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600MW超临界汽轮机DEH说明书

600MW超临界汽轮机DEH说明书
600MW超临界汽轮机DEH说明书

600MW超临界机组DEH系统说明书

1汽轮机概述

超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范

注意:

上表中的数据为一般数据,仅供参考,具体以项目的热平衡图为准。

由于锅炉采用直流炉,再热器布置在炉膛较高温区,不允许干烧,必须保证最低冷却流量。这就要求在锅炉启动时,必须打开高低压旁路,蒸汽通过高旁进入再热器,再经过低旁进入凝汽器。而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制,仅全开全关,所以在汽轮机冷态启动时,要求高低旁路关闭,再热调节阀全开,主蒸汽进入汽轮机高压缸做功,经高排逆止门进入再热器,经再热后送入中低压缸,再进入凝汽器。由于汽轮机在启动阶段流量较小,在3000 r/min 时只有3-5%的流量,远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。因此,在汽轮机启动时,再热调节阀必须参加控制,以便开启高低压旁路,以满足锅炉的要求。所以600MW 超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动(即bypass on)的启动方式。

2高中压联合启动

高中压缸联合启动,即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中压缸的蒸汽流量,从而控制机组的转速。高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。启动过程如下:

2.1 盘车(启动前的要求)

2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。

2.1.2 高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度,大于204 ℃时,汽轮机采用热态启动模式,小于204℃时,汽轮机采用冷态启动模式,启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”,及“热态起启动的建议”中规定。

冷再热蒸汽压力最高不得超过0.828MPa(a)。

高中压转子金属温度大于204℃,则汽机的启动采用热态启动方式,主蒸汽汽温和热再热汽温至少有56℃的过热度,并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、中压缸进口持环金属温度高56℃以上,主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下的压力。第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在 56℃之内,热再热汽温与中压缸第一级持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。在从主汽阀控制切换到调节阀控制之前,主汽阀进汽温度应大于“TV/GV切换前最小主汽温”曲线的限值(参见“主汽门前启动蒸汽参数”曲线)。

2.1.3 汽轮机的凝汽器压力,应低于汽机制造厂推荐的与再热汽温有关的低压排汽压力限制值,在线运行的允许背压不高于0.0247MPa(a)。

2.1.4 DEH在自动方式。

2.2 启动冲转前(汽机已挂闸)

各汽阀状态:

主汽阀TV 关

高调阀GV 开

再热主汽阀RSV 开

再热调阀IV 关

进汽回路通风阀VVV开(600r/min至3050r/min关)

高排通风阀HEV 开(发电机并网,延迟一分钟关)

高排逆止阀NRV 关(OPC油压建立,靠高排汽流顶开)

高中压疏水阀开(分别在负荷大于10%、20%关高、中压疏水阀)

低排喷水阀关(2600r/min至15%负荷之间,开)

高旁HBP 控制主汽压力在设定值,并控制热再热温度在设定值

低旁LBP 控制热再热压力在设定值

2.3 冲转

2.3.1冷态启动的升速率为每分钟100r/min。IV开,使转速升到600r/min保持,进行磨擦检查,打闸。

2.3.2 重新用IV升速到600r/min,保持4分钟,进行仪表检查,大轴绕度要小于0.076mm。

2.3.3汽轮机转速升至600r/min,延时4分钟,控制方式由IV切换为TV-IV 方式,TV开始开,与IV按一定比例开,同时控制转速。

2.3.4升速到28000r/min,保持2分钟,DEH记忆此时IV的开度,IV会停止并保持当时的开度(只有当热再热压力变化时,IV才动,以维持中压缸的恒流量,保证对低压缸叶片、通流部份的冷却)。控制方式由TV-IV切换为TV方式。

2.3.5转速在2800r/min 稳定2分钟后,TV/GV切换。阀切换后,汽机转速由GV控制,并进入发电机同期控制阶段。

2.3.6 GV升速到3000r/min。并网前,冷再热压力应尽力控制其不大于0.828MPa(a),以防止并网后,因高排温度过高而停机。

2.3.7并网GV&IV同时承担5%的初负荷。发电机主油开关合闸后,延时1分钟,DEH输出接点,控制高排通风阀HEV关闭。高排压力建立,汽流顶开高排逆止阀(如果高排温度大于427℃或发电机并网后,延迟1分钟后,高压缸调节级后压力与高排压力的比值小于1.7则停机)。

2.4 负荷变化(低参数时)

2.4.1随着负荷的增加,GV&IV一起开大。其负荷率按运行曲线及图表选取。高、低旁路由旁路控制系统控制,随着汽机所带负荷的增加,高、低旁路阀逐渐关闭,当负荷达35%时,IV全开,低旁阀全关。

2.4.2当负荷10%时,高压疏水阀关闭;15%负荷时,低压缸排汽喷水阀关闭;20%负荷时,中压缸疏水阀关闭。

2.5 负荷变化(滑压时)

进汽度越小(最小运行进汽度约为50%)机组相应负荷的经济性越高。从18%负荷到78%负荷,可以采用二阀全开的滑压运行方式。

汽机在顺序阀调节方式下,投入遥控方式(协调控制)或汽机为主方式(切除DEH的TPL功能和功率反馈回路)。此时DEH只保留了转速回路来纠正系统的

频差。给DEH一个2阀全开的阀位指令,2阀全开,汽轮发电机负荷值因汽压、汽温升高而加大,当主汽压、汽温升至额定值时,然后汽机转入定压控制,顺序开启第3阀、第4阀,汽轮发电机则带上了78%的负荷,直至100%。

2.6 负荷变化(额定压力)

当压力达到额定压力后,GV控制功率。当负荷大于20%额定值时,DEH可以投入功率反馈回路。

2.7 甩负荷

2.7.1当DEH接受到甩负荷信号后,甩负荷预测逻辑LDA立即关闭GV和IV,以防汽轮机超速。高、低旁路阀立即打开,高排通风阀HEV打开,低压缸排汽喷水阀开,高、中压疏水阀开,高排逆止阀关闭,在转速飞升大于3050r/min期间,进汽回路通风阀开。

2.7.2甩负荷后(发电机主油开关断开),延迟7.5秒,IV 打开到记忆开度(启动时汽机转速升至2800r/nin时,经过热再热压力修正后的阀位),加上带厂用电的阀位开度。高排通风阀在甩负荷后立即打开,抽真空。

2.7.3冷再热压力低于0.828MPa(a),GV打开,维持汽机3000r/min。如果此时高排温度大于427℃,则自动停机。

2.7.4重新并网,调节汽阀(GV)和中压调节阀(IV)自动开启,带上5%的初负荷。要求冷再热压力降至0.828MPa(a)时再并网。

3 控制系统介绍

DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制,这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离,又可以通过它来相互联系,可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括:工程师站、操作员站、控制器等。

DEH系统功能

汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH),提供了以下几种运行方式:

?操作员自动控制

?汽轮机自启动

?自同期运行

? DCS远控运行

?手动控制

通过这几种运行方式,可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、

3.1基本控制功能

工程师站和操作员站的画面是主机控制接口,它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗,运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTINANCE窗,选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮,在OPERATOR STATION PROGRAMS

菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮,在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图

号,再按DISPLAY按钮,就能调出所需的图形。

3.1.1基本系统图像

所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域,包括一般信息,页面特定信息。

3.1.2一般信息

3.1.2.1控制方式—用来表示机组目前所有的控制方式。这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。

3.1.2.2旁路方式-DEH提供一个旁路接口,可以调节再热调节汽阀,以便与外部的旁路控制器相配。运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。

3.1.2.3控制设定-主要显示实际值、设定值、目标值和速率。实际值、运行机组的实际转速或负荷将被显示,数据被调整为整数。设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。速率显示设定值向目标值变化的快慢。目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。当设定值向目标值变化时,为了指示变化在运行中,HOLD(保持)将变成GO(运行)。当设定值等于目标值时,设定值旁边将没有信号。

3.1.2.4反馈状态—表示机组反馈回路的当时状态。例:功率反馈回路在使用,则显示MEGAWATT LOOP IN(功率回路投入),如功率回路没有投入,将显示MEGAWATT LOOP OUT(功率回路出来)。

