汽轮机数字电液控制系统
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第六章汽轮机数字电液调节系统DEH(digital electric hydraulic control system)即汽轮机数字式电液控制系统,是目前大型电站汽轮机普遍采用的控制装置,它主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮机转速和功率的控制功能、汽轮机的超速保护功能,以及对汽轮机的进汽和排汽参数、缸温、轴承温度及转速、发电机功率等重要参数的监视。
第一节 汽轮机自动调节系统的发展汽轮机是电厂中的重要设备,在高温高压蒸汽的作用下高速旋转,完成热能到机械能的转换。
汽轮机驱动发电机转动,将机械能转换为电能,电力网将电能输送给各个用户。
为了维持电网频率,要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很小的一个范围内,通常规定此范围为±1.5~3.0r/min。
为了达到此要求,汽轮机必须配备可靠的自动调节系统。
汽轮机自动调节系统的发展经历了以下几个阶段:一、机械液压式调节系统(MHC)纯液压式(同步器、伺服马达、油动滑阀)早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成的, 称为机械液压式调节系统 (mechanical hydraulic control, MHC), 简称液调。
这种系统的控制器是由机械元件组成的, 执行器是由液压元件组成的。
由汽轮机原理知道,MHC仅具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能, 其转速—功率静态特性是固定的, 运行中不能加以调节。
但是由于它的可靠性高, 并且能满足机组运行的基本要求, 所以至今仍在使用。
精度差二、电气液压式调节系统(EHC)电液并存(相互跟踪不便、振荡)随着机组单机容量的增大和中间再热机组的出现, 单元制运行方式的普遍采用以及电网自动化水平的提高, 对汽轮机调节系统提出了更高的要求, 仅依靠机械液压式调节系统已不能完成控制任务。
这时产生了电气液压式调节系统 (electric hydraulic control, EHC), 简称电液调节。
汽轮机数字电液控制系统本文档是关于汽轮机数字电液控制系统的详细说明和操作指南。
本文档将从介绍数字电液控制系统的基本原理开始,然后逐步介绍系统的组成、工作流程、操作方法以及故障排除等内容。
希望本文档能够对用户正确使用和维护数字电液控制系统提供帮助。
请阅读本文档前,请务必仔细阅读以下内容:⒈数字电液控制系统基本原理⑴数字电液控制系统的定义⑵传统液压控制系统与数字电液控制系统的区别⑶数字电液控制系统的工作原理⒉数字电液控制系统的组成⑴主控制器⑵传感器⑶执行器⑷液压元件⒊数字电液控制系统的工作流程⑴传感器信号采集⑵主控制器信号处理⑶控制指令⑷执行器控制⑸反馈信号处理⒋数字电液控制系统的操作方法⑴系统开机操作⑵参数设置与调整⑶控制模式切换⑷故障报警与处理⒌数字电液控制系统的故障排除⑴常见故障及排除方法⑵故障诊断与修复流程⑶故障记录与分析⒍附件⑴数字电液控制系统操作手册⑵数字电液控制系统维护手册⑶数字电液控制系统技术规范法律名词及注释:- 汽轮机:指利用汽轮机原理进行工作的机器,其中通过燃烧燃料产生高温高压气体,再通过汽轮机的叶轮转动产生动力。
- 数字电液控制系统:指以数字信号进行控制的液压系统,通过数字信号控制液压元件的工作状态。
本文档涉及的附件:- 数字电液控制系统操作手册:详细介绍了如何正确操作和使用数字电液控制系统的手册。
- 数字电液控制系统维护手册:详细介绍了如何进行数字电液控制系统的日常维护和保养。
- 数字电液控制系统技术规范:详细说明了数字电液控制系统的技术要求和性能指标等。
控制系统主要功能3.1 远控自动挂闸在“汽轮机已跳闸”和“所有阀全关”的条件下,通过集控室按钮或CRT操作使调节系统安全油复位3.2 根据经验启动曲线自启动根据主机启动运行说明书的要求,将不同汽机状态和不同运行要求的汽机运行曲线生成在控制软件中,自动完成机组的升速、升负荷3.3 ATC自启动ATC以汽轮发电机组运行参数为依据,汽轮机转子热应力和寿命管理为核心实现启停及变负荷过程自动控制。
