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汽轮机调速系统说明书

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505汽轮机调速系统说明书

引言

505是以微处理器为基础的调速器,适用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制。调速器采用菜单驱动软件以引导现场工程是根据具体的发电机或机械驱动应用要求对调速器进行组态编程。本说明书包括调速器的工作原理、系统构成、面板操作。

一、工作原理及系统介绍

505电子调节器比一般的液压系统控制精度高,自动化水平大大提高,热电负荷自整性也高。它能实现升降速(手动或自动)、配合电气并网、负荷控制(法为控制或功频控制)、抽汽热负荷控制及其它辅助控制,并可与DCS通讯,控制参数在线调整和超速保护功能等,能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。

基本原理

并网前在升速过程中,转速闭环为无差控制,控制器将测量的机组实际和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后输出标准电流信号给电液转换器,电液转换器接受调解其输出的标准电流信号,输出与输入电流信号相对应的调节信号油压;调节信号油压经液压伺服机构放大,控制油动机活塞运动,通过调节杠杆,改变调速汽门的开度,调节汽轮机高压段、低压段的进汽量,从而减少转

速偏差,达到转速无差控制。当转速达到3000转/分,机组可根据需要定速运行。此时505可接受自动准同期装置发出的或运行人员受冻发出的操作指令,调整机组实现同步,以便并网。

机组并网后,如果采用功率闭环控制,可根据需要决定505使机组立即带上初负荷,实测机组功率和机组转速作为反馈信号,转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正;功率给定于功率反馈比较后,经PID运算和功率放大后,通过电液转换器和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号,对机组实现无差调节。若功率不反馈,则以阀位控制式运行,即通过转速设定,开大调节汽门,增加进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时,505自动将负荷调节切换为转速调节式。机组容量较小时时建议可不采用功率闭环控制。

在机组带上一定电负荷后,可根据需要带热负荷,投入抽汽控制。505控制器根据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力进行自动控制。

系统构成

505是基于32位微处理器的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包括一个两行(24个字符)显示、一个有30个操作键的操作面板。操作盘用来组态505、在线调整参数和操作汽轮机的起停及运行。通过操作面板上的两行液晶屏客观差控制参数的实际值和给定值。

控制回路

505控制器拥有三个独立的控制器通道:转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控制PID回路。前两者通过低选输出,另外有一个PID控制回路可串接在转速控制回路,用于串级控制。其通讯接口有三种:RS232、RS485、辅助接点输入输出。控制器有三种操作模式:程序模式、运行模式和服务模式。组态控制器,只能以适合具体的控制要求,程序模式一旦组态后不得改动。除非需要改变控制功能是可在停机状态进入程序模式进行组态。运行模式主要用于操作汽轮机启动、正常运行、停机。程序模式在运行状态下可以修改运行参数,根据具体的汽轮机控制需要通过编程组态作用于相应的系统。

输入输出

505系统控制器有两个控制回路可输出4~20mA标准电流信号,负载能力为360欧姆,同时可以家振颤电流0~10mA;控制器有两个转速传感器输入,其信号输入为高选。

模拟量输入为4~20mA,有六个通道用于组态编程具体应用,输入阻抗为200欧姆,可用于功率和主汽压力输入。由于只有一个通道是隔离的,当使用多于两个通道输入信号时,需要考虑信号隔离问题。

模拟量输出为4~20mA, 有六个通道可供用户使用,负载能力为600欧姆,可用于输出某一变量,例如转速、功率等。

接点输入为干接点,共有20个,其中包括启动、停机(机组正常运行状态要求常闭)、外部复位(闭合短脉冲信号)、转速升高(闭合短脉冲信号)、转速降低(闭合短脉冲信号)。其余接点可组态使用,用于并网运行的汽轮发电机组必须组态两个用于发电机出口油开关触点以及并大网油开关触点,这两个触点直接由油开关辅助接点引出(机组并网信号正常要求常闭)。另外也可组态外部停机(闭合短脉冲信号)、投入/解除抽汽控制(投入是为常闭,解除视为常开)、外部运行(闭合短脉冲信号)、抽汽升高(闭合短脉冲信号)、抽汽降低(闭合短脉冲信号)。

继电器输出容量为28VDC1A,共有八个继电器,其中两个用于指定为停机及报警,停机继电器正常运行时带电,停机时不带电。另外抽汽机组可组态抽汽投入状态继电器,其余继电器可组态所需功能,同样也可组态停机。

控制系统输入测量元件

主要有测速、测功及测压元件。

测速元件可以采用磁电式或电涡流式测速探头。本系统采用磁电式传感器。磁电式传感器装永久磁钢,在其端面磁头处形成磁场,一旦该处磁阻发生变化,传感器部线圈能感应出相应的交流电压信号。在旋转体上安装导磁体发讯齿轮,齿轮模数大于2。传感器可安装在径向。传感器端面距齿轮顶端1毫米,距离较小则感应出较大的输出信号。传感器输出为双绞屏蔽线,其屏蔽线与双绞线中任一根

相并联后再连接至505转速测量通道“-”端。

测压元件采用常规电容式两线制压力变送器。压力变送器供电可以外部共点火控制器本身供电。由于505控制器的模拟量输入通道只有一路是隔离的,当压力输入采用不隔离通道时,必须考虑输入隔离问题,否则必须采用505本身供电(通过505部跳线)。建议采用外部供电式。

测功元件采用发电机功率变送器。

系统介绍

汽轮机采用有数字电液控制系统组成的控制式,并网前对汽轮机进行转速控制,在并网后对汽轮机进行负荷控制,并能在下列任一种机组运行式下安全经济运行:抽凝工况、抽汽工况。