3.1.2.5阀门方式—说明机组正在运行的阀门方式。如主汽阀控制(THROTTLE VALVE)或高压调节阀控制(GOVERNER VALVE)或再热调节阀控制(INTERCEPT VALVE)。还显示主汽阀—调节汽阀转换(TV—GV XFER IN PROGRESS)。阀门试验状态(VALVE TEST IN PROCESS)。再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。另外,提供单阀/顺序阀切换功能。

3.1.2.6限制设定—显示当前各限制器投入状态和限制值。在限制的页面上,任一限制所起作用时,相应的报警信息将在屏幕上出现。包括阀门位置限制、高负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的主蒸汽压力限制等。

3.1.2.7运行数据-实际的汽机转速、功率、主蒸汽压力、升速率和升负荷率、阀位控制方式等显示在屏幕下方。

3.1.2.8信息-除了屏幕信息外,各种不同的信息在一定条件下也会在主屏幕显示,这些信息是:

机组遮断(TURBINE TRIP)、机组挂闸(TURBINE LATCH)。

快速减负荷(RUNBACK)在运行中,每当三个快速减负荷接点中一个闭合,RUNBACK IN PROGRESS(快速减负荷在运行中)信息将出现在屏幕中央。保持系统动作-电超速保护(103%)

快关或甩负荷预测功率任一种动作时,PROTECTION SYS OPER(保护系统动作)将在屏幕中央显示。

3.2页面说明

3.2.1机组总貌-该页面使操作人员得到下面任一个控制图像(方法:用鼠标点击要进入的子菜单功能键,弹开小窗口)。

a 控制方式(CONTROL MODE)

b 旁路方式(BYPASS MODE)

c 控制设定值(CONTROL SETPOINT)

e 反馈状态选择(LOOP MODE)

f 阀门方式(VALVE MODE)

g 设定限制器(LIMITER)

3.2.2控制方式-该窗口允许运行人员改变机组的运行控制方式。为了投入或切除一个运行方式,运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮,点击进行确认,然后按IN SERVICE把该回路投入,或者按DUT SERVICE把此回路切除。提供给运行人员的基本方式是:

(1) OPER AUTO(操作人员自动)

OPER AUTO是电厂运行人员对汽轮发电机的主要控制方式。在OPER AUTO中,运行人员可得到DEH控制器所有的功能,这些功能是:

a 在大范围速度控制区域,建立汽轮发电机组的加速度和目标转速;

b 实行从再热调节汽阀到主汽阀/再热调节汽阀转换和主汽阀到调节汽阀的转换;

c 在机组同步并网后,建立负

荷变化率和目标负荷;

d 投入或切除压力反馈回路和

功率反馈回路;

e 确定在线运行的极限。

如果运行人员在子菜单上选择

手动方式(即退出操作员自动方式),

或者是其它种种原因,系统转到手动

方式,则OPER AUTO被自动切除,但

是若选择ATC、遥控、自动同期等时

则不退出操作员自动方式,只是更改指令来源。

(2)ATC(自动汽机控制)

ATC控制方式将不用操作员操作,自动地将机组从盘车转速带到同步转速,由操作员完成并网;并网后,操作员给出目标负荷,系统自动增、减负荷。ATC 不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指导。即使操作员不选择ATC,所有的保护逻辑仍在运行,以提供有关的监视信息及建议。

(3)REMOTE(遥控)

REMOTE在这一控制方式下,DEH的TARGET和SETPOINT是遥控系统输入信

号来调整,这输入信号是从高速公路上接收而来。选择遥控方式,必须满足下述条件:

a 必须在操作员自动方式;

b 发电机必须是并网带负荷;

c 遥控信号必须有效;

d 遥控允许接点必须闭合;

e 操作人员选择进入该方式。

REMOTE方式运行期间,不允许运行人员输入TARGET或RATE。

运行人员可以选择把遥控切换到操作员自动方式。

如果控制系统已转到TURBINE MANUAL时,遥控方式将自动被切除。当发电机开关主断路器打开,或遥控信号无效时,控制器也回复到OPER AUTO。

(4)AUTO SYNC(自动同步)

AUTO SYNC是一种遥控控制方式,在这种方式中遥控自动同步器用升高和下降接点输入的方法调整设定值,使汽轮发电机机组达到同步转速,以便机组并网。为了选择遥控方式,必须满足下面条件。

a 控制系统必须是在操作员自动或ATC方式下;

b 汽轮机转速必须受调节汽阀控制;

c 发电机油开关必须打开(机组在转速控制状态);

d 遥控自动同步器允许接点必须闭合;

e 操作人员选择进入该方式。

AUTO SYNC方式运行人员不能改变

目标值或速率值。如果控制系统被转换

到手动,或遥控自动同步许可的接点打

开,发电机油开关闭合,则AUTO SYNC

方式被切除。在后述两种情况中,控制

器回复到OPER AUTO方式。

(5)MANUAL SYNC(手动同步)

条件和自动同步一样,只是操作人

员直接按RAISE或LOWER键来改变目标

值。

3.2.3旁路方式-操作人员可以选择不带旁路运行方式或带旁路运行方式。为了投入或切除旁路,运行人员必须将鼠标移到“BYPASS INTERFACE”按钮,点击进行确认,然后按IN SERVICE把该回路投入,或者按DUT SERVICE把此回路切除。

(1)不带旁路运行方式

即BYPASS OFF运行方式,这是最为常用的一种运行方式。在这种方式下,转速及负荷由主汽门(阀切换前)或高调门(阀切换后及带负荷阶段)控制;IV 在挂闸后保持全开,不参与控制,只在保护时动作。

(2)带旁路运行方式

即BYPASS ON运行方式,这是一种在热态时可选的运行方式,这种方式下IV参与转速及负荷的控制,并在大约35%--40%时全开。两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中调门全开后才可以进行。

3.2.4 CONTROL SETPOINT(控制设定值)-运行人员输入要求的转速或负荷目标值,以及设定值变化率。在OPR AUTO时,任何时候运行人员都能够输入。输入目标值和速率的步骤如下:

(1)把光标置于目标值上面的输入区上;

(2)在标准键盘上用数字键

输入要求的目标值;

(3)如果在目标值区输入的

数字是对的,按ENTER按钮进行确

认,一旦数值被确认,它就从输入

区转到下部的目标区上;

(4)如果在步骤(3)中看到

的数字不满足要求,运行人员可以

返回到开始输入区上,输入一个新

值;

(5)如果运行人员不想改变

当时的目标值,那么运行人员就可

以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法,从屏幕上移去控制设定值图像。下一次调用控制设定值图像时,就没有数字保留在目标或速率的输入区上,只要不点ENTER,这是一种不要原来输入值的方法;

(6)当点了“ENTER”按钮后,如果新的目标与目前的设定值不同时,HOLD 信息告诉运行人员,系统已准备好,从目前设定值以显示的变化率到新的目标值;

(7)如果在步骤(6)中观察到的速率不是要求的变化率,则可以输入一个新值。不管机组是在运行还是在保持,在任何时候均可以输入新的变化率。一个新的变化率是在运行期间被输入,则将继续,不会中断,它是以一个新的变化率变化的;

(8)用数字键输入要求的变化率,通常中有效数字开头,在主屏幕上的RATE 显示区只显示整数;

(9)如果输入的RATE为要求的值,按ENTER键,在输入区下侧的RATE区会显示进入到系统的数字;

(10)只要“ENTER”键没有按,同步骤(4)和(5)那样改变或取消输入速率,同样有效。

(11)运行人员现在可以按“GO”键启动达到目标。这图像将出现在子屏幕上,并且允许运行人员通过“GO”功能键来实现启动,或者“HOLD”功能键来实现保持;

(12)启动后,在SETPOINT旁边的HOLD信息会变成GO,这GO将一直出现在设定值等于目标值,或者由运行人员或一些外部的系统建立HOLD为止;

注意:

输入一个变化就绪时,系统不接受正负号。系统根据目标值与设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。

系统软件设置成限制最大速率和负荷的变化率-最大负荷变化率是400MW/min,最大转速变化率为800rpm/min。

可输入的最大转速是3450rpm,最大负荷是640MW,输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时,该输入将不会被接受,同时INUVL ID ENTRY(无效输入)信息将出现在屏幕上闪烁。输入不被接受信息一直保持,直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个图像页面。

