(完整版)上汽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2800r/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.

(完整)上汽600MW超临界汽轮机DEH说明书

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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 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）

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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机组型号单位N600-24.2/566/566N600-24.2/538/566N660-24.2/566/566额定功率 MW 600 600660最大连续功率 MW 648648711额定进汽压力MPa(a) 24.224.224.2额定进汽温度℃566538566再热进汽温度℃566566566工作转速r/min 300030003000额定背压K Pa(a) 4.9 4.9 4.9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路敷设技术线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。调试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 试卷技术绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

上汽600MW超临界汽轮机DEH说明书概览

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

超超临界汽轮机技术发展

超超临界汽轮机技术发展 42091022 赵树男1.超超临界汽轮机的参数特征 超临界汽轮机(supercritical steam turbine)有明确的物理意义。由工程热力学中水蒸汽性质图表知道: 水的临界点参数为: 临界压力p c=22.129MPa, 临界温度t c =374.15℃ , 临界焓h c=2095.2kJ/ kg, 临界熵s c=4.4237kJ/(kg·K),临界比容v c= 0.003147m3/kg。工程上, 把主蒸汽压力p0

p c的汽轮机称为超临界汽轮机。 在国际上, 超超临界汽轮机(Ultra Supercritical Steam Turbine)与超临界汽轮机的蒸汽参数划分尚未有统一看法。有些学者把蒸汽参数为超临界压力与蒸汽温度大于或等于593℃称为超超临界汽轮机, 蒸汽温度593℃可以是主蒸汽温度,也可以是再热蒸汽温度; 有些学者把主蒸汽压力大于27. 5MPa 且蒸汽温度大于580℃称为超超临界汽轮机。1979 年日本电源开发公司(EPDC) 提出超超临界蒸汽参数( Ultra Supercritical Steam Condition)的概念, 简写为USC, 也称为高效超临界或超级超临界。目前, 超超临界汽轮机的提法已被工程界广泛接受和认可, 在传统的超临界蒸汽参数24. 2MPa/ 538℃/ 538℃的基础上,通过提高主蒸汽温度、再热蒸汽温度或主蒸汽压力改善热效率。国外提高超临界机组的蒸汽参数有两种途径: 一种途径是日本企业的做法, 通过把主蒸汽和再热蒸汽的温度提高到593℃或600℃, 实现了供电热效率的提高, 生产出超超临界汽轮机; 另一种途径是欧洲一些企业的做法, 把蒸汽参数提高到28MPa 和580℃, 也实现了供电热效率的提高, 生产出超超临界汽轮机。 国外投运大功率超超临界汽轮机比较多的国家有日本和丹麦, 生产大功率超超临界汽 轮机台数比较多的企业有东芝、三菱、日立、阿尔斯通(德国MAN)和西门子。我国研制超超临界汽轮机, 建议主蒸汽压力取为25MPa ～ 28MPa, 主蒸汽温度为580℃～600℃, 再热蒸 汽温度为600℃, 机组功率为700MW～1000MW。 2.超超临界技术的发展 2. 1 日本超超临界技术开发 日本超超临界技术开发分为2 个阶段实施完成。第一阶段超超临界技术开发从1981 年开始, 1994 年结束。第一阶段的技术研究工作分为2步同时进行: 第一步的蒸汽温度为593℃/ 593℃,第二步的蒸汽温度为649℃/ 593℃。第一阶段技术开发的目标是在传统超临界蒸汽参数( 24.2MPa/ 538℃/ 538℃) 的基础上, 热效率再提高2. 2% 。主要技术研究工作有5项:○1初步试验( 1981年)；○2锅炉元件试验(1982～1989年)；○3汽轮机转动试验( 1983～1989年)；○4超高温汽轮机示范电厂试验(1983～1993年)；○5总体评价与分析( 1994年)。1994年完成了第一阶段技术开发的总体评价与分析工作。 第二阶段超超临界技术开发从1995年开始,2001年结束。第二阶段蒸汽温度为630℃/ 630℃, 第二阶段技术开发工作的重点是对9%Cr ～12%Cr 新型铁素体钢进行开发和验证。第二阶段技术开发的目标是在常规超临界蒸汽参数(24. 2MPa/ 538℃/ 538℃)的基础上, 热效率再提高4.8 个百分点。第二阶段技术研究工作有4 项:○1初步试验( 1995 年)；○2锅炉元