505系统的基本自动控制功能是汽轮机的转速控制和负荷(热电负荷)控制功能。负荷控制是通过改变转速设定来完成的。同时它也具有其他辅助功能。

1启动升速及转速控制和保护

可以选择自动、半自动、手动三种启动式之一,这三种式的切换只有在停机后在控制器程序组态中改变来实现,本系统一般采用前两种式。

在505控制下可进行电超速保护试验、机械超速保护试验。具有超速保护(109%)功能。

2 同步及自动初负荷控制

机组定速后,可由运行人员通过手动或“自动准同期”装置发出的转速增减信号调整机组转速以便并网。机组并网后,505厘及自动使机组带上一定的初负荷以防止机组逆功率运行,当不采用功频控制时控制器将不设初负荷。

3负荷控制及甩负荷

505系统能在汽轮发电机并入电网后可根据运行情况或电厂运行规程,运行人员通过操作控制其转速给定值控制汽轮发电机从带初负荷直到带满负荷,并应能根据电网要求参与一次调频。

系统具有开环和闭环两种控制式去改变或维持其轮发电机的负荷。开环控制根据转速给定值及频差信号确定阀门的开度指令。该种式即阀位控制式。

闭环控制则以七轮发电机的实发功率作为反馈信号进行负荷自动调节。该种式即为功频控制式。

负荷控制可以通过在并网后增加或减少转速设定值来实现。

抽汽控制可自动或手动投入。在自动投入情况下,在抽汽菜单显示时操作投入。然后通过增加或减少抽汽压力设定值即可增减抽汽负荷。投入抽汽控制时控制器将对机组热电负荷进行自整控制。

当机组甩负荷时,控制器自动切换到转速控制式并切除功率和抽汽控制,维持汽轮机转速在同步转速(2950转/分)下空转,以便汽机能迅速重新并网。

4操作及通讯

所有控制指令可以通过控制器本身键盘、触点、遥控或通讯式发出。控制器配备有RS232、RS422、RS485三种通讯接口供用户选择与DCS通讯。通讯协议采用MODBUS协议。例如转速设定升降可以通过505操作面板ADJ键调节,也可以通过505外部转速升降触点控制。

硬接线开关量采用干接点,模拟量采用4~20mA.

所有控制指令可以通过控制器本身键盘、遥控或通讯式输入。

二、汽轮机的启动

1执行器的标定

在汽轮机第一次运行欠或可能影响执行机构或阀门维修后应按照下述步骤进行阀门的标定以确保调速器的标定与汽轮机调速汽门一致。步骤如下:

1 在标定过程中,紧急停机触点输入必须闭合或跨接。

2 执行系统RESET指令。(按“RESET”键)

3 按调速器面板上的“Emergency Shutdown(紧急停机)”按钮。

4 按“ACT”键,然后按下翻键直到出现“Stroke Actuatou dsbled,Steam Must be off”(确认主汽门已经切断了汽轮机的汽源)

5 按“YES”键(屏幕显示“Stroke to Min-Enabled,Mincurr Adjust *20.000”)

6 按“YES”键进入该式或下翻键头转入所需的式。

6.a Stroke to Min-Enabled,Min curr Adjust *xxx.xx----按“YES”键迫使执行机构输出至下限值或零位。

6.b Stroke to Max-Enabled,Max curr Adjust *xxx.xx----按“YES”键迫使执行机构输出至之上限值。岸上生活下降键来改变100%执行机构行程市的电流值。

6.c Manually Adjust-Enabled,Stroke Value xxx.xx----在该显示屏幕下按上升、下降键将以5%/秒的速率在0~100%之间改变阀门的输出电流。

7 当标定结束时,505所显示的0~100%阀门位置必须等于0~100%实际阀门行程。

8 按两次CLEAR键来保存更改值并退出标定式。

2汽轮机的启动式

505 有三种可供选择的汽轮机启动式:手动、半自动、全自动。这三种启动式在程序模式下选择,更改启动式只能在停机后进入程序模式才能进行。

三种启动式的操作分别介绍如下:

1手动启动式

当组态了手动启动式时,采用下列启动操作程序:

1、确认汽轮机已进入准启动阶段。(启动前的准备参考“安装使用说明书”)

2、发一复位“RESET”指令(使所有报警和停机状态复位)。

3、关闭电动隔离门及其旁通阀门,然后全开主汽门。

4、发出运行“RUN”指令。

*这时,调速器将以“阀位限制器速率(Valve Limiter RATE)”开启调节阀至其最大位置。

*转速给定值以“至最低转速速率(Rate To Min Rate)”从零变化至最低控制转速。

5、以可控速率开启主汽门前旁通阀门。

*当汽轮机转速升高至最低控制转速时,调速器的转速PID通过控制调节阀的开度来控制汽轮机的转速。

6、将电动隔离门开启至100%开度。

*转速维持在最低控制转速下直到运行人员进行操作。如果组态了“顺序自动启动”则就由顺序自动启动程序开始控制。

2半自动启动式

当组态了半自动启动式时,采用下列启动操作程序:

1、确认汽轮机已进入准启动阶段。(启动前的准备参考“安装使用说明书”)

2、发一复位“RESET”指令(使所有报警和停机状态复位)。

3、打开主汽门(确认汽轮机没有加速)。

4、发“RUN”指令。

*此时,转速给定值以“至最低转速速率(Rate To Min Rate)”从零变化至最低控制转速给定值。

5、以控制的速率提升调速器的阀位限制器。

*当汽轮机转速升高至最低控制转速时,调速器的转速PID通过控制调节阀的开度来控制汽轮机的转速。

6、将阀位限制器提升至100%开度。

*转速维持在最低控制转速下直到操作人员进行操作。如果组态了“顺序自动启动”,则就由顺序自动启动程序开始控制。

3自动启动式

当组态了自动启动式时,采用下列启动操作程序:

