单元机组的控制及安全保护

单元机组的基本控制方式
单元机组的基本控制方式包括：
1. 自动控制方式：单元机组可以通过一定的控制系统实现全自动控制，自动启动、停止、调节负载等，大大提高了运行效率和稳定性。

2. 手动控制方式：当自动控制出现故障时，可采用手动控制方式，手动启动、停止、调节负载等。

3. 远程控制方式：单元机组可以接受远程控制，远程模拟操作实现启动、停止、调节负载等控制功能。

4. 并网控制方式：单元机组可以通过与电网的自动控制系统实现并网运行，实现与其他发电机组协同运行或隔离运行。

5. 过载保护控制方式：单元机组可以设置过载保护控制方式，当运行负载过大时可以自动切断电源，从而保护设备安全。

单元机组1. 按进汽方式分高中压缸启动（适合高中压合缸）中压缸启动2、按控制阀门分主汽门冲转调节汽门冲转主汽门（或电动主汽门）旁路阀冲转2 中压缸启动特点中压缸为全周进汽，汽缸和转子加热均匀随同再热器的压力升高对高压缸进行暖缸，高压汽缸和转子受热比较均匀，减少了高压缸的热应力。

启动速度不受高压缸热应力和胀差的限制，缩短了启动时间流经低压缸的蒸汽流量较大，降低启动时低压缸排汽温度。

注意：一定转速或负荷后要进行高、中压缸的切换3 额定参数启动：机组从冲转到带额定负荷的整个过程中，主汽门前的蒸汽参数始终保持额定值。

冲转参数高，工质损失大，蒸汽经过调门的节流损失大，调节级后的蒸汽温度变化剧烈；冲转时蒸汽流量小，各部分加热不均匀，汽轮机零部件也易受到较大的热冲击。

大型机组启动多数已不采用这种方式，一般在小型母管制机组使用。

4 滑参数启动：主汽门前的蒸汽参数随负荷或转速的变化而滑升，启动时锅炉蒸汽参数及流量按汽轮机暖机、升速、并网、带负荷的需要而逐渐升高，其速度主要取决蒸汽参数与管道和汽缸所允许的加热条件。

这种启动方式的工质损失和热损失最小，零部件加热均匀，大机组启动中广泛采用。

真空法启动：是将真空系统延伸到过热器、汽包，锅炉点火后一产生蒸汽就冲动转子旋转，随后汽轮机的升速和带负荷全部由锅炉来控制。

优点：这种启动方式使锅炉产生的蒸汽得到了充分的利用，而且汽温是逐渐上升的，可使过热器和再热器得到充分冷却，能促进锅炉的水循环，减小汽包壁的温差，具有较好的经济性和安全性。

缺点：压力法启动：是在主汽门前蒸汽达到一定的压力和温度后，才打开阀门进行冲转。

汽轮机冲转期间锅炉不进行过大的燃烧调整，以保持压力、温度的稳定；在升负荷期间主蒸汽压力、温度随负荷滑参数增加汽轮机的升速率和升负荷率较难控制，抽真空比较困难，因此这种方式很少采用。

5 二、单元机组（汽包锅炉）冷态滑参数启动主要步骤：1.启动前的准备2.辅助设备及系统的投用3.锅炉点火及升温升压4.暖管5.汽轮机冲转与升速6.机组并列和接带负荷6 锅炉水压试验目的锅炉水压试验是检查锅炉承压部件严密性的试验，它是保证锅炉安全运行的重要措施之一。