当汽轮机处于盘车阶段,运行人员按下ATC按钮,ATC能够根据机组现行状态,实际运行参数,自动判别是否具备升速条件,并选择合适的升速率。
ATC能够自动记录低俗检查时间,待低俗检查时间到,自动进行升速。
在中速暖机阶段,自动判别暖机是否结束,是否具备升速条件。
在暖机转速下,若参数负荷要求,具备升速条件,可自动逾越中速暖机阶段。
在高速暖机阶段,选择合适的暖机时间,使汽轮机转子顺利渡过低温脆性转变温度。
在转子临界转速区自动选择高的升速率,使其机组顺利通过临界转速区。
在临界转速区,若振动超过一定限度,ATC能自动降速,并避免临界转速区,维持转速恒定。
总之ATC 能够控制机组平稳,均匀地升至额定转速。
在额定转速下ATC控制自动退出,自动同期投入,DEH根据自动同期的指令微调汽轮发电机组的转速以适应发电机并网的要求。
机组并网后自动接带2%-5%负荷。
此后ATC自动方式投入,ATC可根据ADS或CCS的负荷要求,自动选择升负荷率,暖机负荷,暖机时间,尽快达到负荷要求或接待满负荷。
在正常运行工况下,ATC 可以投入,也可以切除。
在ATC投入情况下,一旦系统有新的负荷指令,ATC可自动选择升降负荷率,尽快满足系统的要求。
此外,ATS还具有启动和运行中的监视功能。
OIS还能提供彩色图面,以系统图、棒形图、趋势图、数据图表形式生动形象地显示机组当前运行状态,提供运行操作指令3.4 定——滑——定运行调节系统满足机组定压运行,滑压运行,最后再定压运行的方式,机组启动参数一般相对额定参数较低,升速及带初负荷过程是定压过程,接着调节系统保持阀门在一个固定开度(汽机滑压点),锅炉升参数,汽机负荷增加,使参数接近额定参数,这是一个滑压过程,接着调节系统控制阀门开度,使汽机负荷接近额定参数,这又是一个定压过程3.5 阀门管理阀门管理—是指汽轮机的进气调节分为节流调节和喷嘴调节两种,这两种控制模式是通过转化阀门流量曲线由控制系统完成的,这两种控制模式之间的转换也是在一定条件下由控制系统完成的。
deh控制系统的工作原理今天咱们来唠唠DEH控制系统的工作原理呀。
DEH呢,全称是数字电液控制系统(Digital Electro - Hydraulic Control System)。
这可是个超级厉害的家伙,就像一个超级智能的大管家,在汽轮机控制领域那可是起着举足轻重的作用呢。
你可以把汽轮机想象成一个超级大力士,它要按照我们的要求去干活,可不能乱来。
这时候DEH控制系统就闪亮登场啦。
它的工作就像是指挥一场超级复杂的交响乐。
从最开始的信号输入说起吧。
DEH控制系统就像长了好多灵敏的小耳朵一样,到处收集信号呢。
比如说转速信号,这就像是告诉控制系统汽轮机这个大力士现在转得多快啦。
还有功率信号,就像在说这个大力士现在出了多少力气干活呢。
这些信号就像是各种小情报,源源不断地传到DEH控制系统这个大司令部里。
那DEH控制系统收到这些信号后要干啥呢?它呀,就开始在自己的小脑袋(其实就是它的控制算法啦)里快速地计算起来。
这个计算过程就像是一个超级聪明的小学生在做超级复杂的数学题。
它要根据这些信号算出应该给汽轮机发出什么样的指令。
然后呢,就到了指令输出的环节啦。
DEH控制系统输出的指令就像是魔法咒语一样,它会控制液压系统。
液压系统呢,就像是一群听话的小木偶,根据指令来调整汽轮机的阀门开度。
比如说,如果汽轮机转得太快了,DEH控制系统就会发出指令让液压系统把进汽阀门关小一点,就像给这个大力士少吃点东西,让它别那么兴奋啦。
如果功率不够呢,就把阀门开大一点,让它多吃点,多出点力气。
在这个过程中呀,DEH控制系统还有个很贴心的功能呢。
它会时刻盯着汽轮机的运行状态,就像一个细心的妈妈看着自己的宝宝一样。
如果发现有什么异常情况,比如说某个部件的温度过高啦,或者振动太大啦,它就会迅速地调整指令,来保护汽轮机这个宝贝。
而且哦,DEH控制系统还很有“远见”呢。
它不仅仅是对当前的情况做出反应,还能根据一些预设的目标来提前规划。
就像是你要去旅行,它已经提前把路线都规划好啦,然后根据路上的实际情况不断调整,确保能顺利到达目的地。
