40~3600r/min
轉(zhuǎn)速控制精度 ≯+1r/min
轉(zhuǎn)速不等率 3~6%速續(xù)可調(diào)
遲緩率 <>
負(fù)荷控制范圍 0~115%
負(fù)荷控制精度 <>
甩滿負(fù)荷最大升速 <>
可用率 ≥99.9%
MTBF ≥10000小時(shí)
END
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