上汽660mw超超临界汽轮机DEH温度准则

1DEH温度准则 (1)X准则 一方面，为了提高机组的经济性，应尽可能快的启动；另一方面，蒸汽参数及汽轮机热应力必须保持在规定值内，以延长汽轮机使用寿命。运行状态改变时，进入汽轮机的蒸汽参数及传热量也会相应改变。为了限制汽轮机的热应力，汽轮机应力评估TSE使用可调整的温度准则——X准则判断机组是否能够接受运行方式的改变，并将判断后的结果作为允许条件送到汽轮机启动顺控子组SGC，以决定汽轮机是否能够进行相应的操作。其中，X1准则和X2准则用于判断是否允许打开主汽门对主调门进行暖阀；X4、X5和X6准则用于判断是否允许打开主调门并冲转至360r/mim进行低速暖机；X7A和X7B准则用于判断在360 r/mim时汽轮机暖机程度是否合适、是否允许继续升速至3000r/mim；X8准则用于判断在3000r/mim时汽轮机暖机程度是否合适、是否允许汽轮机并网。 a)X1准则 X1准则是在冷态启动时使主蒸汽温度高于汽轮机阀体温度，避免汽轮机阀体被主蒸汽冷却。即在打开汽轮机主汽门对主调门暖阀时，主蒸汽温度要比主调门阀体温度高一定值。而在极热态启动时,允许主蒸汽温度低于主调门阀体温度。 X1准则为：θMS＞θmCV + X1 式中, θMS为锅炉侧过热器出口的主蒸汽温度,由A、B侧主蒸汽管道蒸汽温度4 个测点小选得出；θmCV为汽轮机主调门阀体50％深度（中心点）温度，由主调门A、主调门B阀体温度大选得出；X1为允许的最低温差。

θmCV＝0，θMS＞100； θmCV＝550，θMS＞530； θmCV＝600，θMS＞530； b)X2准则 X2准则是为确保主蒸汽的饱和温度低于汽轮机主调门阀体温度一定值，避免主汽门打开后,主调门温升过快。冷态启动时，如果汽轮机主调门阀体的温度低于主蒸汽的饱和温度，打开主汽门后，主蒸汽与主调门接触，将以凝结放热的方式加热主调门阀体。由于凝结放热的放热系数很大，主调门阀体内表面的温度很快上升到主蒸汽的饱和温度。如果阀体内部温度过低，就会在阀体内部产生很大的热应力。所以要使主蒸汽的饱和温度低于主调门阀体内部温度。 X2 准则为：θSatSt＜θmCV + X2 式中，θSatSt为主蒸汽的饱和温度，通过汽轮机前主蒸汽压力计算得到。汽轮机前主蒸汽压力由A、B侧主蒸汽管道蒸汽压力4个测点大选得出；X2为允许的最高温差，是θmCV 对应的允许上限温差Δθu perm mCV的1.3倍，即：X2＝1.3×Δθu perm mCV。