(14)当控制设定图像被调出,并且光标在该子画面上时,运行人员可以在任何时候,通过按“HOLD”来保持。

注意:

在保持汽机转速之前,要检查该转速不应落入本台机组的转速共振区里。

我们推荐运行人员应了解和应用HOLD功能,HOLD主要用于汽轮发电机在加速或加载时候,电厂地任何地方可能出现的偶然事件。这些偶然事件,可能要求设定值停在目前的数值上,或者在某些情况下,要求减速和减载。在任何一种情

况下,运行人员都应该用HOLD功能,

使设定值立即停止。

在这个图像的左上角显示ATC

变化率,供运行人员参考。如果是

ATC控制,则是ATC要选择的变化率。

3.2.5反馈状态显示-该页面允许

行动人员投入或切除各个反馈回路。

为了投入或切除一个回路,运行人员

必须将鼠标移到所要求的按钮,点击

进行确认,然后按IN把该回路投入,

或者按DUT把此回路切除。

回路的投入或切除是一个无扰动切换过程,在转换的瞬间重新计算设定值,

从而保持实际的值不变,来实现

无扰动切换。这就是为什么当运

行人员把MW回路投入或切除时,

发现SETPOIUT(设定值)会变化

的原因。如果升、降正在进行中,

则回路投入或切除也同样会导致

HOLD(保持),此时,运行人员可

以重新输入要求的目标值,并再

次启动(见控制方式页面)。

负荷控制中,IMP和MW反馈

回路切除后,实际只投一个频率反馈回路,在这种运行方式下,该回路是一个有差调节回路。因此,实际MW和TARGET有一定的偏差,进口压力偏离额定压力越多,则偏差也越大。IMP回路是快速动作回路;MW回路是相对缓慢动作的回路,但是一个无差回路,因此,实际MW和TARGET值是一致的。

3.2.6 VALVE MODE(阀门方式)-这页面使运行人员可以选择机组运行控制阀方式,运行人员可以选择从主汽阀向调节汽阀切换,可以进行单阀/顺序阀切换,阀门状态在该页面区显示。

(1)主汽阀-调节汽阀的转换是一个单方向的转换,机组从主汽阀切换到调节汽阀后,运行人员就不能再切换到主汽阀控制。

(2)当机组达到推荐的转换转速时,运行人员进行了主汽阀/调节汽阀切换操作,切换在进行中信息“TV-GV XFER IN PROGRESS”将在所有图像区域出现,TV/GV进行切换时,调节汽阀从全开移向全关位置,调节汽阀将在短时间内保持关闭,直到汽机转速有所下降,说明调节汽阀已在控制转速,同时主汽阀向全开位置移动,由调节汽阀控制转速在设定目标值位置。

3.2.7限制器设定-运行人员投入或切除限制器以及显示和改变限制值的页面,本节中所讨论的限制器器仅当机组不在手动方式运行时有效。此页面控制的限制器是:

(1)阀门位置限制

(VPL)-VPL是调节汽阀阀

位的限制,以满行程的百分

比来表示,每次机组遮断时

VPL被复置到零位,因此,

机组挂闸后,应选VALVE

POSITION按钮,再按IN键,

使其从OUT变为IN,则阀位

就开始上升直到100%。

(2)高负荷限制(HLL)

-HLL用来限制负荷的最大

设定值。在HIGH LOAD键

右侧的输入框中输入限制值,按ENTER键,运行人员可以改变限制值,按HIGH LOAD键后,再按IN按钮,使OUT变为IN,则高负荷限制功能变投入使用。机组在负荷控制时,才能投高负荷限制。

当负荷增加时,设定值将增加,一直到达HLL值(HLL已投入),这时增加被停止,并出现限制器限制的信息,如果限制器被切除,则信息将消失。增加将不再继续,要继续增加负荷,运行人员可以按“GO”键,运行人员不能输入一个比予先确定的最大值还要高的HLL值(约为120%额定负荷值)。最小值是零或是做负荷限制值(低负荷限制的投入时),不满足这些条件将产生一个闪烁的INVALID ENTRY信息,如果当时的设定值比投入的HLL值大,则INVALID ENTRY 信息也将出现。

(3)低负荷限制(LLL)-LLL是用来限制最小设定值,LLL的送入,选择和投入,切除同HLL。

(4)可调整的主蒸汽压力限制(TPL)-TPL是用来限制最低主蒸汽压力的。

A 投主蒸汽压力限制器应满足下列条件:

a 汽机在负荷控制,DEH在自动方式下运行;

b 实际主蒸汽压力,要大于运行人员设定的限制压力;

c 主蒸汽压力传感器没有故障;

d 遥控主蒸汽压力限制器未投

入。

B 控制方式转换(自动切到手

动)将引起TPL退出。

C TPL设定后投入,任何原因使

主蒸汽压力降到低于设定值时,将引

起基准值降低,从而使负荷降低直到

主蒸汽压力恢复到设定点以上为止,

调节阀最多降到20%流量的位置。

注意:

主蒸汽压力传感器的故障,将使

所有蒸汽压力控制器退出,并且阻止

TPL 重新投入系统,任何限制器当时的状态(投入、退出或限制)无论何时都在本页面的STATUS 内显示,LMT 是用来说明此时回路正在起限制作用。

3.2.8 进汽阀门试验-汽轮机所有进汽阀门的活动试验只有在机组带负荷(负荷稳定),单阀控制和高压旁路阀、低压旁路阀都关闭时进行。两侧阀门不能同时试验。

(1)主汽阀试验

试验时负荷一般设在60%左右额定负荷。单击“TV 1”窗口,调出TV 1 VALVE

TEST 子页面,再单击TEST 功能键,TV1一侧的GV 1、GV 3慢慢关下,而另一侧GV 2、

GV 4慢慢增加(使负荷维持基本不变)。

GV 1和GV 3关到底后,延迟2秒,TV 1迅

速关闭,马上全开,再单击CANCEL 功

能键GV 1和GV 3慢慢恢复到原来开度,

GV 2和GV 4也慢慢恢复到原来开度,TV 2

试验和TV 1相同。

(2)调节汽阀试验

单击GV 1~GV 4中任一个,调出对

应的子页面,单击TEST 功能键,对应

的GV 就关下,单击CANCEL 功能键,

阀门GV 就打开。

(3)再热主汽门和再热调门试验

单击再热主汽门RSV 1调出对应的

子页面,单击TEST 功能键,则IV 1和

IV 3先关下,然后RSV 1关下,延迟2秒

后,RSV 1再打开,再单击CANCEL 功能

键,IV 1和IV 3打开,RSV 2和IV 2、IV 4

试验方法和RSV 1和IV 1、IV 3试验方法

相同。

4控制系统硬件介绍

4.1控制器硬件的组成

Ovation控制器的硬件包括母板(CBO)、CPU卡、电源卡(PCPS)、网络卡(NIC)、I/O接口卡(PCI)。下图为控制器的硬件组成

控制器的内部卡件:

CPU中央处理器卡、电源卡、闪存、网卡、I/O接口卡:

电源卡:为各控制器的内部卡件提供工作电源。

CPU中央处理器卡:为中央处理器。

闪存:与CPU相连,内有逻辑算法、操作系统。其掉电不遗失数据。

网卡:为控制器与网络提供通讯接口。

I/O接口卡:为控制器与I/O模块的接口,与CPU通过PCI总线相连(又

称PCI卡)。

4.2 I/O模件:

通常I/O标准模块组件包含以下内容:

电子模块

特性模块

机座(含现场终端)

简单型I/O模块组件包含以下内容:

电子模块

特性模块(任选,仅在要求提供普通单个熔断应用时使用)继电器输出模块组件包含以下内容:

电子模块

机座(包含现场终端)

特性模块用于满足现场特殊设备信号连接,电子模块实现现场现号的数字转化。

4.2.1常用I/O卡件介绍

4.2.1.1模拟量输入卡(Analog Input)(14位)