单元机组名词解释
单元机组 (Unit 机组) 是指一种工业自动化控制系统中的组件，通常由多个单元构成，每个单元都具有独立的控制功能。

单元机组通常由以下组件构成:
1. 控制器：单元机组的控制器通常具有数字输入/输出接口、模拟输入/输出接口、时钟、存储等功能。

控制器可以通过通信接口与其他单元机组进行通信，实现对整个系统的控制和管理。

2. 执行器：执行器是单元机组中的重要组件，用于控制流体、气体、固体等介质的输送、混合、反应等过程。

常见的执行器包括阀门、泵、风机、压缩机等。

3. 传感器：传感器用于检测单元机组中各种物理量、化学量等参数，并将其转化为电信号传递给控制器进行数据处理和分析。

常见的传感器包括压力传感器、温度传感器、流量传感器等。

4. 通信网络：单元机组通常采用现场总线、以太网等通信网络进行数据传输和协调控制。

通信网络的构建可以使单元机组实现分布式控制，提高系统的可靠性和灵活性。

单元机组广泛应用于石油、化工、医药、食品、能源等行业的自动化控制系统中，可以实现对生产过程的自动控制和优化控制，提高生产效率和产品质量。

1.热力发电场中，存在着母管制和单元制两种不同的原则性热力系统2.单元机组运行的原则是在保证安全的前提下，尽可能的提高机组运行的经济性3.对于中间再热式汽轮机，按冲动转子式进气的方式分为：（1）高压缸启动：启动时，蒸汽同时将纳入高中压缸冲动转子。

（2）中压缸启动：汽轮机冲转时，高压缸不进气而用中压缸冲转。

4.单元机组启动方式按金属温度或停运时间分类：（1）冷态启动。

金属温度低于200℃时的启动成为冷态启动。

（2）温态启动。

金属温度在200~350℃时的启动成为温态启动。

（3）热态启动。

金属温度在350℃以上时的启动成为热态启动。

5.单元机组启动方式按蒸汽参数分类：（1）额定参数启动。

（2）滑参数启动。

6.简述单元机组冷态启动的步骤：启动前的准备和辅助设备及系统投运、锅炉点火升温升压和暖管、汽轮机冲转和升速、机组并网和接带负荷和负荷升至额定值。

7.锅炉上水进水全部时间夏季大于2h，冬季大于4h。

8.简述为什么控制锅炉升温升压速度以及控制的手段：（1）原因：升压速度快，汽包上下壁温差大，热应力大，严重时汽包会发生拱背变形，产生裂纹。

（2）方法：控制升压速度的手段是控制好燃料量，此外，还可以加大向空排汽量；对于中间再热机组，可以用旁路系统调整阀进行升压控制。

9.暖机转速为1000~1400r/min，称为中速暖机。

暖机转速为2200~2400r/min，称为高速暖机。

10.简述什么是中压缸启动：在冲转时，高压缸不进汽而中压缸进汽冲动转子，待转速至2900r/min左右或机组并网后，才开始逐步向高压缸进气。

11.机组热态滑参数启动的特点是启动前（1）金属温度水平高，（2）冲转参数高，（3）启动时间短。

12.热态启动前一般采用正温差启动（蒸汽温度高于金属温度）。

13.热态启动与冷态启动不同的地方：机组热态启动前，盘车装置保持持续运行，先向轴封供汽，后抽真空，再通知锅炉点火，这是与冷态启动操作方法的主要区别之一。

单元机组运行1、单元制火电机组的des控制系统由以下子系统组成：模拟量控制系统及其单元机组协调控制系统；锅炉炉膛安全监控系统或称燃烧器管理系统；顺序控制系统；数据采集系统；汽轮机数字电液控制系统；旁路控制系统；发变组控制系统。

2、启动方式的分类及主要特点：1）冷启动。

停机72小时以上，汽轮机高、中压转子初始金属温度低于121°C时启动；2）热启动。

停机10-72小时后，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于或等于121C、小于260C时启动；3）热启动。

