发电厂热工控制7.ppt

汽轮机数字式电液调节系统汽轮机数字式电液调节系统Steam turbine Digital electro-hydraulic control system (DEH)1.第一章第一章 汽轮机调节系统的基本概念汽轮机调节系统的基本概念2.3.4.5.6.汽轮机调节的基本内容汽轮机调节的基本内容调节目的：保证机组安全、优质、高效安全、优质、高效的运行系统包含的内容：检测：电机功率、主汽压、主汽温、真空度、各段抽汽压力、润滑油压、调节油压、转速、油动机行程、转子轴向位移、差胀、缸体膨胀、热应力、振动、主轴挠度、轴承温度、润滑油温度、推力瓦温度、推力轴承油膜压力、油箱油位、上下缸温差（测量、显示、报警、打印）保护：超速、低油压、轴向位移、差胀、低真空、振动调节：功率、频率、汽封压力、旁路、凝汽器水位、热应力程控：汽轮机自启停（ATC）达到的指标达到的指标达到的指标达到的指标：300MW2MW300MW2MW、30002r/min30002r/min7.8.我国规定发电频率为 500.2Hz（4），通常汽轮发电机的磁极对数为1，所以汽轮机的转速应为每分钟3000（120）转。汽轮机调节系统的主要任务是：既要使机组汽轮机调节系统的主要任务是：既要使机组汽轮机调节系统的主要任务是：既要使机组汽轮机调节系统的主要任务是：既要使机组能及时满足用户对发电能量的需求，又要保证机组能及时满足用户对发电能量的需求，又要保证机组能及时满足用户对发电能量的需求，又要保证机组能及时满足用户对发电能量的需求，又要保证机组的转速维持在规定范围内，以保证供电频率的准确的转速维持在规定范围内，以保证供电频率的准确的转速维持在规定范围内，以保证供电频率的准确的转速维持在规定范围内，以保证供电频率的准确和机组自身的安全。和机组自身的安全。和机组自身的安全。和机组自身的安全。汽轮机转速与所发电能频率的关系汽轮机转速与所发电能频率的关系汽轮机转速与所发电能频率的关系汽轮机转速与所发电能频率的关系 9.汽轮发电机组的自调节特性汽轮发电机组的自调节特性 如果忽略摩擦阻力的作用，则发电机组转子的运动方程为：主力矩随转速增加而减小主力矩随转速增加而减小主力矩随转速增加而减小主力矩随转速增加而减小反力矩与转速之间的关系是由负荷性质决定的，通常反力矩是随着转速的增加而增加的反力矩是随着转速的增加而增加的反力矩是随着转速的增加而增加的反力矩是随着转速的增加而增加的。主力矩与转速的关系称为汽轮机内特性，反力矩与转速的关系称为汽轮机外特性。汽轮机内特性曲线与外特性曲线交点处的转速称为平衡转速，此时汽轮机功率等于负荷的功率。这就是汽轮机的汽轮机的汽轮机的汽轮机的工作点工作点工作点工作点。10.汽轮发电机组的调速汽轮发电机组的调速 在不改变进汽量时，当外界负荷改变时，汽轮机会从一个工作点过渡到另一个工作点，这就是汽轮发电机组的自平衡特性（自调节特性）自平衡特性（自调节特性）自平衡特性（自调节特性）自平衡特性（自调节特性）。仅依靠汽轮机的自调节能力，除不能保证所发电能的频率外，在发电机组并网运行时还无法保证所需要的发电功率。因此，汽轮机只有安装了调节系统后运行才能满足实际要求。汽轮机调节系统的另外更重要目的是要保证汽轮机本身的安全。汽轮机是高速转动的机械设备，如果在工作中没有调节系统，负荷变化时将很容易发生汽轮机的动静部分互相摩擦，甚至碰撞，从而引起叶片损坏、大轴弯曲、振动、轴承烧毁、甚至飞车等严重事故。11.二二二二 汽轮机液压调节系统的静态特性汽轮机液压调节系统的静态特性汽轮机液压调节系统的静态特性汽轮机液压调节系统的静态特性12.静态特性曲线的上下平移静态特性曲线的上下平移静态特性曲线的上下平移静态特性曲线的上下平移 13.第二节第二节第二节第二节 中间再热式汽轮机的控制特点中间再热式汽轮机的控制特点中间再热式汽轮机的控制特点中间再热式汽轮机的控制特点 特有问题：解决方法：（1）功率滞后 调节门动态过调协调控制（2）甩负荷时超速设置中压主汽门和中压调节门（3）低负荷时再热器的安全问题设置旁路14.第第三节三节 功频电液功频电液控制控制系统系统15.第一节 功频电液调节系统的工作原理16.第二节 功频电液调节系统的静态特性17.第三节 功频电液调节系统的反调现象18.常见克服常见克服“反调反调”的方法有：的方法有：在系统中引入转速的微分信号，把发电机功率信号校正成为汽轮机功率信号；在系统中引入负的功率微分信号以延迟功率信号；使测功元件与一个滞后环节相串联，以延迟功率信号的作用；在甩负荷时，切除功率给定信号。在甩负荷时，切除功率给定信号。在甩负荷时，切除功率给定信号。在甩负荷时，切除功率给定信号。在甩负荷或超速时，直接关闭调节门。在甩负荷或超速时，直接关闭调节门。在甩负荷或超速时，直接关闭调节门。在甩负荷或超速时，直接关闭调节门。19.第三章第三章 数字电液调节系统数字电液调节系统（DEH）20.第一节 概述 第一级压力能快速反映汽轮机的功率变化。当系统受到内扰时，调节级压力首先变化，在功率和频率反映前调节可提高系统的稳定性。21.数字电调具有的新特点：数字电调具有的新特点：数字电调具有的新特点：数字电调具有的新特点：（1）集散控制提高了系统的可靠性（2）计算机数据处理能力强，还可支持显示、打印、报警、事故追忆（3）调节品质高（300MW2MW、30002r/min）（4）便于协调控制、厂级控制、优化控制数字控制的其他特点：离散控制、可编程、高级算法等等22.电调系统达到的指标电调系统达到的指标电调系统达到的指标电调系统达到的指标转速控制范围：转速控制范围：转速控制范围：转速控制范围：10-360010-360010-360010-3600转转转转/分分分分 控制精度：控制精度：控制精度：控制精度：1111转转转转/分分分分负荷控制范围：初负荷负荷控制范围：初负荷负荷控制范围：初负荷负荷控制范围：初负荷-110%-110%-110%-110%控制精度：控制精度：控制精度：控制精度：1.5MW1.5MW1.5MW1.5MW系统迟缓率系统迟缓率系统迟缓率系统迟缓率 =0.067%=0.067%=0.067%=0.067%转速不等率转速不等率转速不等率转速不等率 5%(3%-6%5%(3%-6%5%(3%-6%5%(3%-6%可调可调可调可调)转速超调量：甩额定负荷转速超调量：甩额定负荷转速超调量：甩额定负荷转速超调量：甩额定负荷 7%7%7%7%高中压主汽门、调节汽门关闭时间：高中压主汽门、调节汽门关闭时间：高中压主汽门、调节汽门关闭时间：高中压主汽门、调节汽门关闭时间：0.15 0.15 0.15 25000MTBF 25000MTBF 25000MTBF 25000小时小时小时小时系统可利用率系统可利用率系统可利用率系统可利用率 99.9 99.9 99.9 99.923.24.