14位模拟量输入模块是由特性和电子模块组成。提供八个独立隔离的输入通道,输入信号通过对应的特性模块有条件的传输到电子模块。特性模块也对电子模块的输入线路提供涌浪保护。电子模块完成模拟信号转换成数字信号并作为I/O总线的接。

4.2.1.2热电偶卡(TC卡)

热电偶卡是由特性和电子模块组成。八个独立的隔离的输入通道提供50或60的采样转换速率,输入信号通过对应的特性模块有条件的传输到电子模块。特性模块也对电子模块的输入线路提供涌浪保护。电子模块完成模拟信号转换成数字信号并作为I/O总线的接口。

4.2.1.3 模拟量输出卡 (Analog Output)

模拟量输出卡提供了4路互为隔离的的直流输出接口。输出的的直流信号至现场设备完成操作。Ovation系统的处理数据通过PCI总线传送到I/O模块,通过光电隔离转换器送到输出放大器,放大器输出经过电压或电流比较器比较后变为正常值,这些处理在电子模块中完成。最后信号输送到特性模块,经过瞬间保护后在输出至端子排至现场的设备。

4.2.1.4 触点输入卡(Contact Input)

即开关量输入卡件

4.2.1.5数字量输出卡(Digtal Output)

Ovation数字输出模块提供转换到适度电流60VDC的途径(例如:继电器线圈和灯)。数字输出模块包含16个转换线路输出能够切换60VDC负载最多达到500mA。

4.2.1.64/8通道热电阻RTD输入卡

RTD模块用于转换从热电阻输入模块(RTDs)数字数据的输入。数字化的数据被传送到控制器。

4.2.1.7 阀位卡(Valve Positioner)

阀位卡是DEH系统中控制汽机阀位来调整蒸汽流量以达到涡轮转速控制。阀位卡提供了一个DEH控制器与伺服阀执行机构之间的接口。阀位卡提供了闭环的阀门位置控制,阀门开度由阀位卡维持。通常情况下设定值有Ovation控制器设定,当阀位卡处在本地(Local)手动方式时,设定值是由SLIM(小型回路接口模块)操作员接口站控制。在电子模块中带有一个80C196微处理器,它提供实时闭环PI控制。阀位设定值引起I/O模块产生冗余输出控制信号,这些控制信号驱动电液伺服阀执行机器上的线圈和安装在阀杆上的LVDT而检测到的阀位信号一起构成闭环回路。

4.2.1.8 测速卡(Speed Detector)

测速卡测量从转速器输出的频率,转速器输出可以是正弦波或脉冲信号.

汽轮机旁路系统

汽轮机旁路系统文献综述 沈启杰3100103300 车伟阳3100103007 金涛3100102964 郑忻坝3100103419 摘要: 汽轮机旁路系统在汽轮机整个运行过程当中是比较重要的一个系统,除了高旁、低旁中的减温、减压作用外,还有其他很多重要的功能。本文通过明确汽轮机旁路系统的定义概述,并阐述旁路系统的具体功能。重点介绍高压旁路系统和低压旁路系统的结构、控制等。最后通过两个实例,汽轮机旁路自启动系统APS和FCB工况下的汽机旁路控制系统来进一步研究汽轮机旁路系统。 关键词:旁路系统功能自启动FCB 定义: 中间再热机组设置的与汽轮机并联的蒸汽减压、减温系统。 概述: 汽机旁路系统采用两级气动高、低压串联旁路,利用压缩空气做为执行器的动力源。可以实现空冷汽轮机的冷态启动、正常停机、最小阀位控制、阀位自动、流量控制以及高、低压旁路快开、快关保护功能。允许主蒸汽通过高压旁路,经再热冷段蒸汽管道进入锅炉再热器,再通过低压旁路而流入空冷凝汽器,满足空冷凝汽器冬季启动及低负荷时的防冻要求。通过DEH汽轮机可以实现不带旁路(旁路切除)启动,即高压缸启动方式,又可以实现带旁路(旁路投入)启动,即高、中压缸联合启动方式。 一、旁路系统的作用、功能以及构成 旁路系统的作用有加快启动速度,改善启动条件;保证锅炉最低设备的蒸发量;保护锅炉的再热器;回收工质与消除噪音等。 旁路系统的主要功能又可分为以下四点: 1、调整主蒸汽、再热蒸汽参数,协调蒸汽压力、温度与汽机金属温度的匹配,保证汽轮机各种工况下高中压缸启动方式的要求,缩短机组启动时间。 2、协调机炉间不平衡汽量,旁路调负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统 包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大,最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种,执行机构则都采用液压式。 调节系统用来保证机组具有高品质的输出,以满足使用的要求。常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。①转速调节:任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求,所以都装有调速器。早期使用的是机械式飞锤式离心调速器,它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。这种调速器工作转速范围窄,而且需要通过减速装置传动,但工作可靠。20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器,由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。图 1 [液压式调速 器]为两种常用的液压式调速器的

工作原理图[液压式调速器],汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速 器])或旋转阻尼(图1b[液压式调速

器]),泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方,油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。②压力调节:用于供热式汽轮机。常用的是波纹管调压器(图 2 [波纹管调压 器])。调节压力时作为信号的压力作用于波纹管,使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。③流量调节:用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。图3 [压

差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。 汽轮机除极小功率者外都采用间接调节,即调节器的输出经由油动机(即滑阀与油缸)放大后去推动调节阀。通常采用的是机械式(采用机械和液压元件)调节系统。而电液式(液压元件与电气、电子器件混用)调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。70年代以前,不论机械式或电液式调节系统,所用信息全是模拟量;后来不少机组开始使用数字量信息,采用数字式电液调节系统。 汽轮机调节系统是一种反馈控制系统,是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。发电用汽轮机的调节工业和居民用电都要求频率恒定,因此发电用汽轮机的调节任务是使汽轮机在任何运行工况下保持转速基本不变。在图 4 [机械式调速系

主再热蒸汽旁路系统介绍

主再热蒸汽及旁路系统介绍 本机组的主蒸汽系统采用双管一单管—双管布置。主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接出,汇流成一根单管通往汽轮机房,在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根管道,分别接至汽轮机高压缸进口的左右侧主汽门。汽轮机高压缸两侧分别设一个主汽门。主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连接.主汽门的主要作用是在汽轮机故障或甩负荷时迅速切断进入汽轮机的主蒸汽。汽轮机正常停机时,主汽门也用于切断主蒸汽,防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域。一个主汽门对应两个调速汽门。调速汽门用于调节进入汽轮机的蒸汽流量,以适应机组负荷变化的需要。汽轮机进口处的自动主汽门具有可靠的严密性,因此主蒸汽管道上不装设电动隔离门。这样,既减少了主蒸汽管道上的压损,又提高了可靠性,减少了运行维护费用。 在锅炉过热器的出口左右主蒸汽管上各设有一只弹簧安全阀,为过热器提供超压保护。该安全阀的整定值低于屏式过热器入口安全阀,以便超压时过热器出口安全阀的开启先于屏式过热器入口安全阀,保证安全阀动作时有足够的蒸汽通过过热器,防止过热器管束超温。所有安全阀装有消音器。在过热器出口主汽管上还装有两只电磁泄压阀,作为过热器超压保护的附加措施.设置电磁泄压阀的目的是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作,所以电磁泄压阀的整定值低于弹簧安全阀的动作压力。运行人员还可以在控制室内对其进行操作。电磁泄压阀前装设一只隔离阀,以供泄压阀隔离检修。 主蒸汽管道上设有畅通的疏水系统,它有两个作用。其一是在停机后一段时间内,及时排除管道内的凝结水。另一个更重要的作用是在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道,加快暖管升温,提高启动速度。疏水管的管径应作合适选择,以满足设计的机组启动时间要求。管径如果太小,会减慢主蒸汽管道的加热速度,延长启动时间,而如果太大,则有可能超过汽轮机的背包式疏水扩容器的承受能力。 本机组的冷再热蒸汽系统也采用双管一单管—双管布置。汽轮机高压缸两侧排汽口引出两根支管,汇集成一根单管,到再热器减温器前再分成双管,分别接到锅炉再热器入口集箱的两个接口。主管上装有气动逆止阀(高排逆止门)。其主要作用是防止高压排汽倒入汽机高压缸,引起汽机超速。气动控制能够保证该阀门动作可靠迅速。 冷再热蒸汽管道上装有水压试验堵板,以便在再热器水压试验时隔离汽轮机,防止汽轮机进水。冷再