停机1-10小时后，汽轮机高、中压转子初始金属温度大于或等于260C、小于450C时启动；4）极热启动。

停机1小时内，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于450C时启动。

3、厂用电电压等级有两种，即为6kv和400v。

大于200kw的电动机由6kv高压厂用母线供电，200kv及以下容量的电动机由低压400v母线供电。

4.400V低压厂用电系统通常在一个单元中有多个由PC供电的电源中心（PC）和多个电机控制中心（MCC）。

通常，75-200kw和150-650kw之间的静态负载连接到电源中心（PC），容量小于75kW的电机和小功率加热器等杂散负载连接到电机控制中心（MCC）。

从电机控制中心，它可以连接到车间本地配电盘（PDP），用于车间的小容量杂散负载。

5、直流220v系统正常运行方式：1）直流220v系统由蓄电池和充电柜在直流母线上并列运行，充电柜除带正常220v母线上负荷外，同时对蓄电池组浮充电。

2）#4、#5机直流i、ii 母线联络开关在断开位置。

3）#1充电柜#1蓄电池组上i段直流母线，#2充电柜#2蓄电池组上的ii段直流母线，#3充电柜备用。

4）直流母线绝缘监测仪投入运行。

非正常运行方式：1）直流i（ii）段母线串带ii（i）段母线运行，#2（#1）充电柜停运，#2（#1）蓄电池组与母线隔离。

2）#1（#2）充电柜故障时，#1（#2）蓄电池及直流母线由#3充电柜带，#1（#2）充电柜退出运行。

单元机组运行第三版教学设计一、教学目标1.理解单元机组的构成和工作原理。

2.掌握单元机组的安全操作流程。

3.掌握单元机组的运行状态监测和故障排除方法。

4.培养学生团队合作和解决问题的能力。

二、教学内容2.1 单元机组概述1.单元机组的构成和分类。

2.单元机组的工作原理和特点。

3.单元机组的主要应用领域和发展趋势。

2.2 单元机组的安全操作流程1.单元机组的启动和停机操作流程。

2.单元机组的运行状态监测和安全控制。

3.单元机组的故障预防和排除方法。

2.3 单元机组的运行状态监测和故障排除1.单元机组的运行参数分析和监测方法。

2.单元机组常见故障的诊断和排除方法。

3.单元机组的维修和保养方法。

2.4 使用案例分析1.分析实际单元机组运行情况和问题。

2.制定解决方案并进行实际操作和演练。

3.总结分析教学案例和实践经验。

三、教学方式1.理论课授课，学生通过PPT和文字材料熟悉单元机组的构成和工作原理等基础知识。

2.实验室实践，每个小组分别操作单元机组完成基本运行操作，在教师的指导下完成启停机和检测等基本操作。

3.课堂讨论，通过分析实际案例提高学生分析和解决实际问题的能力，同时课堂上对学生的提问和互动，增强交流和合作意识。

4.现场参观，组织学生前往工厂进行现场参观，加深学生对单元机组的认识和理解。

四、教学评价1.教学成果，以学生实验成绩、理论考试成绩等为基础，通过教师自评和同行互评，评估本次教学的成果。

2.学生评价，以学生的满意度、建议反馈等为主要参考，改善教学方法和方式。

3.教学反思，对本次教学过程和内容进行反思和总结，分析教学成功因素和不足之处，为后续教学提供参考。

五、教学资源1.教学设备：单元机组模拟器、实验室设备等。

2.教学材料：PPT、文献资料、教学案例等。

3.教学人员：主讲老师、助理教师、技术指导等。

六、教学前提条件1.学生应具备基础的物理、电气、机械知识，掌握电气控制和仪表读数等基本操作技能。

单元机组知识点总结一、单元机组概述1. 单元机组概念单元机组是指将单一或多台发电机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机等动力装置及其辅助设备等组成一个独立的工作整体的设备。

单元机组通常由燃料系统、水系统、电气系统、控制系统等组成，可以独立地进行发电或其他动力输出。

单元机组的形式多样，可以是汽轮机机组、燃气轮机机组、柴油发电机组等。

单元机组是现代工业生产和生活中不可缺少的动力装置，具有高效、可靠、经济等特点。

2. 单元机组结构和原理单元机组通常由主要设备和辅助设备组成。

主要设备包括发电机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机等动力装置，辅助设备包括燃油系统、水处理系统、冷却系统、电气系统、控制系统等。

单元机组的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能或电能，然后通过发电机或传动装置输出。

3. 单元机组应用领域单元机组被广泛应用于工业生产、城市供电、船舶动力、油田开发等领域，是现代工业化社会中的重要动力装置。

单元机组可以根据不同的应用需求进行设计和配置，满足各种工农业生产、生活和运输等场合对动力的需求。

二、单元机组的分类和特点1. 按动力类型分类（1）汽轮机机组：利用燃煤、燃气、核能等燃料，通过燃烧产生蒸汽驱动汽轮机发电。

（2）燃气轮机机组：利用天然气、石油天然气等燃料，通过燃烧产生燃气驱动燃气轮机发电。

（3）柴油发电机组：利用柴油或生物柴油等燃料，通过燃烧产生热能驱动内燃机发电。

（4）水力机组：利用水能驱动涡轮发电机组发电。

（5）风力发电机组：利用风能驱动风机发电。

（6）太阳能发电机组：利用光能驱动太阳能电池组件发电。

2. 单元机组特点单元机组根据其不同的动力类型和应用场合有不同的特点。

例如，汽轮机机组具有高效、稳定、节能等优点；燃气轮机机组具有快速启动、小型化、清洁等优点；柴油发电机具有灵活、适应性强等优点。

单元机组在应用领域和性能特点上有着相互补充和互相促进的关系。

三、单元机组的运行和维护1. 单元机组的运行单元机组的运行是指机组从停车到启动，再到达到额定负荷运行的整个过程。

1.单元机组集中控制应该满足什么要求？单元机组集中控制运行有以下几个方面的要求：根据目前集控运行水平：(1）在就地操作配合下，在集控室实现机组的启动、停运；（2）在机组正常运行情况下，对设备的运行进行监视、控制、维护以及对有关参数进行调整；（3）能进行机组事故时的紧急处理。

