300MW機(jī)組汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制與調(diào)試
導(dǎo)語(yǔ):數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)的控制,它完成對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、升速、并網(wǎng)、帶負(fù)荷、保護(hù)等控制。通過(guò)介紹300 MW機(jī)組的電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成,電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本控制功能及控制方式。下面是小編搜集整理的300MW機(jī)組汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制與調(diào)試的論文范文，歡迎大家閱讀參考。
【摘要】：爲(wèi)保證電力零碎的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，國(guó)際的大型機(jī)組均運(yùn)用電液調(diào)理零碎停止控制，完成轉(zhuǎn)速控制、同步并網(wǎng)、負(fù)荷控制等功用。本文以電廠300MW機(jī)組運(yùn)用的上海汽輪機(jī)無(wú)限責(zé)任公司消費(fèi)的汽輪機(jī)爲(wèi)例，引見其零碎機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點(diǎn)和完成功用。
【關(guān)鍵詞】：300MW機(jī)組;電液調(diào)理零碎;控制;調(diào)試
近年來(lái)，300MW機(jī)組在我國(guó)失掉了普遍的使用。爲(wèi)保證電力零碎的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，國(guó)際的大型機(jī)組均運(yùn)用電液調(diào)理零碎停止控制，完成轉(zhuǎn)速控制、同步并網(wǎng)、負(fù)荷控制等能。改動(dòng)了零碎的順應(yīng)性和靈敏性，進(jìn)步了控制才能和控制效果，大大進(jìn)步了發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化程度[1]。本文以電廠300MW機(jī)組運(yùn)用的上海汽輪機(jī)無(wú)限責(zé)任公司消費(fèi)的汽輪機(jī)爲(wèi)例，引見其零碎機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點(diǎn)和完成功用。
一、零碎簡(jiǎn)介
該電廠的機(jī)組熱控零碎采用上海新華控制工程無(wú)限公司提供的Symphony零碎，是一套集計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)爲(wèi)一體的產(chǎn)品，具有獨(dú)立的分散控制零碎、監(jiān)控技術(shù)及數(shù)據(jù)采集零碎、控制零碎，可以滿足各個(gè)消費(fèi)范疇對(duì)信息管理和進(jìn)程控制的需求。零碎采用合理的軟、硬件功用配置和模塊化設(shè)計(jì)，具有易于擴(kuò)展的.才能，將離線和在線調(diào)試集中于一體，便于調(diào)試及修正，設(shè)備的各個(gè)控制絕對(duì)統(tǒng)一。由高速數(shù)據(jù)網(wǎng)、DPU以及銜接在網(wǎng)上的人機(jī)接口站組成，采用開放式的零碎構(gòu)造，設(shè)計(jì)了冗余TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)在不同類型的站。
其中，汽輪機(jī)零碎的功用模件組成了一個(gè)進(jìn)程控制單元，，包括汽機(jī)根本控制、超速維護(hù)和汽機(jī)自啟停3個(gè)功用，并辨別由3個(gè)冗余的功用控制器和相應(yīng)的功用子模件完成。其硬件配置圖如下：
機(jī)組的汽輪機(jī)電液調(diào)理零碎操作員站是基于WindowsNT(2000)環(huán)境下的人機(jī)零碎，具有界面敵對(duì)、操作方便的特點(diǎn)。共設(shè)置了包括總貌、趨向、棒圖、操作面板、報(bào)警信息等11幅畫面，爲(wèi)運(yùn)轉(zhuǎn)人員提供了方便的操作手腕，經(jīng)過(guò)監(jiān)控畫面施行檢測(cè)汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、控制功用