汽机旁路系统控制原理

一、旁路系统信号、联锁、保护及自动调节要求: (1)概述 当机组在启动或运行中,通过调节高压旁路、低压旁路压力调节阀开度和减温水流量,维持高压旁路、低压旁路出口蒸汽压力及温度至设定值。通过调节汽机本体减温减压器减温水流量,调节进入凝汽器旁通蒸汽温度至设定值。 (2)高压旁路的调节 a.高压旁路的压力调节是以主蒸汽压力为被调量,旁路减压阀作为调节手段,用改变减压阀的开度来维持主蒸汽压力。 b.高压旁路的温度调节是以旁路阀后温度为被调量,喷水减温作为调节手段,用改变喷水调节阀的开度、改变减温水量来维持再热器出口温度给定值。 (3)低压旁路的调节 a.低压旁路的压力调节是以再热蒸汽压力作为被调量,旁路减压阀作为调节手段,用改变减压阀的开度来维持按机组负荷变化的再热器出口压力给定值。 b.低压旁路的温度调节是以减压阀后的温度为被调量,喷水减温为调整手段,用改变喷水调节阀的开度、改变减温水量,使进入凝汽器前的温度位置在给定值以下。 (4)高压旁路联锁保护: a.减压阀和喷水减温阀开启联锁,即减压阀一旦打开,喷水减温阀要跟踪或者稍微提前开启;喷水减温阀的开度根据高压旁路阀后温度与给定值的差值进行调节。 b.高压旁路阀后温度超过一定限度时报警,过高时关闭阀门。 c.主蒸汽压力或者升压率超过限定值,旁路阀开启。 d.汽轮机跳闸,减压阀快速开启。 (5)低压旁路联锁保护 a.凝汽器真空低、温度高、超过限定值时,减压阀快关。 b.减压阀与喷水减温阀开启联锁。 c.减压阀与布置在凝汽器喉部的喷水减温阀开启联锁。 d.减压阀后流量超过限值时,减压阀立即关闭。 e.汽轮机调整,减压阀快速开启。 (6)高、低压旁路联锁保护 a.高旁减压阀开启,低旁减压阀即投自动或者有相应开度。 b.低旁减压阀故障,经过设定的延迟时间后仍不能开启,则高旁减压阀立即关闭。 c.其他的联锁保护和报警信号,如系统失电、油压低或变送器故障等,系统立即能自动切成手动,并报警。

汽轮机旁路系统

第八章旁路系统 大型中间再热机组均为单元制布置,为了便于机组启停、事故处理及特殊要求的运行方式,解决低负荷运行时机炉特性不匹配的矛盾,基本上均设有旁路系统。所谓的旁路系统是指锅炉所产生的蒸汽部分或全部绕过汽轮机或再热器,通过减温减压设备(旁路阀)直接排入凝汽器的系统。 1.旁路系统的作用 1)缩短启动时间,改善启动条件,延长汽轮机寿命 2)溢流作用:即协调机炉间不平衡汽量,溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小,剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器,使机组能适应频繁启停 和快速升降负荷,并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内 3)保护再热器:在汽轮机启动或甩负荷工况下,经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器,防止再热器干烧,起到保护再热器的作用 4)回收工质、热量和消除噪声污染:在机组突然甩负荷(全部或部分负荷)时,旁路快开,回收工质至凝汽器,改变此时锅炉运行的稳定性,减少甚至避免安全阀动作 2.机组旁路系统型式 1)两级串联旁路系统 由高压旁路和低压旁路组成,这种系统应用广泛,特点是高压旁路容量为锅炉额定蒸发量的30%~40%,对机组快速启动特别是热态启动更有利。 2)两级并联旁路系统 由高压旁路和整机旁路组成,高压旁路容量设计为10%~17%,其目的是机组启动时保护再热器,整机旁路容量设计为20%~30%,其目的是将各运行工况(启动、电网甩负荷、事故)多余蒸汽排入凝汽器,锅炉超压时可减少安全阀动作或不动作。 3)三级旁路系统 由高压旁路、低压旁路和整机旁路组成,其优点是能适应各种工况的调节,运行灵活性高,突降符合或甩负荷时,能将大量的蒸汽迅速排往凝汽器,以免锅炉超压,安全阀动作。但缺点是设备多、系统复杂、金属耗量大、布置困难等。 4)大旁路系统 锅炉来的新蒸汽绕过汽轮机高、中、低压缸经减温减压后排入凝汽器,其优点是系统简单、投资少、方便布置、便于操作;缺点是当机组启动或甩负荷时,再热器内没有新蒸汽通过,得不到冷却,处于干烧状态。 3.旁路容量选择 旁路系统容量是指额定参数时旁路系统的通流量与锅炉额定蒸发量的比值, 即:K=Do/Dn×100% 式中K-旁路容量 Do-额定参数时旁路系统的流量

汽机旁路系统介绍

汽机旁路系统介绍 一,旁路系统的基本组成: 汽机旁路系统是以汽机高、低压旁路控制阀门为中心,为了实现阀门的控制动作而配置的包括阀门本体、液压系统和定位控制系统等组成的一套独立的系统。它主要由阀门本体、液压及液压控制系统和阀门定位控制系统三部分组成。1,阀门本体: 高压旁路系统中共有3个阀门,1个高旁压力控制阀,1个高旁减温水控制阀和1个高旁减温水隔离阀。 低压旁路系统中共有6个阀门,2个低旁压力控制阀,2个低旁减温水控制阀和2个低旁减温水隔离阀。 下图为高低压旁路阀门在系统中的示意图: 2,液压及液压控制系统: 液压系统由独立的液压供油油站、液压执行机构、液压执行元件以及油管路等组成;液压控制系统是用来控制液压油稳定在一定的压力范围,在故障状况下为液压系统提供保护,并给出报警信号的系统。液压和液压控制系统为阀门的控制动作提供稳定的液压动力,并且配合定位控制系统完成阀门的控制动作。 下图为高低压旁路系统液压系统图:

3, 定位控制系统: 根据DCS 给出的阀位指令信号,与位置反馈信号进行对比,通过液压执行元件(比例阀),对阀门实行定位控制。并且将阀门的实际阀位反馈及开关量信号反馈给DCS 。

二,液压及液压控制系统: 1, 油站: 油站主要由以下部件组成: 1)油箱,1a )液位计,1b )球阀,1c )空气过滤器,2.1) 2.2) 齿轮泵,3.1) 3.2) 泵支架,4.1)4.2)弹性联轴器,5.1) 5.2) 电机,6.1) 6.2) 止回阀,7.1) 7.2)高压软管,8,循环阀和压力释放阀,9)压力表,9a )压力表软管,11)电子压力开关,11a )压力表软管,12)皮囊式蓄能器,13)安全及关闭块,14)压力表,16)压力过滤器,19)双温度开关,27)液位开关

汽轮机润滑油系统污染控制及管理实用版

YF-ED-J4819 可按资料类型定义编号 汽轮机润滑油系统污染控制及管理实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

汽轮机润滑油系统污染控制及管 理实用版 提示:该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 摘要:汽轮机油系统是汽轮机的重要组成 部分,在运行中出现故障将严重影响机组的安 全,因此保障油系统的安全运行,加强汽轮机 润滑油系统污染控制及管理显得尤为重要。论 述了基建期间的汽轮机润滑油污染防护及生产 期间的汽轮机润滑油监督管理及完善的技术措 施。 关键词:顶轴油抗燃油油系统冷 油器油循环 1. 概述

油系统是汽轮机的重要组成部分,汽轮机油系统主要包括润滑油系统、发电机密封油系统、顶轴油系统和抗燃油(电液调节)系统。主要起润滑、冷却、调速和密封作用,即向机组各轴承提供足够的润滑油和向机械超速脱扣及手动脱扣装置提供控制用压力油,在机组盘车时还向盘车装置和顶轴装置供油。汽轮机润滑油系统的清洁程度是影响机组安全与经济运行的重要因素,引起油质劣化的主要原因是水份和金属微粒对其造成污染,同时,由于空气的混入,加速了油液氧化,产生二次污染。因汽轮机油系统导致机组故障、设备损坏的事故屡有发生,特别是在基建调试阶段,此类事故更易出现。因此,做好基建期间的汽轮机润滑油污染防护及生产期间的汽轮机润滑油监督管