2.单元机组集控运行的主要内容是什么？为满足集中控制运行的要求，集控运行的主要内容归纳起来为八个字：监测、程控、调节、保护。

(1）监视测量机组启、停过程中和正常运行的工况下，都可以自动检测运行工况，进行显示、记录、报警、打印制表及性能计算。

即DAS系统所包含的内容。

（2）程序控制根据值班员的指令，自动完成整个机组或局部子系统程序的启、停。

即SCS系统（顺控或程控系统）所完成的内容。

例如引、送分机顺序控制、吹灰、排污顺序控制等。

（3）自动保护在机组启、停过程中和事故状态下，自动切换设备或系统，使机组保持在有利的运行状态，保护设备的安全。

例如TSI（汽轮机安全监控系统）系统、FSSS（炉膛安全监控系统）系统等（4）自动调节自动保持最佳运行参数，使机组安全、经济运行，同时满足电力系统对机组的发电负荷和运行方式的要求。

如CCS（协调控制）或MCS（常规控制）系统。

3.单元机组集控运行对控制系统的要求？•（1）对负荷控制的要求•单元机组负荷控制的任务就是根据锅炉和汽机的不同特性．使锅炉和汽机协调动作、相互配合，在满足电网负荷要求的同时保持机组主要运行参数稳定。

必须采用更为合理的负荷控制方案，即采用单元机组的协调控制。

同时由于对大型单元机组参与调峰的要求越来越迫切，要求协调控制系统的设计和投运具有较高的调节品质•2）对实现全程控制的要求•所谓全程控制是指在机组启停过程和正常运行时的升降负荷过程中均能实现自动控制。

由于单元机组容量的增大和参数的提高，机组在启停过程中需要监视和控制的项目也越来越多，人工操作、监视的方式已远远不能满足运行要求，因此要求在启停过程中也能够实现汽温、给水、主汽压力、汽机升速与负荷控制等系统的自动控制。

火电厂中的单元机组集控运行摘要：随着社会的发展和科技的进步，火电厂是人类和社会电力需求的主要来源。

文章的目的是通过对热电联产机组运行集中控制的探讨和分析，改进热电联产热能技术，提高热电联产集中控制技术的效率，提高热电联产机组运行的效率，使火电厂能更好地满足人民日益增长的用电需求。

关键词：火电厂机组集中控制课题探讨1 中央单元运行控制技术1.1 火电厂及机组集中控制技术火力发电厂简称火电厂，其发电原理主要是煤等可燃物充分燃烧产生蒸汽，蒸汽带动汽轮发电机组工作，从而将动能转化为电能。

热电联产机组运行集中控制技术主要是一种新型的综合控制技术，即自动运行的DCS（分布式控制系统）管控系统。

该技术可以在火电厂开发、生产、运营过程中及时有效地控制生产线，充分发挥其卓越的管控作用。

将现代网络信息技术引入对热电联产机组运行的集中控制，不仅可以保证生产模式的自动化，而且对热电联产管理模式的改进也有很大的贡献。

火电厂区块运行集中控制技术主要由数据与信息通信、安全防御和控制优化集中三部分组成，相互关联、相辅相成。

1.2 集中控制技术的控制手段火电厂机组集中控制技术基本上是一种集中控制技术，主要用于火电厂发电所必需的机械设备的集中控制和管理：锅炉、汽轮机、发电机、各种辅机等，控制火力发电厂的日常能源需求。