汽轮机DEH系统介绍汽轮机DEH系统介绍---------------------------------------------------------1.引言在汽轮机发电厂中,DEH (Digital ElectroHydraulic Governors)系统是一种广泛应用的控制系统,它采用数字化电液控制技术,用于调节汽轮机的运行参数,实现稳定的发电过程。
本文将对汽轮机DEH系统的功能、组成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
2.DEH系统概述DEH系统是汽轮机的核心控制系统,主要用于控制并维持汽轮机运行在稳定的工作状态。
该系统通过电液传动装置实现对汽轮机的转速、负荷、汽门、调速器等参数的精确控制。
3.DEH系统组成3.1 数字控制器:DEH系统的控制核心,负责处理各类输入信号,并通过输出信号控制电液传动装置。
3.2 电液传动装置:将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,通过推杆或伺服阀控制汽轮机的调节部件,如汽门等。
3.3 传感器及信号输入模块:收集汽轮机运行相关参数的传感器,如转速传感器、温度传感器等,并将传感器信号转换为数字信号输入给数字控制器。
3.4 接口模块:负责数字控制器与其他系统的通信,如监控系统、SCADA系统等。
4.DEH系统工作原理4.1 模式选择:DEH系统根据运行需求选择适当的模式,如恒速模式、恒功率模式等。
4.2 信号采集与处理:DEH系统通过传感器采集汽轮机运行参数的实时信号,并经过数字控制器进行处理。
4.3 控制信号计算:根据信号处理结果,数字控制器计算出相应的控制信号,并输出给电液传动装置。
4.4 电液传动装置控制:电液传动装置将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,并通过推杆或伺服阀实现对汽轮机调节部件的精确控制。
4.5 参数反馈与调整:DEH系统根据反馈的参数值对控制信号进行调整,以保持汽轮机运行在稳定的工作状态。
5.DEH系统常见问题5.1 故障诊断:DEH系统能够实时监测汽轮机运行状态,并对故障进行诊断,提供相应的故障信息。
汽轮机TSIDEHETS系统介绍首先让我们来了解TSI系统。
TSI是“Turbine Supervisory Instrumentation”的缩写,也就是汽轮机监控仪表系统。
TSI系统由一系列传感器、仪表和控制器组成,用于测量和监测汽轮机各个关键参数,如温度、压力、流量等。
通过实时监测这些参数,TSI系统可以提供有关汽轮机运行状态的信息,以帮助工程师和操作人员进行判断和决策。
TSI系统还可以检测和报警异常状况,以便及时采取措施防止故障发生。
接下来是DEH系统,DEH是“Digital Electro-Hydraulic”的缩写,也就是数字电液控制系统。
DEH系统主要用于电液润滑系统和调节环的控制,以确保涡轮机组正常稳定地运行。
DEH系统通过传感器和控制器来检测和调节润滑油的流量、温度和压力,以保证涡轮轴承和齿轮箱的润滑。
最后是ETS系统,ETS是“Exhaust Temperature System”的缩写,也就是排气温度系统。
ETS系统是用于测量和监测汽轮机排气流的温度的系统。
ETS系统由排气温度传感器、信号转换器和控制器组成,可以提供有关汽轮机排气温度分布的信息。
这些信息对于保证汽轮机的可靠运行和热力性能的恢复非常重要。
综上所述,TSI、DEH、ETS系统在汽轮机发电厂中起着至关重要的作用。
TSI系统可以监测汽轮机各个关键参数的状态,DEH系统可以调节润滑系统和环的控制,ETS系统可以测量排气温度。
这些系统的正常运行和及时报警,可以帮助操作人员及时采取措施,防止故障发生,确保汽轮机的可靠运行和高效发电。
汽轮机数字电液控制系统
摘要
300 MW的自备电厂建成后,300 MW的发电设备在国内市场上占据着举足轻
重的位置,目前国内300 MW的发电机组已经投入使用,为国家的经济和社会的
稳定发展作出了巨大贡献。
300 MW汽轮机采用的是苏联的技术,其设备设计和制造水平与国外相比有很
大的差异。
该系统使用了常规的机械式液力调整,存在灵敏度低,迟滞率大,负
荷适应能力差,自动化程度低等问题,对机组的安全和经济性造成了一定的影响。
该系统具有转速控制、负荷控制、甩负荷控制功能、超速保护功能、汽轮机
自启动和负荷控制功能、主汽压力控制功能等功能。