汽轮机旁路控制系统(BPC)

摘要 汽轮机旁路系统是现代单元机组热力系统的一个组成部分。它的功能是,当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时,即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时,多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。此外,有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务,以保护再热器的安全。旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。当机组冷态启动时,在汽轮机冲转、升速或开始带负荷时锅炉产生的蒸汽量要比汽轮机需要的蒸汽量大,此时旁路系统可作为启动排汽用。这样,锅炉可以独立地建立与汽轮机相适应的汽温和汽压,保证二者良好的综合启动,从而缩短了机组的启动时间,也延长了汽轮机的使用寿命。与向空排气相比及回收了工质,又消除了噪音污染。在机组迅速降负荷时,要求汽轮机迅速关小主汽门,而同时锅炉只可能缓慢的降负荷,即锅炉跟不上要求,此时旁路系统起着减压阀的作用。这种情况下,旁路系统的存在使锅炉能独立与汽轮机而继续运行。降负荷幅度越大,越迅速,越显示其优越性。对于甩负荷事故情况,旁路系统能使锅炉保持在允许的蒸发量下运行,把多余的蒸汽引往凝汽器。让运行人员有时间去判断甩负荷的原因,并决定锅炉负荷是应进一步下降还是继续保持下去,以便汽轮发电机组很快重新并网。 关键词大型火电机组,旁路控制,运行调试

Abstract Large-unit is the main power of electricity industry, along with global energy Insufficiency and progress of environment consciousness, now surpercritical and ultra-supercitical units that are high efficiency and low emission have been outstanding epquipmengts in the world. large –unit reprsents the tadvanced thermal process theoty, material science and automatic technology. cooperating control between bypass system and large-unit. with safety, high efficiency, low emission, which have close relationship with economic benefit[17]. Bypass system is important auxiliary equipment of operation of large-unit, and has many funcions, such as coopreating startup, recycling process fluid, reducing consumption, decreasing emission. Bypass system has several process steps, including pressure reduction, desuperheating etc, and adopts automatic control method under different operation modes. Typical big unti bypass system comprises of high pressure bypass and low pressure bypass, individually executes different functions in unti operation. Bypass system operation control shall correspond with unit control system operation, and equip interlock device. Adding-bypass system is a system project, through bypass design, operation control mode selection, key element choice, system match, installation and commission, excellent cooperati ve startup among untis, to complete relevant functions. Bypass system has achieved widely domestic appliance, and achieves some effect on safety opreation, combined load cooperation and economic benefit, while unveiling some problems to be resolved[19]. Further research of large-unit bypass system thermal process theory, thermal process matri al, fundamental element and automatic control, and accumulating exprerience during practice, co ntunuously improving design level and matching quality, are necessary route for gradually perfecting bypass system functions, improving operation safety and reliability, achieving higher economic benefit. Key Words Large Power Unit, Bypass Control, Cooperative Regulation

汽轮机控制系统操作说明(DEH))

. 汽轮机控制系统(DEH)设计及操作使用说明

上海汽轮机有限公司

300MW机组DEH系统说明书 DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制,这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离,又可以通过它来相互联系,可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括:工程师站、操作员站、控制器等。 一、DEH系统功能 汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH),提供了以下几种运行方式:

?操作员自动控制 ?汽轮机自启动 ?自同期运行 ?DCS远控运行 ?手动控制 通过这几种运行方式,可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。 1.基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口,它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗口,运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口,选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮,在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮,在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号,再按DISPLAY 按钮,就能调出所需的图形。 1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域,包括一般信息,页面特定信息。

汽轮机旁路系统的构成、作用及工作原理

汽轮机旁路系统的构成、作用及工作原理 发布时间:2010-4-13 9:54:00 点击数:45 汽轮机旁路系统是现代单元机组热力系统的一个组成部分。它的功能是,当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时,即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时,多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。此外,有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务,以保护再热器的安全。旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。 例如,当机组冷态启动时,在汽轮机冲转、升速或开始带负荷时锅炉产生的蒸汽量要比汽轮机需要的蒸汽量大,此时旁路系统可作为启动排汽用。这样,锅炉可以独立地建立与汽轮机相适应的汽温和汽压,保证二者良好的综合启动,从而缩短了机组的启动时间,也延长了汽轮机的使用寿命。与向空排气相比及回收了工质,又消除了噪音污染在机组迅速降负荷时,要求汽轮机迅速关小主气门,而同时锅炉只可能缓慢的降负荷,即锅炉跟不上要求,此时旁路系统起着减压阀的作用。这种情况下,旁路系统的存在使锅炉能独立与汽轮机而继续运行。降负荷幅度越大,越迅速,越显示其优越性。对于甩负荷事故情况,旁路系统能使锅炉保持在允许的蒸发量下运行,把多余的蒸汽引往凝汽器。让运行人员有时间去判断甩负荷的原因,并决定锅炉负荷是应进一步下降还是继续保持下去,以便汽轮发电机组很快重新并网。 可见,旁路系统十分有利于单元机组的启动,也使机组运行具有很好的适应性,保证了启、停工况时的正常工作,并能在负荷急剧变动时起重要的保护作用。关于旁路系统的成本,由于它具有减少机组的启动损失、缩短启动时间、汽轮机能在低应力下启动以及投运方便等益处而能很快回收。常用的汽轮机旁路有高压旁路(亦称I级旁路)、低压旁路(亦称Ⅱ级旁路)和I级大旁路。高压旁路可使多余蒸汽不进入汽轮机高压缸而直接进入再热器,蒸汽的压力和温度通过减温减压装置使蒸汽参数降至再热器人口处的蒸汽参数。低压旁路可使再热器出来的蒸汽部分进入或不进入汽轮机的中低压缸而直接进入凝汽器,通过减压减温装置将再热器出口蒸汽参数降至凝汽器的相应参数。I级大旁路是把过热器出来的多余蒸汽经减压减温后直接排入凝汽器,即把整台汽轮机全部旁路掉。旁路的几种基本连接形式见图1。 无论是哪一种旁路,一般都是由减温减压阀、减温水调节阀、管道及控制装置所组成。 选用何种旁路,主要取决于锅炉的结构布置,再热器的材料以及对机组的运行要求(既是带基本负荷还是担任调峰)。原则上讲,如果再热器布置在烟气高温区,在锅炉点火及甩负荷情况下必须通汽冷却时,宜采用高、低压旁路串联的双级旁路系统,如图1(a)所示;或者用高压旁路与工级大旁路并联的双级旁路系统,如图1(b)所示;如果再热器布置在烟气低温区域或允许在一定的时间内干烧而不要求通汽冷却,则可采用I工级大旁路的单级旁路系统,见图1(c),以简化操作与维护,节约投资。总之,上述3种旁路可根据需要,任意组合。 旁路系统容量的选择,一般是根据机组的调峰能力、环保噪声要求以及对介质的回收要求来决定。机组调峰幅度越大,环保噪声要求和介质回收要求越高,旁路容量也要求越大。但是,旁路容量选择越大,相应设备投资和运行维修费用也越高,故应合理配置。在国内,旁路容量一般选择30%一40%的额定蒸发量。有些发达国家选用较大的容量,有的甚至达到100%的额定蒸发量,用不着再向空排汽,还可节省掉锅炉安全阀。 二、高低压旁路系统的构成、作用及工作原理 根据电力工业的发展情况看,300MW机组采用高、低压二级串联旁路形式越来越多,因此,下面就300MW 机组的高、低压旁路系统作介绍。 参看图7-2,锅炉来的过热蒸汽不需要全部进入高压缸时,可以走高压旁路。在旁路中高压旁路阀对蒸汽进行节流减压,并喷水降温,使之达到再热器的人口参数,进入再热器高压减温水调节阀起温度控制作用,减温水隔绝阀起压力调节作用,在旁路不用时起隔绝作用。整个高压旁路在工作时的整体配合是由