汽輪機(jī)電液調(diào)理零碎的控制功用由3對(duì)冗余的BRCl00控制器完成，次要控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率，經(jīng)過(guò)GV、TV、RSV和 IV完成，同時(shí)還具有避免汽機(jī)超速的維護(hù)邏輯。次要功用包括超速維護(hù)、根本控制和自啟停，3局部之間既互相獨(dú)立，又經(jīng)過(guò)對(duì)總線的控制交流控制信息。
2.1 超速維護(hù)
這局部的作用次要是超維護(hù)邏輯、DEH跳閘邏輯及超速實(shí)驗(yàn)選擇邏輯、提供有開關(guān)形態(tài)及汽機(jī)自動(dòng)停機(jī)掛閘形態(tài)三選二、轉(zhuǎn)速三選二，控制著OPC電磁閥，，并匯總DEH跳閘信號(hào)經(jīng)過(guò)接線將其送到ETS[2]。可以無(wú)效避免汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速飛快上升，維持轉(zhuǎn)速在3000r/min。超速實(shí)驗(yàn)必需在大于2950 r/min的定速3000 r/min、油開關(guān)未合閘的狀況下停止。
2.2 根本控制局部
根本控制局部是汽輪機(jī)電液調(diào)理零碎的中心，它提供與轉(zhuǎn)速及復(fù)合相關(guān)的控制邏輯、調(diào)理回路，經(jīng)過(guò)一對(duì)冗余的BRC100完成一切伺服閥接口和閉環(huán)控制的PID調(diào)理器。此外，還包括自動(dòng)控制的其他功用，如限制設(shè)定、閥門管理、閥門設(shè)定、閥門實(shí)驗(yàn)、閥門切換、設(shè)定值/變化率發(fā)作器等。
2.2.1 轉(zhuǎn)速控制
該電廠運(yùn)用的汽輪機(jī)包括高壓缸啟動(dòng)和高中壓缸啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式。由TV控制沖轉(zhuǎn)高壓缸啟動(dòng)，當(dāng)汽機(jī)掛閘后，閥門未處于校驗(yàn)形態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)人員可以收回用戶RUN命令，這時(shí)TV堅(jiān)持封閉，GV、IV全開。這個(gè)命令相當(dāng)于開機(jī)指令，它的收回意味著沖轉(zhuǎn)開端，汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期一直堅(jiān)持RUN命令，當(dāng)汽機(jī)重新跳閘才干將其肅清掉。
依據(jù)DEH的畫面，運(yùn)轉(zhuǎn)人員可以設(shè)定升速率和目的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速給定等于目的值時(shí)，順序會(huì)自動(dòng)進(jìn)入HOLD形態(tài)，等候運(yùn)轉(zhuǎn)人員重新收回新的目的值。在汽輪機(jī)升速的進(jìn)程中，除了臨界區(qū)外，運(yùn)轉(zhuǎn)人員可以隨時(shí)收回HOLD命令，這個(gè)時(shí)分，轉(zhuǎn)速給定與實(shí)踐轉(zhuǎn)速相等，汽時(shí)機(jī)中止持續(xù)升速，持以后轉(zhuǎn)速[3]。爲(wèi)保證汽機(jī)平安經(jīng)過(guò)臨界區(qū)，轉(zhuǎn)速在920~2000 r/min、2120~2820 r/min時(shí)，進(jìn)入臨界區(qū)，自動(dòng)設(shè)置升速率爲(wèi)500 r/min。工程師站可在線修正轉(zhuǎn)速的臨界區(qū)范圍。
2.2.2 負(fù)荷控制
包括開環(huán)和閉環(huán)兩種負(fù)荷控制的方式。開環(huán)方式需求運(yùn)轉(zhuǎn)人員隨時(shí)留意實(shí)踐負(fù)荷的變化，以后前蒸汽參數(shù)和V閥門流量曲線決議了目的負(fù)荷和實(shí)踐負(fù)荷的近似水平;閉環(huán)是指控制進(jìn)程中引入發(fā)電機(jī)調(diào)理級(jí)壓力反應(yīng)或有功功率反應(yīng)，這時(shí)的汽機(jī)GV受調(diào)停級(jí)壓力PID或負(fù)荷PID的控制調(diào)理。剛投入發(fā)電功率閉環(huán)，爲(wèi)保證功率閉環(huán)投時(shí)無(wú)其他顧忌，應(yīng)采用負(fù)荷給定和目的負(fù)荷跟蹤以后實(shí)踐負(fù)荷，可依據(jù)需求設(shè)定升負(fù)荷率和契合目的值。待鍋爐自 動(dòng)熄滅后，汽輪機(jī)電液調(diào)理零碎可轉(zhuǎn)入鍋爐自動(dòng)方式。