介绍了300 MW电力电子调
节的设计与使用,并着重介绍了超速保护、阀门管理、ATC及甩载测试等方面的
工作。
关键词:300MW机组全电调控制升速升负荷阀门管理ATC EH系统高压遮断
一、绪论
1.1概述
汽轮机是火力发电厂中的一个关键装置,它由高温和高压水蒸气带动,实现
了热能向机械能的转化。
水轮机组带动发电机旋转,将机器能量转换成电能,电
力网向不同的客户供电。
为保持电力系统的运行,需要将汽轮机的速度控制在接
近标称速度的极低值,一般在-1.5-3.0 r/分钟之间。
为此,汽轮机需要有一个
稳定的、自动化的设备。
水轮发电机组的发展经过了若干个发展时期,首先采用
一组机械式的水力机械,完成了对速度的自动调整和对负载的人工控制。
这种体
系通常被称作是水力调整。
1.2 300MW国产机组调节系统的现状及改造
国内300 MW汽轮机的调速控制主要是由纯水压力的低压汽轮机油和凸轮配
汽器组成。
这种调整系统是蒸汽机的常规运行方式,它具有一定的可视性,但是
它的运行和数据收集都要靠手工完成,很难适应当前蒸气机组的高自动化、现代
化的运行管理需求,所以需要对机组进行全电调的改进,从而达到自动控制的目的。
改进后的全电调速系统包括:液压伺服、高压防油屏蔽、机油供给、低压汽
轮机油屏蔽等四大部分。
燃油供给系统的作用是供给高压燃油,驱动伺服系统,
高压燃油屏蔽系统。
通过电脑输入的控制信息,通过伺服系统对汽轮机各个气门
的开启进行调节。
高低压遮断装置是指在发生威胁到机组本体的事故时,能快速
地关掉全部进口阀,确保机组的正常运行。
有关水力控制的重要内容是:
1、采用高压防油,系统简单可靠;
2、主要部件具备联机试验的能力;
2、可在线替换油动上的控制器,具有良好的可维修和易用性;
4、关键部件的安装紧密,增加了施工的可靠性;
5、重要部件的冗余设计:LVDT冗余、屏蔽同道冗余、泵组冗余等;
二、数字电液控制系统的构成及基本原理
DEH是一种数字式的电液控制器,其功能实质是两个部件:一个带有微处理
器的控制器和一个用于控制物体的执行。
而在这些方面,控制器可以分成两类:DEH的主要硬件包括主机、接口电路和相关的外围装置,包括CPU,I/O板件,手
操盘,专用电缆等),操作员站,工程师站,网络服务器,打印机,网络电缆等,其硬件结构通常是按照系统的设计需求来决定的。
软件包括:系统软件和应用软件,其中,计算机的功能是对计算机自身进行操作和管理,而应用软件则是为了
满足对计算机的需求而进行的开发。
三、汽轮机的保护和危机遮断系统
在大型透平机组中,如果出现一些参数过高,会造成设备损坏甚至毁机,对其进行严格的防护。
因为单位的超速是最危险的,所以。
它具有超越速度、紧急遮挡等多种防护功能。
其他主要指标的超标准值较高。
所有的应急关闭都是由紧急关闭的。
结论与展望
采用微电脑技术对涡轮发电机组进行闭环调整,使其在实际运行中的各项性能参数得到了极大地改善,并增加了多种辅助系统,使机组运行的安全性、可靠性和稳定性得到了极大地改善。
在原设计的前提下,实现了理想装置的产业化生产,并取得了同类产品的性能领先。
采用数字化电液控制技术的火力发电厂,可以有效地改善电力机车的控制可靠性,使其在理论上一年内可以节省2~3次以上的工作时间,并能有效地改善电力机车的自动控制,使职工的工作压力大为减轻。
在保证设备运行的同时,还能保证设备的运行。
经过改造,该装置的各项性能比DEH以前有了很大的改善:
1、额定蒸汽流量时的空转速度:≤1/min
2、转速控制:0-6000转/分钟
3、负载控制准确度:±1 MW
4、允许值:0-330 MW
5、系统失灵:0.06%
6、转速偏差4.5%
7、可靠性:MTB50000台以上的电脑
系统〉MTBF 10000 h
控制体系有效度99.9%以上
由此可以看出,该系统的正态运行十分稳定,不但提高了机组的整体控制能力,而且对同类设备的改进具有重要的参考价值。
基于单片机的DCS技术的发展,采用分散控制和集中管理的思路,不仅使控制的可靠性大大增加,同时也大大降低了工人的工作压力。
通过大量的引进和吸收国内外的技术,我国多个大型汽轮机生产厂家先后研发出了DEH系列300 MW
等级的高电压、无燃料全电动调速装置DEH。
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