汽轮机控制系统操作说明(DEH))

汽轮机控制系统(DEH)设计及操作使用说明 上海汽轮机有限公司

300MW机组DEH系统说明书 DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制,这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离,又可以通过它来相互联系,可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括:工程师站、操作员站、控制器等。 一、DEH系统功能 汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH),提供了以下几种运行方式: ?操作员自动控制 ?汽轮机自启动 ?自同期运行

? DCS远控运行 ?手动控制 通过这几种运行方式,可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。 1.基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口,它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗口,运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口,选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮,在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮,在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号,再按DISPLAY按钮,就能调出所需的图形。 1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域,包括一般信息,页面特定信息。

1.2 一般信息 1.2.1 控制方式—用来表示机组目前所有的控制方式。这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。 1.2.2 旁路方式-DEH提供一个旁路接口,可以调节再热调节汽阀,以便与外部的旁路控制器相配。运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。 1.2.3 控制设定-主要显示实际值、设定值、目标值和速率。实际值、运行机组的实际转速或负荷将被显示,数据被调整为整数。设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。速率显示设定值向目标值变化的快慢。目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。当设定值向目标值变化时,为了指示变化在运行中,HOLD (保持)将变成GO(运行)。当设定值等于目标值时,设定值旁边 将没有信号。

汽轮机EH油系统讲解

2 高压抗燃油EH系统 2.1 供油系统 EH供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成。 2.1.1 供油装置(见图1) 供油装置的主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力,同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。它由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器。EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统所组成。 供油装置的电源要求: 两台主油泵为30KW、380VAC、50HZ三相 一台滤油泵为1KW、380VAC、50Hz、三相 一台冷却油泵为2KW、380VAC、50HZ、三相 一级电加热器为5KW、220VAC、50Hz、单相 2.1.1.1工作原理 由交流马达驱动高压柱塞泵,通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入,从油泵出口的油经过压力滤油器通过单向阀流入和高压蓄能器联接的高压油母管将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。 泵输出压力可在0-21MPa之间任意设置。本系统允许正常工作压力设置在11.0~15.0MPa,本系统额定工作压力为14.5MPa。 油泵启动后,油泵以全流量约85 L/min向系统供油,同时也给蓄能器充油,当油压到达系统的整定压力14.5MPa时,高压油推动恒压泵上的控制阀,控制阀操作泵的变量机构,使泵的输出流量减少,当泵的输出流量和系统用油流量相等时,

泵的变量机构维持在某一位置,当系统需要增加或减少用油量时,泵会自动改变输出流量,维护系统油压在14.5MPa。当系统瞬间用油量很大时,蓄能器将参与供油。 溢流阀在高压油母管压力达到17±0.2MPa时动作,起到过压保护作用。 各执行机构的回油通过压力回油管先经过3微米回油滤油器,然后通过冷油器回至油箱。 高压母管上压力开关 63/MP以及 63/HP、63/LP能为自动启动备用油泵和对油压偏离正常值时进行报警提供信号。冷油器回水口管道装有电磁水阀,油箱内也装有油温测点的位置孔及提供油作报警和遮断油泵的油压信号,油位指示器按放在油箱的侧面。 2.1.1.2供油装置的主要部件: 2.1.1.2.1油箱 设计成能容纳 900升液压油的油箱(该油箱的容量设计满足1台大机和2台50%给水泵小机的正常控制用油)。考虑抗燃油内少量水份对碳钢有腐蚀作用,设计中油管路全部采用不锈钢材料,其他部件尽可能采用不锈钢材料。 油箱板上有液位开关(油位报警和遮断信号)、磁性滤油器、空气滤清器、控制块组件等液压元件。另外,油箱的底部安装有一个加热器,在油温低于20℃时应给加热器通电,提高EH油温。 2.1.1.2.2油泵 考虑系统工作的稳定性和特殊性,本系统采用进口高压变量柱塞泵,并采用双泵并联工作系统,当一台泵工作,则另一台泵备用,以提高供油系统的可靠性,二台泵布置在油箱的下方,以保证正的吸入压头。

汽轮机旁路系统基本知识

汽轮机旁路系统 一、旁路系统技术和结构特点 #3、#4机组采用高、低压两级串联旁路系统。高压旁路容量为额定参数下40%BMCR的流量(Boiler Maximun Continuous Rating);低旁旁路容量是高旁容量加上高旁减温水的流量。正常启停均采用中压缸启动方式,在旁路系统故障不能投运的情况下,也可采用高压缸启动方式。 1.旁路系统的主要功能 汽机旁路系统的型式、容量和控制水平与汽机及锅炉的型式、结构、性能及电网对机组运行方式的要求密切相关。根据本机组的负荷性质、启动特点,该旁路系统主要有以下几方面功能要求: (1) 调整主蒸汽、再热蒸汽参数,协调蒸汽压力、温度与汽机金属

温度的匹配,保证汽轮机各种工况下中压缸启动方式的要求,缩短机组启动时间。 (2) 协调机炉间不平衡汽量,旁路掉负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小,剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器。使机组能适应频繁起停和快速升降负荷,并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。 (3) 在机组启动和甩负荷时,保护再热器不干烧和超温。 (4) 回收工质,减少噪音。在机组突然甩负荷(全部或部分负荷)时,旁路快开,回收工质至凝汽器,改变此时锅炉运行的稳定性,减少甚至避免安全门动作。 2. 旁路系统的设计原则 本工程采用高、低压两级串联旁路系统。由于该旁路系统是不兼带安全门功能的,即装设的旁路系统并不替代锅炉过热器出口的弹簧安全门和动力释放阀(PCV)的功能,且无停机不停炉或带厂用电的功能要求,因此确定旁路系统容量的因数,主要是根据各个工况的启动曲线来核算所需的旁路容量。当然还需考虑机组的负荷变动率及锅炉的燃烧率能以多快的速度减少而不危及火焰的稳定性等因数,以满足快速升降负荷等功能要求。 3.旁路容量的选择 旁路容量的选择对中压缸启动非常重要。若高压旁路容量不够,势必会逼高主汽压力,此时锅炉很难保证主汽温度,而过高的主汽温度对高压缸及其转子极为不利,本机组当高排温度达420℃时即报警,435℃时即跳机;若低压旁路容量不够,势必会逼高再热汽压力,此时防

汽轮机调节控制系统

调节控制系统 (1)调节系统组成 调节系统包括转速传感器(715);WOODWARD505(1310)数字式调速器、电液转换器(1742)、油动机(1910)、调节气阀(0801)。505调速器同时接收两个转速传感器变送的汽轮机转速信号,将接收的转速信号与转速设定值进行比较后执行信号(4~20mA 电流) ,再经电液转换器转换成二次油压(1.5~4.5bar),二次油压通过油动机操纵调节汽阀。(2)调节系统工作过程转速传感器A/B 根据汽轮机转速向调速器发出信号,或者外部向调速器发出改变速度信号。调速器根据接到的信号向电液转换器发出信号,电液转换器把接到的信号转变成二次油压。油动机在二次油压的做用下上、下运动,从而带动调节阀开度变化。调节阀开度变化,使汽轮机进汽量发生变化,由此来改变转速。同时调速器根据接到的信号后,如果转速超过极限则向危安保护器(2222、2223)停机信号,使机组停车。(见图1-1) 图1-1调节系统工作过程工艺图 (3)启动系统组成及作用(参见下页图1-2) a.启动装置1840 启动装置由三个电磁阀及带有相应油路的箱体组成,三个电磁阀中2222和2223为带电通路,失电断路,所有的停机联锁都是通过控制这两个电磁阀来实现停机的;2250为手动停机阀用于接受各种外部综合停车信息,立即切断速关阀油路,使速关阀关闭。同时,保安装置被自动挂档,速关阀上的行程开关向(1742)电液转换器发出开关信号,只有速关阀全启后,才允许TS-3000冲动气轮机。1842为控制速关油阀;1843为控制启动油阀,从而达到控制速关阀开启的目的。2309为试验装置手动阀。 b.速关阀2301、2302 速关阀是中压蒸汽进入透平的第一道阀,只有它完全开启,调速器才能启动透平。其中速关阀的开启步骤为:先把启动油旋钮1843、速关油旋钮1842手轮拧上,看见启动油建立后,拧下1843手轮,此时速关阀打开。 c.汽轮机监视与保护 就地仪表盘及中控室均有转速显示仪表用于运行监视。汽轮机的保护装置有三取二电子跳闸装置(2222、2223)。电磁阀接受各种外部综合停车信息,立即切断速关阀油路,使速关阀关闭。2250为手动停机阀用于就地停机。 d.实验装置2309 用于气轮机正常运行时,检验速关阀动作的灵活性。 e.油动机1910