1、确认汽轮机已进入准启动阶段。(启动前的准备参考“安装使用说明书”)

2、发一复位“RESET”指令(使所有报警和停机状态复位)。

3、打开主汽门(确认汽轮机没有加速)。

4、发“RUN”指令。

* 调速器将以“阀位限制器速率”开启调节阀至最大位置。

*转速给定值以“至最低转速速率”升高至最低控制转速。

*当汽轮机转速升高且与转速给定值一致时,调速器的转速PID通过控制调节阀的开度来控制汽轮机的转速。

*转速维持在最低控制转速下直到运行人员操作或最低控制转速延时完成后转速开始根据新的转速设定值进行变化。

3顺序自动启动

该功能不同于“自动启动式(AUTOMA TIC START MODE)”,顺序自动

启动能够与三种启动式中的任一种一起使用。

采用这一功能,发出“RUN”指令后,顺序自动启动程序就将转速给定值升至低暖机砖宿设定值,并在该社定值下保持一段时间。再将转速给定值升至高暖机转速设定值,同样在该社定值下保持一段时间。然后将转速给定值升值额定转速设定值。热态启动和冷态启动的所有升速率和保持时间都是可编程的。利用跳闸后的停机时间计时器来确定热态启动和冷态启动的不同控制。当执行停机指令且汽轮机转速降至低于低暖机转速设定值时开始计时。

采用顺序自动启动程序,如果在发出“RUN”指令时,系统的停机时间处于所设定的“热态启动”和“冷态启动”时间之间,调速器将在热态启动和冷态启动参数之间进行插计算以确定启动升速率和保持时间。随时都能从键盘、触点输入或通过Modbus暂停顺序自动启动程序。可以通过暂停指令,转速给定值升降指令来暂停执行顺序自动启动程序,也可以从键盘或Modbus 通讯直接输入转速给定值来暂停执行顺序自动启动程序。三个指令源中任意一个最后发出的指令将决定程序的运行式。不过,停机状态将使该功能退出执行,只有在执行启动后才能要求重新投入该功能。

4转速PID 运行式

转速PID根据组态和系统条件,按下列式之一运行:

1、转速控制;

2、频率控制;

3、机组负荷控制

当组态为非发电机应用时,转速PID始终以转速控制式运行,而当组态为发电机应用时,发电机和电网断路器的状态决定了转速PID 的运行式。

(1)转速控制

发电机断路器触点断开时,转速PID以转速控制式运行,转速PID 将汽轮机控制在恒定的转速或频率下而与其实际负荷无关。

(2)频率控制

发电机断路器触点闭合而电网断路器触点断开时,转速PID以频率控制式运行,机组将运行于恒定转速或频率下而与其实际负荷无关。当断路器的状态使转速PID切换到频率控制时,转速给定值立即阶跃变化至选择频率控制前最后一次检测到的转速。如果最后一次检测到的转速不同于额定转速给定值,转速给定值将以1转/秒的缺省速率变化至额定转速给定值。

(3)机组负荷控制

当发电机和电网断路器都闭合时,转速PID以机组负荷控制式运行。在电网中并列运行时,给定值高于额定转速就能使负荷从0增加到100%。机组的赴转换为额定转速的百分比。

不等率% X 发电机负荷X 额定转速= 给定值变化

例如:5%X100%X3000=150

这说明:当机组在电网中并列运行时,转速给定值能从3000转/分调整至3150转/份使机组负荷从0增加到100%。

5 超速试验

当机组不论按哪种式启动,并按事先组态好的顺序自动启动程序稳定在额定转速时,就可以进行汽轮机的超速试验。超速试验的步骤如下:

1、将转速给定值提升至调速器上限转速设定值;

2、为了记录本次超速试验室所达到的最高转速值,必要的话,请清除掉“Highest Speed Reached”值。清除时按OSPD(OVERSPEED)键,下翻至显示屏2,按YES键。注意:改制也能在控制(CONT)键下清除或读出。

3、试验时同时按OSPD键和Adjust UP键提升转速给定值。转速给定值升高至高于调速器上限转速设定值时,OSPD键中的投入超速试验LED灯将亮起。如果此时释放OSPD键,转速给定值将返回到调速器上限转速设定值。

4、以但汽轮机转速达到调速器的部OVER SPEED TRIP LEVEL设定值,OSPD的LED就闪烁且屏幕闪烁显示“Speed>Trip”信息。

5、如果在超速试验LED闪烁时释放OSPD键,机组将因超速而跳闸。

6、如果进行机械超速试验,则不要释放OSPD键且继续调整转速给定值就能使其达到超速试验极限值,超速试验LED将以较快的频率闪烁,表示已达到最大转速给定值,机组应由外部跳闸装置跳闸。

6 机组带电负荷

505接收到发电机断路器触点和电网断路器触点闭合信号后即可带电负荷。此时调整转速设定点值,如果转速不等率设置为5%,那么,当转速设定点值从3000转/份上升至3150转/分时,机组就能从0带满100%电负荷。加负荷控制见《安装使用说明书》加负荷曲线。

7 机组带抽汽、带热负荷(如果使用505E调速器)

投入抽汽的条件是:

(1)抽汽信号没有失效;

(2)机组带伤25%额定电负荷;

(3)发电机断路器触点闭合;(如果组态)

(4)电网断路器触点闭合。(如果组态)