为了满足火电厂对蒸汽的需求，保证汽轮机发电机组正常发电，对煤等燃料和水量的实时监测、跟踪和调整是必不可少的。

热能的产生，需要将火电厂机组运行集中控制所涉及的机械装置作为一个完全统一的整体来处理，以提供更优化、更高效的运行控制系统。

因此，集中控制管理、自动化运行管理和程序化运行管理是火电厂机组运行集中控制技术的重要措施。

2 火电厂机组运行集中控制存在的问题2.1 过热汽温度系统的控制问题在热电联产机组集中控制和运行过程中，超超临界锅炉过热汽温的调节方式一般有三种：增减给水量或给煤量、过热一二级减温水调整和调整燃尽风左右偏差。

1、什么是单元机组?锅炉直接向与其联系的汽轮机供汽，发电机与变压器直接联系，这种独立单元系统的机组称单元机组。

2、单元机组运行的原则是什么？在保证安全的前提下，尽可能的提高机组运行的安全性。

3、什么是单元机组的启动和停运？单元机组的启动是指从锅炉点火开始，经历升温升压、暖管，当锅炉出口蒸汽参数达到要求值时，对汽轮机冲转，将汽轮机转子由静止状态升速到额定转速，发电机并网并接带负荷的全部过程。

停运过程要经历减负荷、降温降压、机组解列、锅炉熄火、汽轮机降速直至停转等全部过程。

4、单元机组启动分类方式有哪些？各如何分类？⑴按冲转时进汽方式分类①高中压缸启动②中压缸启动⑵按控制进汽量的阀门分类①用调节阀启动②用自动主汽阀或电动主闸阀的启动③用自动主汽阀或电动主闸阀的旁路阀启动⑶按启动前金属温度或停运时间分类①冷态启动②温态启动③热态启动④极热态启动⑷按蒸汽参数分类①额定参数启动②滑参数启动5、什么是额定参数启动？有何特点？机组从冲转到满负荷，自动主气门前的蒸汽参数保持不变的启动。

特点：冲转参数高、热冲击大、节流损失大、对空排气。

6、什么是滑参数启动？有何特点？滑参数启动方式有哪几种？主气门前的蒸汽参数随机组的转速、负荷的升高而滑升。

特点：工质和热量损失小、部件热冲击小、加热均匀。

①真空法滑参数启动②压力法滑参数启动。

7、单元机组滑参数冷态启动过程分几步完成？启动前的准备和辅助设备及系统投运、锅炉点火升温升压和暖管、汽轮机冲转和升速、机组并网和接带负荷至负荷升至额定值。

8、盘车预暖汽轮机有何优点？⑴可避免转子材料的翠性断裂⑵可以缩短或取消中速暖机⑶盘车预暖汽轮机可在锅炉点火前用辅助气源进行，缩短机组启动时间，节约资源。

9、在启动过程中如何保护锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器？⑴均匀、对称地投入燃烧器，各燃烧器定期轮换运行；加强水冷壁下联箱放水；下联箱采用蒸汽加热以强化循环。

⑵控制过热器入口烟温；限制燃烧；调整火焰中心；喷水减温。

可编辑修改精选全文完整版引言单元机组协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统之一，是实现整个电网调度自动化的基础条件。

由于协调控制系统是一个典型的多输入多输出系统，为了消除耦合作用对整个系统控制效果的影响，根据多变量过程控制系统解耦理论，首先要对控制系统进行解耦。

因此采用解耦理论对单元机组协调控制系统进行分析和设计是一个很重要的方向。

【3】由于高参数，大容量机组的迅速发展，装机容量也日益增多，因此对机组的自动化需求也日益提高。

与其他工业生产过程相比，电力生产过程更加要求保持生产的连续性，高度的安全性和经济性。

单元机组协调控制系统已成为大型单元机组普遍采用的一种控制系统，该系统把自动调节、逻辑控制、安全保护、监督管理融为一体，具有功能完善、技术先进、可靠性高等特点。

在工程应用中，单元机组协调控制系统是在常规机炉局部控制系统基础上发展起来的新型控制系统。

单元机组在处理负荷要求并同时维持机组主要运行参数的稳定这两个问题时，是将机炉作为一个整体来看待的，必须要考虑协调控制，共同响应外界负荷的需求。

它是一个复杂的多变量强耦合控制对象，存在着大滞后、多扰动、时变等特性。

目前新投产项目中国产机组所占比例越来越高，研究国产燃煤单元机组的生产特性，对于实现机组的协调控制，以及机组的安全、稳定、经济运行意义重大。

第一章火电厂燃煤机组简介1.1火电厂锅炉【10】锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。

锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。

锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。

产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。