汽轮机旁路系统控制

第十二章锅炉给水泵汽轮机BFPT控制系统 淮北二厂的锅炉给水泵汽轮机BFPT由西屋公司的BFPT控制系统(又称MEH系统),控制运行。 小汽轮机的汽源有两路,一路为低压汽,来自四级抽汽,正常运行时,它是主要汽源;另一路来自新蒸汽,若由于某种原因,例如负荷较低,四抽蒸汽压力较低时,导致低压汽源不好用或不够用时,可以利用新蒸汽,供小汽轮机。BFPT控制器的任务就是控制小汽轮机的低压进汽调门以及高压进汽调门的开度,继而将小汽轮机的转速控制在希望的值上(目标值)。 目标值可以由运行人员在BFPT控制系统的操作画面上来设定,也可以由锅炉给水控制系统来给定(参见CCS部分),如图12-1。 图12-1 遥控目标值形成原理

一、BFPT控制系统的组成 (1)电子控制柜:即DPU。包括功能控制器卡以及用于调门控制的QSD卡。QSD可与伺服阀(电液转换器)以及LVDT(线性可变差动变压压器)相接口。 功能处理器将执行PID运算以及各种逻辑运算,由它完成转速的自动控制以及保护、方式切换等功能。 (2)执行机构:即电液转换机构及油动机。 (3)操作员接口 A:操作图形界面 通过CRT操作画面,可进行方式选择、速度目标设定以及进行阀门试验。 B:手动面板,任何时候都可以通过手动面板控制阀门位置,继而控制小汽轮机转速。 二、BFPT的自动控制原理 1.转速基准(转速设定值)的形成: 转速设定值(即转速基准)有两个来源,如图12-2: 一是运行人员在CRT上,通过“控制设定值”窗口画面设定。 二是由锅炉给水控制系统来的遥控指令(4~20)mA(对应3000~6000rpm)。 图12-2 基准变化速率的形成原理

汽机旁路控制方案(功能齐全)

汽机旁路系统控制方案 Ⅰ、旁路组成 本旁路系统由控制、阀门及气动执行机构组成。控制由DCS负责实现,控制策略和原理供参考。阀门由上海希希埃动力控制设备有限公司制造并配供液动执行机构。旁路系统阀门配置为高旁减温减压阀(BP)、高旁喷水调节阀(BPE)、高旁喷水隔离阀(BD)和低旁减温减压阀(LBP)、低旁喷水调节阀(LBPE)、三级喷水调节阀(TSW,不在本公司供货范围内)。 Ⅱ、设备性能要求 1、 改善机组的启动性能 机组在各种工况下(冷态、温态、热态和极热态)用高压缸或中压缸启动时,投入旁路系统控制锅炉蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配,从而缩短启动时间和减少蒸汽向空排放及减少汽机循环寿命损耗,实现机组的最佳启动。 2、 机组正常运行时,高压旁路装置作为主汽压超压保护安全装置,一旦主蒸汽压力超过高压旁路装置的设定值,高压旁路阀应能快速开启,并按照机组主蒸汽压力进行调节,直至恢复正常值;低压旁路装置依据机组负荷(调节级压力)调节再热汽压,当再热汽压超过负荷对应汽压时,低压旁路开启调节,并控制再热蒸汽压力。 3、 旁路系统装置应能适应机组定压和滑压两种运行方式,并配合机组控制实现负荷调节。 4、 当电网或机组故障跳闸甩负荷时,旁路系统装置应快速动作(高旁快开,低旁同时快速打开),实现维持锅炉最小负荷运行功能,使机组能随时重新并网恢复正常运行。 5、 在启动和甩负荷时,旁路系统装置应能保护布置在烟温较高区的再热器,以防止烧坏。 6、 旁路系统装置应具有回收工质,减少噪音作用。旁路系统装置设备性能应满足机组在各种工况下(包括启动、正常运行、甩负荷时),能自动或手动(遥控操作)地正常动作和快速动作(高旁快开2秒、高旁正常调节10秒、低旁快关2秒、低旁正常调节10秒)。 7、旁路系统在紧急情况下快动作时,应同时给闭锁阀闭锁指令,闭锁伺服阀的

m汽轮机控制系统

危急遮断装置 安全油 ICV DCS、现场、 旁路来信号 PLU(功率不匹配继电器)BUG (汽轮机后备超速) ETS (汽机危急遮断系统) PLU 调节保安油系统 HITASS (汽机自动启动系统) TSI MSV 调节伺服机构 调节试验油 DEH CCS及 操作员指令 EHG (电液调节器) BUS BUG硬接线 汽轮机 CV1~4 IV 嘉电Ⅱ期600MW 汽轮机控制系统 阮亚良 1. 概述 我厂Ⅱ期#3、#4机组采用东方汽轮机和日本日立公司联合生产的600MW 汽轮机。其控制系统是与汽轮机配套的600MW 全电调型DEH 控制系统。该控制系统采用日本日立公司最新开发成功的具有世界先进水平的H-5000M 系统。由EHG (电液调节器)、HITASS (自动汽轮机控制器)、ETS (危急遮断系统)三部分组成。DEH 与汽轮机相关组成部分(高压主汽门、高压调节汽门、中压联合汽门、高低压旁路、主机调节保安油系统、汽机TSI 等)共同实现汽机转速控制、负荷控制、自并网、试验、在线监视和跳闸等功能。 控制系统框架图

2.控制系统配置 DEH(含ETS)控制系统硬件配置主要由以下几部分组成: a) 标准机柜; b) 电源分配系统; c) H-5000M模板; d) OIS操作员接口站; e) EWS工程师站; f) 通讯接口装置; g) GPS接口装置。 DEH控制器配置容量: a) 数字量输入 96路 b) 数字量输出 80路 c) 模拟量输入 44路(4~20mA) e) 模拟量输出 6路 f) 小信号输入 58路 注:以上容量不包括伺服模板、测速模板、PLU/BUG模板等此类专用模板上的输入/输出配置。

汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析

汽轮机中压缸启动方式下的高低压旁路控制方案分析 殷建华李民 (内蒙古电力科学研究院热控技术研究所) 摘要:本文主要针对汽轮机的中压缸启动方式下的旁路系统的控制方案做了详尽的分析与阐述,并对其控制方案中的优缺点做了分析。 关键词:中压缸启动高低旁 Analysis Of HP-LP Bypass Control Mode Of IP Cylinders Sart-Up Mode YIN-Jian hua LI-Min (The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute) Abstract: The article elebrate the HP-LP Bypass control mode of ip cylinders start –up mode and analyze advantage&disadvantage of the control mode Keywords:IP Cylinders Sart-Up ; HP-LP Bypass (The Thermal Automation Institute of Inner Mongolia Electric Power Research Institute) 概述 高低压旁路系统作为电厂热力系统的重要组成部分,不但起到了配合机组启动,协调机炉控制,将多余的蒸汽回收至凝汽器的作用,而且当机组发生甩负荷时,能够通过快速开启高压旁路系统,起到防止锅炉超压的作用。 高低压旁路系统在中压缸启动的汽轮机启动过程中起到的至关重要的作用,其不仅能很好的配合锅炉和汽轮机的整个启动过程,同时其具备的快开功能也能起到防止锅炉超压,汽轮机超速等功能。 1 中压缸启动方式下的高低压旁路系统设置 中压缸启动方式的汽轮机与其配套的高低压系统旁路为高、低压两级串联旁路系统。高低压旁路由减压阀,减温阀及其油站系统组成。较为常见的是由瑞士SULZER公司设计制造的高低压旁路系统。本文着重以瑞士SULZER公司设计制造

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