可以采用手动和自动两种式投入/切除抽汽控制。手动投入抽汽控制时,慢慢降低低压阀位限制器,直到低压阀位限制起到它的最小开度位置,抽汽PID开始工作,此时抽汽控制就投上了。手动切除抽汽控制时,慢慢升高低压阀位限制器,直到低压阀位限制起到它的最大开度位置,抽汽PID停止工作,此时抽汽控制就切除了。当505接收到一个投入/切除指令时,505就自动降低/升高低压阀位限制器开度位置,来投入/切除抽汽控制。

3.8停机

可以通过“CONT”键控制机组自动停机。也能采用手动式,按一定的速率降负荷,负荷减到0,得到解列信号后,打闸关闭主汽门和调

速汽门。

三、调速器的安装

1 安装

调速器的安装必须留有足够的接线空间,面板上的8个螺钉保证了调速器的牢固安装,其重约4千克,允在-25摄氏度到65摄氏度的环境温度中运行。

2 电气连接

电气连接参考本公司提供的《电气原理图》。由于电磁干扰的原因,建议小电流接线(端子52到121)与大电流端子(端子1到51)分开布线。

505 调速器要求电源要有一定的输出电压和电流的能力。在大多数情况下,这个功率额定值由伏安(VA)来表示。电源的额定功率应大于或等于调速器的额定功率。下面为调速器不同电源的额定功率值及熔断器规格:

18~32VDC(6.25A置熔断器,77VA最大)

88~132VAC@47~63Hz获90~150VDC(2.5A置熔断器,143VA最大)

~264VAC@47~63Hz(1.5A置熔断器,180VA最大)

3 屏蔽接地

在接线端子块上,每个转速传感器输入、执行机构输出、模拟输入、模拟输出和通讯接口都分别有一个独立的屏蔽接线端。所有这些输入都应该采用双股绞合屏蔽线。继电器输出、触点输入和电源接线通常不要求屏蔽,但如果需要也可以屏蔽。

四、调速器的组态编程

调速器在上电后自动进入自检状态,包括自身硬件检查和组态检查。一旦组态检查完毕且汽轮机处于停机状态,就可以进入调速器的编程式进行组态。按PRGM键,输入口令1113,然后按ENTER 键,显示器上将出现SHUTDOWN CONTROL Y/N的提示。如果按YES键,调速器将触发停机并可进入编程式。如果按NO键,调速器将返回到选择式屏幕且不进入编程式。

一旦组态完毕后,要退出编程式应按两次CLEAR键,这样就使调速器保存所组态的容并启动组态检查程序。如果变成组态没有出错,调速器将显示“Controlling Parameter/Press Run or Program”;如果出错,将显示“Config ERROR—Press PRGM”以及所发现的组态错误。调速器在出厂前已经针对具体的运用进行了组态,用户必须按《电气原理图》接线,否则要进入编程式进行组态修改。

五、操作说明

1 SPEED转速监视屏幕

2 LMTR阀位限制器屏幕

3 ACTR执行机构屏幕

4 CONT控制参数屏幕

5 DYN动态参数屏幕

6 AUX辅助控制屏幕

7 远程转速给定值

8 KW机组负荷监视屏幕

9 报警

10 跳闸

11 转速串级和辅助动态参数调整

505E调试

1. 505E组态;

2. SPC阀位控制器组态(部参数预设置);

3. 固定LVDT传感器,正好露出第一根线痕;

4. 在505E设置阀位,量SPC的37、38号端子的电流(4~20mA);

5. 拔掉电液转换器的信号线,启动高压油泵和电控油泵,轻敲错油门杠杆,应不会上下活动(否则将控制不住调门,应更换电液转换器);

6. 机械找中:调节电液转换器下部的螺帽,使其上面两个螺帽并紧,消除间隙,且杠杆应在水平位置;

7. 如下图:松开错油门上的螺帽5,调节4,使错油门活塞6上升或

下降,当调门正好缓慢往下移动为宜,夹住6和4,使5、6并紧,调节1和2,使3能够用力转动为宜;

8. 标定:启动高压油泵,停止电控油泵,在就地用力拉错油门杠杆,利用软件调整阀位的零点和满度;如拉不动,可能是有事故油压存在,须让汽机运行的复位;

9. 插上电液转换器的信号线,启动高压油泵和电控油泵开始拉阀,在505E设置阀位,观察高、低调门的实际开度;

10. 拉阀操作:“RESET”——“RUN”——“LMTR(6)”=显示“@HP Lmt Setpt xxx%”——“ENTER”——“x”——“ENTER”;“菱形键”=显示“@Lp Lmt Setpt xxx%”;

11. 修正阀位零点和满度:505E打闸——“ACT”——“菱形键”=显示“Steam Must Be off!!!”——“YES”=显示“Min Curr Adjust * x.xxx”——“菱形键”=显示“Max. Curr Adjust * x.xxx”,分别可用“ADJ”键增减修正505E输出电流去SPC的4~20mA;

12. 用信号发生器输入3000HZ频率作为转速接入和4~20mA的信号作为抽汽压力的反馈,在505E上加、减转速,高调门应会相应的开大或关小;在505E上设置抽汽压力给定值,低调门应会相应动作;