1000MW二次再热超超临界汽轮机安装工艺总结

1000MW二次再热超超临界汽轮机 安装工艺总结 1.工程概况: 国电泰州电厂二期工程#4机组,汽轮机是由上海汽轮机厂生产的超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、单背压凝汽式，带二级外置式蒸汽冷却器，共有十级回热抽汽。该型汽轮机是目前国内首先采用超高压缸、高压缸、中压缸和两只低压缸单轴串联布置的最大容量汽轮机。除超高压转子由两只径向轴承支承外，高压、中压转子和两根低压转子均采用单轴承支承方式，结构紧凑，并能减少基础变形对轴承载荷及轴系对中的影响，机组总长约56米(包括发电机和励磁机转子)。轴承座采用落地式布置方式。超高压缸、高压缸、中压缸采用传统方式支承，由其猫爪支承在汽缸前后的2个轴承座上；而低压外缸直接座落在凝汽器颈部，低压内缸通过猫爪及支架直接座落在低压缸轴承两侧猫爪上，内外缸之间由膨胀节密封连接。超高压缸采用单流程双层缸设计：外缸为桶形,前后两段用螺栓连接，内缸为垂直纵向平分面结构。高压缸、中压缸采用双流程双层缸设计。膨胀系统设计具有独特的技术风格：机组的绝对死点及相对死点均设在超高、高压之间的推力轴承处，整个轴系以此为死点向两端膨胀，低压内缸也通过汽缸之间有推拉装置而向后膨胀。主汽门及再热门均布置于汽缸两侧，与汽缸直接连接，无导汽管。 超超临界百万机组由于设计及其结构的特点，超高压缸、高压缸、中压缸在制造厂内进行精装后整体发往现场，故现场只需将其就位、找中，而且超高、高、中压缸的工作可以与低压缸的工作同时进行。 低压外缸重量与其它件的支承方式是分离的，即外缸的重量完全由与它焊在一起的凝汽器颈部承担，其它低压部件的重量通过低压内缸的猫爪由其前后的轴承座来支承。所有轴承座与低压缸猫爪之间的滑动支承面均采用低摩擦合金。 #2轴承座位于超高压缸和高压缸之间，是整台机组滑销系统的死点。在#2轴承座内装有径向推力联合轴承。因此，整个轴系是以此为死点向两头膨胀；而超高压缸和高压缸的猫爪在#2轴承座处也是固定的。因此，超高压外缸受热后也是以#2轴承座为死点向机头方向膨胀。而高压外缸与高压转子的温差远远小于低压外缸与低压转子的温差。因此，这样的滑销系统在运行中通流部分动静之间的差胀比较小，有利于机组快速启动。 #1轴承座前端部位装有液压盘车装置，其设计压力为250bar，盘车速度为45～ 60r/min；＃4轴承座上装有手动盘车装置。除＃2轴承座外，其它轴承座内都装有抬轴架，便于施工，＃2轴承座的抬轴架安装在轴承座外的底板上，用螺栓固定，易于拆卸。汽缸与轴承座均为无台板、无垫铁施工，

上汽超超临界1000MW机组DEH基本画面说明

DEH 基本画面说明 1 、汽轮机控制器 汽轮机控制器画面主要由启动装置控制回路（TAB）、转速负荷控制回路（SPD/LOAD CTRL）、压力控制回路（HP PRES CTRL）三部分构成，以上三个回路换算出的指令经过中央低选功能得出总流量指令，再通过高排温度控制器（HP EXH TEMP CTRL）、高压叶片级压力控制器（HP BLAD PRES CTRL）及阀位限制功能（POSN LIMIT）的限制，从而控制高中压调门及补汽阀的阀门开度。 启动升程限制器（TAB）作用于汽机启动阶段，其指令输出（0~100%）由 TAB 自动生成，在启动过程中无需运行人员操作。TAB 每次到达某一限值时，其输出都会停止变化，等待执行特定任务操作，操作完成收到反馈信号后，输出才会继续变化。在特殊工况下，TAB 可切到外部控制，人为输入指令值，来改变总流量指令。TAB 指令主要用于分阶段完成机组启动过程中所需逐步完成的设备复位、设备检查等工作。 转速设定值（SPEED SETP）为汽机设置目标转速，由闭环控制器自动计算生成，在启动过程中无需运行人员操作，盘车转速为 50~60 转/分，程控设定暖机转速 360 转/分，当暖机结束后，由操作员手动释放额定转速，程控设定机组额定转速为 3009 转/分，略高于电网频率，用于防止并网瞬间逆功率。当转速设定值手动设置不被闭锁时，也可人为输入目标转速值。 汽轮机实际转速（ST SPEED）以一定的速率升降至目标转速，该速率由 TSE 温度裕度（TSE INFL）限制，在汽机启动前需运行人员手动投入，如该功能发生故障，将会报 TSE 故障（TSE FAULT）。在转速上升过程中，如果转速设定值与实际转速偏差过大（DEV TOO HIGH），将会闭锁设定值功能（STOP），待差值减小后自动解除闭锁设定值；在通过临界转速区时，如果加速度太小（ACCL