負(fù)荷控制的次要功用包括主蒸汽壓力限制或維護(hù)、負(fù)荷限制、閥位限制、頻率校正、單閥/順序閥切換、閥門實(shí)驗(yàn)和閥門校驗(yàn)等功用。主蒸汽的壓力限制功用指當(dāng)機(jī)前壓力降低至維護(hù)限值以下時(shí)，GV將以0.1%/s的速率封閉，直到機(jī)前壓力恢復(fù)到限值之上0.07MPa;氣壓維護(hù)功用次要用于在單元制機(jī)組的鍋爐異常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用以恢復(fù)波動(dòng)熄滅，有助于避免鍋爐發(fā)作滅火事故[4]。負(fù)荷限制包括高負(fù)荷限制和低負(fù)荷限制兩種;閥位的限制功用允許機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)人員設(shè)定均勻閥位的最大值，當(dāng)均勻閥位的最大值超越這個(gè)限制會(huì)報(bào)警。
2.2.3 自動(dòng)帶初負(fù)荷
事先主蒸汽的壓力決議了初負(fù)荷的實(shí)踐大小，因而應(yīng)引入主蒸汽壓力停止修正，主蒸汽壓力低時(shí)閥門開度較大，高時(shí)閥門開度小，可由工程師站在線修正。
2.3 自啟停功用
這局部以轉(zhuǎn)子的應(yīng)力計(jì)算爲(wèi)根底，具有監(jiān)視和控制兩種功用，由一對(duì)冗余的BRC100完成�？刂撇⒈O(jiān)視汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的全進(jìn)程，包括盤車、升速、帶負(fù)荷、并網(wǎng)等。升速進(jìn)程中，汽輪機(jī)自啟停依據(jù)轉(zhuǎn)子的應(yīng)力結(jié)算后果確定機(jī)組的形態(tài)，并給出引薦的升速率和目的轉(zhuǎn)速;監(jiān)視方式局限于報(bào)警或相關(guān)提示。轉(zhuǎn)子應(yīng)力關(guān)系著汽輪機(jī)的運(yùn)用壽命，300MW汽輪機(jī)的引薦運(yùn)用壽命統(tǒng)稱爲(wèi)10000次循環(huán)曲線。汽輪機(jī)電液調(diào)理零碎設(shè)計(jì)了HEAVY、MEDIUM和NORMAL循環(huán)對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力，辨別爲(wèi)3000次、5000次、10000次，使其具有不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化率。依據(jù)計(jì)算后果和選擇的許用應(yīng)力，零碎ATC順序還可計(jì)算出月轉(zhuǎn)子壽命耗費(fèi)值、年轉(zhuǎn)子壽命耗費(fèi)值及轉(zhuǎn)子壽命總耗費(fèi)值。
三、小結(jié)
該電廠的300MW機(jī)組汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)理零碎自投入運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)，控制邏輯設(shè)計(jì)滿足了工藝流程的要求，硬件舉措牢靠，具有良好的組態(tài)功能和正常的零碎通訊功用，滿足了300MW機(jī)組汽輪機(jī)的控制要求。
【參考文獻(xiàn)】：
[1] 陳新安.變頻技術(shù)在300 MW機(jī)組燃煤發(fā)電機(jī)組鍋爐供油零碎中的使用研討[D].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.
[2] 王麗珍. 汽輪機(jī)數(shù)字式電液調(diào)理零碎的研討[D]. 太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.
[3 王穎,王印松,李中華. 300MW汽輪機(jī)調(diào)速零碎模型與非線性剖析[J]. 儀器儀表用戶, 2006,13(5):88-89.
[4] 李音. 汽輪機(jī)DEH零碎建模與仿真組態(tài)平臺(tái)研討與開發(fā)[J]. 華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.
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