13. 让电气运行合上发电机出口断路器,按“DYN”键505E上显示的offline应会变为online,电气同期增或减,505E上的转速设定值应会增或减。

浅谈汽轮机调速系统

浅谈汽轮机调速系统 尹琼芳 武汉都市环保工程技术股份有限公司湖北武汉430071摘要:云南德钢22MW高炉煤气发电机组采用了杭州汽轮机厂提供的纯凝汽轮发电机组, 并配套WOODWORLD公司生产的505数字调速器,采用数字电液调速系统调节汽轮机转速 控制机组负荷,本文以该工程为例简要介绍了汽轮机调速系统的组成及调试方法关键词:调速505voith油动机调节汽阀 中图分类号:TK26文献标识码:A 引言 电力系统要求上网的汽轮发电机组必须具备可靠的调节系统,不但反应迅速而且要保证很高的精度,对于整个机组则要求在各种工况下均能保证机组可以安全,高效地运行。在启停过程中则要求既安全可靠又可顺利地进行自动启停。 汽轮机调节系统的型式很多,有机械调速系统、液动调节系统、电液调节系统等,但它的被调量不外乎是转速、功率及压力等信号,问题在于设计一个具有最佳的调节规律的控制系统,对这些调节变量进行运算和修正,保证汽轮机在各种工况下稳定运行,协调汽轮机和锅炉之间的控制,并能满足电力系统的要求。 目前汽机调速系统中使用最多的是汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric-Hydraulic Control System,以下简称DEH),整个调速系统可划分为两个部分:电子调速和液压控制。一概述 云南德钢22MW高炉煤气发电工程的调节系统主要由转速传感器,数字式调节器,电液转换器,油动机和调节汽阀组成 Woodward505同时接收来自二个转速传感器的汽轮机转速信号,并与转速给定值进行比较后输出4~20mA执行机构,输出的电信号经电液转换器转换成二次油压(0.15~0.45MPa),二次油压通过油动机操纵调节汽阀,由此来控制汽机进汽量的大小。 二调速系统的组成 2.1调节油系统 整个供油系统提供机组正常运行所必需的润滑油和调节油,正常情况下压力油由汽轮机主轴上的主油泵共给,在启,停机过程中由辅助油泵供给,因主油泵没有自吸能力,使用了注油器给主油泵提供进油,在汽轮机转速升到额定转速后主油泵可投入使用为润滑和调节系统

青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇

青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇 青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇 电调 一:自动调节 1、自动调节:使被调量或被调参数按要求规律变化。 2、蒸汽轮机自动调节的基本方法: ● 汽轮机的工作介质:蒸气 ● 发电用汽轮机的能量转换过程:蒸汽的内能——轴系的机械能(动能)——电能 ● 函: ● 汽轮机的功率公式: N=D 0x ΔHxη0i/3600 KW D:蒸汽流量 kg/h ΔH:蒸汽透平的绝热函降 kJ/kg η 0i :汽轮机的内效率 N:功率 ● 被调量或调节参数:表象看:转速、功率、排汽压力、进汽压力、抽汽压力等 ●实际调节量或参数:蒸汽流量、调节汽阀的开度 I二:电调系统的定义、分类和组成 1、电调系统的定义:在全液压调节的基础上,某些环节由电子产品所代替的调节系统。优点:精度高、更稳定、操作方便 缺点:安全性能低——通过冗余和保护来解决 2、分类: 厂内产品:KD系列 K系列 按反馈方式分:电反馈、液压反馈、机械反馈 按所选用的电调产品分:Woodward系列、ABB系列、HLS系列、新华系列等

三:常用的电调产品及介绍 (1)组成:数字调节器+电液转换器 (2)厂家:WoodWard、HLS、新华等 (3)作用: 数字调节器(CPU):采集各种需要的数据和接收用户的指令,按照预先设定的程序进行运算、判断、比较等操作,决定输出的状态或大小。指令 电液转换器:把数字调节器输出的电信号转换成一定的液压信号 (5)外观:505/505E: 正面:显示屏、数字键、功能键、选择键等 背面:接线端子、通讯接口、电源接口 (6)输入/输出(以505E为例) 输入:模拟量 8个 2个必选(转速输入)+6个可选 开关量 16个 4个必选:停机NC、复位、转速升、转速降 12个可选(如果是发电用机组,GB(发电机油开关)和TB(电网油开关)是必选的) 输出:模拟量 8个 2个必选(执行器)+6个可选

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

技能鉴定汽轮机调速系统检修高级工复习题

《汽轮机调速系统检修》中级工复习题 一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内) 1.>下列选项中与导线电阻无关的是( )。 (A)导线的横断面;(B)导线材料;(C)电压;(D)导线长度。 答案:C 2.>平面刮削的精度检查,用( )数目来表示。 (A)平等度;(B)不直度;(C)显示度;(D)面轮廓度。 答案:C 3.>汽轮机油和机油的代号中的黏度值是表示该油在( )℃时的平均值。 (A)30;(B)40;(C)50;(D)60。 答案:C 4.>ZG25的阀体铸钢,其使用温度范围是( )。 (A)400~450℃;(B)500~520℃;(C)540℃以内;(D)570℃以内。 答案:A 5.>轴承的最高精度等级是( )。 (A)C;(B)D;(C)E;(D)F。 答案:C 6.>新汽压力为12.75MPa的国产20万千瓦机组属于( )。 (A)中压机组;(B)高压机组;(C)亚临界机组;(D)超临界机组。 答案:B 7.>钻头的柄部供装卡钻头和传递主轴的( )。 (A)扭矩;(B)轴向力;(C)扭矩和轴向力;(D)扭矩或轴向力。 答案:C 8.>给水泵都布置在除氧水箱的标高下一定的距离,这是为了( )。 (A)增加给水泵出口扬程;(B)利于凝结水除氧;(C)防止给水泵汽蚀;(D)布置方便。答案:C 9.>划线找正就是利用划线工具,使零件在划线时,有关毛坯表面处于( )。(A)垂直位置;(B)水平位置;(C)成一定角度;(D)合适的位置。 答案:D

10.>辅助超速遮断滑阀的动作转速应为( )。 (A)3300~3360r/min;(B)3360~3390r/min;(C)3390~3420r/min;(D)3420~3480r /min。 答案:C 11.>针对特定的产品、项目或合同,规定专门的质量措施、资源和活动顺序的文件,称为( )。 (A)质量评价;(B)质量评审;(C)质量手册;(D)质量计划。 答案:D 12.>质量方针是由( )颁布该组织总的质量宗旨和质量方向。 (A)总工程师;(B)副总经理;(C)管理者代表;(D)最高管理者。 答案:D 13.>企业实施ISO9000系列标准的目的是( )。 (A)提高企业的知名度;(B)提高企业的管理水平;(C)提高工人的素质;(D)提高企业的经济效益。 答案:B 14.>汽轮机调速系统温度较高部件如滚动轴承、门杆、活动铰链等应涂以( )。 (A)清洁的汽轮机油;(B)二硫化钼粉;(C)煤油;(D)汽油。 答案:B 15.>油系统检修时,拆油管前应先放油,拆下的油管口要( )。 (A)用纱团塞紧;(B)用白布包扎;(C)朝下;(D)朝上。 答案:B 16.>油动机活塞上的油垢应用( )清洗。 (A)汽油;(B)煤油;(C)汽轮机油;(D)汽油或煤油。 答案:B 17.>旋转阻尼或径向泵调速器在组装扣盖时,应在水平结合面上紧上1/3螺栓,然后用( )mm塞尺不通,则严密性合格。 (A)0.02;(B)0.05;(C)0.08;(D)0.10。 答案:B 18.>各部件组装完毕,如暂时不与系统相连接时,需对各孔洞作临时封闭。对空气孔应用( )封闭。

青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇

捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇 捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇 电调 一:自动调节 1、自动调节:使被调量或被调参数按要求规律变化。 2、蒸汽轮机自动调节的基本法: ● 汽轮机的工作介质:蒸气 ● 发电用汽轮机的能量转换过程:蒸汽的能——轴系的机械能(动能)——电能 ● 函: ● 汽轮机的功率公式: N=D0xΔHxη0i/3600 KW D:蒸汽流量kg/h H:蒸汽透平的绝热函降kJ/kg Δ η0i:汽轮机的效率 N:功率 ● 被调量或调节参数:表象看:转速、功率、排汽压力、进汽压力、抽汽压力等 ●实际调节量或参数:蒸汽流量、调节汽阀的开度 I二:电调系统的定义、分类和组成 1、电调系统的定义:在全液压调节的基础上,某些环节由电子产品所代替的调节系统。

优点:精度高、更稳定、操作便 缺点:安全性能低——通过冗余和保护来解决 2、分类: 厂产品:KD系列K系列 按反馈式分:电反馈、液压反馈、机械反馈 按所选用的电调产品分:Woodward系列、ABB系列、HLS系列、新华系列等3、电调系统与液压调节系统的比较: 三:常用的电调产品及介绍

(1)组成:数字调节器+电液转换器 (2)厂家:WoodWard、HLS、新华等 (3)作用: 数字调节器(CPU):采集各种需要的数据和接收用户的指令,按照预先设定的程序进行运算、判断、比较等操作,决定输出的状态或大小。指令 电液转换器:把数字调节器输出的电信号转换成一定的液压信号 (5)外观:505/505E: 正面:显示屏、数字键、功能键、选择键等 背面:接线端子、通讯接口、电源接口 (6)输入/输出(以505E为例) 输入:模拟量8个2个必选(转速输入)+6个可选 开关量16个4个必选:停机NC、复位、转速升、转速降 12个可选(如果是发电用机组,GB(发电机油开关)和TB(电网油开关)是必选的) 输出:模拟量8个2个必选(执行器)+6个可选

青岛汽轮机调速系统使用说明书

BN10-1.6/0.25型 10MW补汽凝汽式汽轮机 安装使用说明书 (二) 0-1004-1606-0000-00 青岛捷能汽轮机集团股份有限公司 2011年10月

前言 本册说明书主要介绍汽轮机的本体结构、调节保安系统、油系统、辅机系统以及安装要求,有关汽轮机的技术规范、辅助设备、安装数据、工况图等内容,请见《安装使用说明书》第一分册。有关汽轮机运行及电调节器操作见第三分册。 一、本体结构 本汽轮机为单缸补汽凝汽式汽轮机,本体主要由转子部分和静子部分组成。转子部分包括套装转子、叶轮、叶片、联轴器、主油泵叶轮等;静子部分包括汽缸、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀等。 1、汽缸 本机汽缸为单缸结构,由前缸、后缸组成。通过垂直中分面连接成一体。 主汽门、调节汽阀与汽缸为一体,新蒸汽从单侧主汽门下部直接进入汽缸蒸汽室内。主汽门到蒸汽室无联通管。 前汽缸下部有补汽口,汽缸注意保温施工质量,以防上下缸温差过大造成汽缸热挠曲。 汽缸排汽室通过排汽接管与凝汽器刚性连接。 排汽接管内设有喷水管,当排汽室温度超限时,喷入凝结水,降低排汽温度。排汽管内两侧有人梯,从排汽室上半的人孔可进入排汽室内。 排汽室顶部装有安全膜板,当排汽压力过高,超过限定值时,安全膜片破裂,向大气排泄蒸汽。 前汽缸由两个“猫爪”支撑在前轴承座上,前轴承座放置在前底板上。可以沿轴向滑动。后汽缸采用底脚法兰形式座在后底板上。 机组的滑销系统由纵销、横销、立销组成。纵销是沿汽轮机中心线设置在前轴承座与前底板之间;横销设置在前“猫爪”和后缸两侧地脚法兰下面;立销设置在前、后轴承座与汽缸之间。横销与纵销中心的交点为机组热膨胀死点。当汽缸受热膨胀时,由前猫爪推动前轴承座向前滑动。在前轴承座滑动面上设有润滑油槽,运行时应定时注润滑油。 在调节级后设有压力温度测孔,用于检测汽缸内蒸汽压力、温度。另外,在

汽轮机液压调节系统.

汽轮机液压调节系统 目录 第一章系统介绍 第二章 EH系统 第一节概述 第二节主要技术参数 第三节供油系统 第四节执行机构 第五节危急遮断系统 第六节检修工艺 第七节EH系统的故障及处理 第三章主汽阀和调速汽阀第一节概述 第二节高压主汽阀 第三节高压调节汽阀 第四节中压主汽阀 第五节中压调节阀 第六节故障及处理方法 第四章保安系统 第一节保安系统 第二节危急遮断器 第三节危急遮断油门 第四节手动停机解脱阀 第五节注油压出试验

第一章系统介绍 一、要求 汽轮机运行对调节系统的要求是:当外部系统负荷不变时,保持供电的频率不变;当外部系统负荷变化时,迅速改变汽轮机组的功率,使其与系统的变化相适应,维持供电频率在允许范围内变化(一次调频);当供电频率超出或将要超出允许变化范围时,应能将其调整至变化范围之内(二次调频);当机组甩负荷时,保证机组动态转速不超过最大允许值(3300);能适应机组各种启动、停机工况,并在设备故障时限制机组的负荷。 1、机组启动特点及对调节的要求 机组启动采用中压缸冲转启动方式,当机组负荷达到额定功率的20时,中压调节阀的开度为100,当机组负荷大于额定功率的20时,中压调节阀保持全开状态。当负荷达到额定功率的15时,高压缸调节阀开始打开,在三个高压缸调节阀全开时,负荷达到额定功率的35左右,在负荷为额定功率的35-91时,机组滑压运行,高压调节阀保持三个全开;当负荷大于额定功率的91时,机组转入定压运行,第四个调节阀逐渐开大,直至额定负荷。 2、参加调频 为使机组能参加一次调频,在定压运行范围内当供电频率变化时调整调节阀的开度;在滑压运行时,当外系统负荷变化,能调整进汽参数,以使机组功率与外负荷相适应。 为使机组能参加二次调频,调节系统内设置类似同步器的机构,通过它可人为的改变调速汽门的开度或蒸汽压力。 二、组成和功能 电液调节系统由电子调节装置和液压执行机构两部分组成。调节装置根据机组运行状态和外系统负荷变化的要求发出调节信号,经调节、放大,转换成可变的控制电流,送至电动液压放大器,转换成液压控制信号,经过油动机的二次液压放大,控制调节阀的开度。它可以满足启动、调频、负荷调度、甩负荷和停机等各种运行工况。 系统主要组成部件: 1、电动液压放大器(伺服阀) 接收电子调节装置的指令信号,送至液压控制系统,改变调节阀的位置。它由二级放大组成,第一级将控制电流信号放大成液压信号,第二级将由第一级产生的液压信号进一步放大,以便提供移动调节阀所需的作用力。 动作原理 接收电子调节装置的指令信号,送入服阀马达线圈,线圈动作控制进入油动机的油量,改变油动机的行程。 2、油动机 油动机亦称伺服马达,是功频电液调节系统的执行机构。每个进汽阀与各自的

南汽汽轮机调速系统学习资料全

南京汽轮机厂调速系统学习 一、汽轮发电机组调节系统图说明 1、调速系统压力油的建立 启动前主油箱内汽轮机油经过高压电动泵升压后建立压力油,正常运行后经主油泵建立压力油 2、高压压力油的用途 1)、通过错油门进入油动机改变调门的位置 2)、通过错油门进入油动机改变旋转隔板的位置 3)、通过主油箱内部的注油器降压增加流量后替代交流润滑油泵为汽轮机供应润滑油 4)、进入危急遮断及复位装置,保证处于遮断位置 5)、进入喷油阀,进行飞锤式危急遮断器的活动试验。 6)、经过启动挂闸装置建立安全油、启动油、复位油。 7)、经过电磁保护装置泄掉安全油,并建立事故油 3、复位油及安全油的建立 挂闸电磁铁得电后,压力油通过挂闸滑阀,建立复位油,将危急遮断及复位装置、危急遮断油门中的活塞移动,切断安全油泄油通道。同时压力油经过节流孔板建立安全油(经过节流孔板的原因是保证安全油油压不至于过高)。 4、启动油的建立 安全油建立后,安全油将启动挂闸装置切换阀压下,压力油经节流孔板、主汽门开关电磁阀变成启动油,进入主汽门自动关闭器底部。使自动关闭器活塞上升,开启主汽门。

5、事故油的建立 OPC电磁阀得电后,压力油经过两级节流孔板建立了事故油。 6、润滑油的运行原理 1)、润滑油的建立通过三个途径建立 A、主油箱的汽轮机油通过交直流润滑油泵建立 B、主油箱的汽轮机油通过高压油泵经注油器建立 C、主油箱的汽轮机油通过汽轮机主油泵经注油器建立 2)、途径:主油箱----油泵(注油器)------冷油器-----滤油器-----轴承(包括推力瓦及盘车) 3)、当润滑油压过高时,通过低压油过压阀泄掉压力,保证润滑油压正常。 4)、当润滑油压过低时,通过压力开关连锁进行相应条件的执行 7、调节保安油的运行 1)、启动高压油泵建立压力油 2)、通过启动挂闸装置,建立复位油、安全油、启动油,自动主汽门开启。 3)、手拉复位装置,进入危急遮断及复位装置的压力油与复位油路连通,建立复位油 4)、能泄掉安全油的装置:(主汽门关闭条件) 电磁保护装置的AST电磁阀、危急遮断及复位装置、危急遮断油门、主汽门挂闸电磁铁 5)、能建立事故油的装置:(调速汽门关闭条件)

505汽轮机调速系统说明书

505汽轮机调速系统说明书 引言 505是以微处理器为基础的调速器,适用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制。调速器采用菜单驱动软件以引导现场工程是根据具体的发电机或机械驱动应用要求对调速器进行组态编程。本说明书包括调速器的工作原理、系统构成、面板操作。 一、工作原理及系统介绍 505电子调节器比一般的液压系统控制精度高,自动化水平大大提高,热电负荷自整性也高。它能实现升降速(手动或自动)、配合电气并网、负荷控制(法为控制或功频控制)、抽汽热负荷控制及其它辅助控制,并可与DCS通讯,控制参数在线调整和超速保护功能等,能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。 基本原理 并网前在升速过程中,转速闭环为无差控制,控制器将测量的机组实际和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后输出标准电流信号给电液转换器,电液转换器接受调解其输出的标准电流信号,输出与输入电流信号相对应的调节信号油压;调节信号油压经液压伺服机构放大,控制油动机活塞运动,通过调节杠杆,改变调速汽门的开度,调节汽轮机高压段、低压段的进汽量,从而减少转

速偏差,达到转速无差控制。当转速达到3000转/分,机组可根据需要定速运行。此时505可接受自动准同期装置发出的或运行人员受冻发出的操作指令,调整机组实现同步,以便并网。 机组并网后,如果采用功率闭环控制,可根据需要决定505使机组立即带上初负荷,实测机组功率和机组转速作为反馈信号,转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正;功率给定于功率反馈比较后,经PID运算和功率放大后,通过电液转换器和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号,对机组实现无差调节。若功率不反馈,则以阀位控制方式运行,即通过转速设定,开大调节汽门,增加进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时,505自动将负荷调节切换为转速调节方式。机组容量较小时时建议可不采用功率闭环控制。在机组带上一定电负荷后,可根据需要带热负荷,投入抽汽控制。505控制器根据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力进行自动控制。 系统构成 505是基于32位微处理器的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包括一个两行(24个字符)显示、一个有30个操作键的操作面板。操作盘用来组态505、在线调整参数和操作汽轮机的起停及运行。通过操作面板上的两行液晶屏客观差控制参数的实际值和给定值。

汽轮机各设备作用及内部结构图

汽轮机各设备的作用收藏 01. 凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。 任务:⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 ⑵把汽轮机排汽凝结成水,再由凝结泵送至回热加热器,成为供给锅炉的给水。此外,还有一定的真空除氧作用。 02. 凝汽器冷却水的作用:将排汽冷凝成水,吸收排汽凝结所释放的热量。 03. 加热器疏水装置的作用:可靠的将加热器内的疏水排出,同时防止蒸汽随之漏出。 04. 轴封加热器的作用:回收轴封漏汽,用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失,并改善车间的环境条件。 05. 低压加热器凝结水旁路的作用:当加热器发生故障或某一台加热器停用时,不致中断主凝结水。 06. 加热器安装排空气门的作用:为了不使空气在铜管的表面形成空气膜,使热阻增大,严重地影响加热器的传热效果,从而降低换热效率,故安装排空气门。 07.高压加热器设置水侧保护装置的作用:当高压加热器发生故障或管子破裂时,能迅速切断加热器管束的给水,同时又能保证向锅炉供水。 08.除氧器的作用:用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体,保证给水的品质。同时,又能加热给水提高给水温度。 09.除氧器设置水封筒的目的:保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。防止除氧器超压。 10.除氧器水箱的作用:储存给水,平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额,从而满足锅炉给水量的需要。 11.除氧器再沸腾管的作用:有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。正常运行中对提高除氧效果有益处。 12.液压止回阀的作用:用于防止管道中的液体倒流。 13.安全阀的作用:一种保证设备安全的阀门。 14.管道支吊架的作用:固定管子,并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。 15.给水泵的作用:向锅炉连续供给具有足够压力,流量和相当温度的给水。 16.循环水泵的作用:主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水,冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽,此外,还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。 17.凝结水泵空气管的作用:将泵内聚集的空气排出。 18.减温减压器的作用:作为补偿热化供热调峰之用(本厂)。 19.减温减压装置的作用:⑴对外供热系统中,用以补充汽轮机抽汽的不足,还可做备用汽源。⑵当机组启停机或发生故障时,可起调节和保护的作用。⑶可做厂用低压用汽的汽源。 ⑷用于回收锅炉点火的排汽。 20.汽轮机的作用:一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质,将热能转变为机械能的回转式原动机。 21.汽缸的作用:将汽轮机的通流部分与大气隔开,以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。 22.汽封的作用:减少汽缸内的蒸汽向外漏泄和防止外界空气漏入汽缸。 23.排汽缸的作用:将汽轮机末级动叶排出的蒸汽倒入凝汽器。 24.排汽缸喷水装置的作用:为了防止排汽温度过高而引起汽缸变形,破坏汽轮机动静部分中心线的一致性,引起机组振动或其他事故。 25.低压缸上部排汽门的作用:在事故情况下,如果低压缸内压力超过大气压力,自动打开

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