热工过程自动控制技术单元机组的热工保护

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单元机组的热工保护概述热工开关量控制系统的基础部件热工信号和自动报警系统单元机组的热工自动保护锅炉机组的热工保护汽轮机组的热工保护单元机组的旁路控制系统2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

1§4-1概述一、常用术语：P148二、主要技术要求：P1491.动作的稳定性2.动作的可靠性3.切换差(死区)三、开关量信号的摄取方法：P149开关量控制系统的完好状态是由正确“动作”和正确“不动作”两部分组成，相对于这两种完好状态，有两种故障状态，即“不正确动作”和“不正确不动作”。误动作：系统不应该动作而动作；拒动作：系统应该动作而不动作。2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

2开关量信号的摄取方法1.单一信号法：2.信号串联法：3.信号并联法：4.信号串并联法：5.“三取二”信号法：6.信号表决法：7.信号的多重化摄取法：“二取一”、“二取均”、“三取中”、“三取均”等。2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

3常用术语1.设定值：设定被控量的预期值的参比信号。2.位式作用：开关量变量值的数目。3.切换值：使输出变量改变的任一输入变量值。(1)上切换值(动作值)(2)下切换值(返回值)(3)切换差(又称为死区)4.重复性误差：在相同条件下，输入变量按照同一方向变化时，连续多次测得的切换值之最大变化值。2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

4§4-2热工开关量控制系统的基础部件一、开关量变送器：P153将被测物理量转换成开关形式的电信号。(一)开关量变送器的输入—输出特性(二)开关量变送器的开关特性(三)常用的开关量变送器二、常用控制电器：P156按钮开关、控制开关、行程开关(限位开关)、继电器、接触器。三、气动和液动执行机构：P1592023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

5常用的开关量变送器1.压力开关2.差压开关3.流量开关4.液位开关5.温度开关2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

6气动和液动执行机构(一)气动执行机构：P1591.气动薄膜式调节阀：2.气动活塞调节阀：对于活塞式气动阀门和薄膜式气动阀都有“气开式”和“气关式”之分。如经常用于化学水处理的气动活塞隔膜阀。一般选择执行机构时必须考虑失去控制气压时，运行工况是允许“开”还是允许“关”来确定选用“气开’或“气关”式执行机构。(二)液动执行机构：P1602023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

7§4-3热工信号和自动报警系统一、热工信号系统：P160二、自动报警系统：P162(一)自动报警系统的组成：(二)自动报警系统的基本要求：(三)自动报警装置：1．AN系列闪光报警器：2．YDB微机语音闪光报警装置：2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

8YDB微机语音闪光报警装置图4-15灯光报警系统2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

9§4-4单元机组的热工自动保护一、单元机组热工自动保护的作用：P166二、单元机组热工自动保护的动作条件：三、单元机组热工自动保护的保护方式：1.主燃料跳闸保护(MFT)：2.机组快速甩负荷(FCB)：3.辅机故障减负荷(RB)：四、炉、机、电大联锁保护：1．炉、机、电大联锁保护系统：2．炉、机、电大联锁保护实例：2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

10炉、机、电大联锁护系统1.概念：单元机组大联锁保护系统主要是指锅炉、汽轮机、发电机等主机之间以及与给水泵、送风机、引风机等主要辅机之间的联锁保护。根据电网故障或机组主要设备故障情况自动进行减负荷、投旁路控制系统、停机、停炉等事故处理。2.炉、机、电大联锁保护系统的动作过程：P167图4-172023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

11§4-5锅炉机组的热工保护一、概述：P1691.锅炉机组热工保护的任务2.锅炉热工自动保护的保护方式(1)限值保护(2)联锁保护(3)紧急停炉保护二、锅炉汽压保护：P169三、汽包锅炉水位保护：P172四、直流锅炉断水保护：P174五、再热器保护2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

12主蒸汽压力高保护2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

13直流锅炉断水保护2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

14再热器保护2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

15§4-6汽轮机组的热工保护1一、概述：P1761．汽轮机热工自动保护的作用2．汽轮机热工自动保护的保护方式紧急停机、甩负荷及低负荷保护。3．汽轮机热工自动保护的内容二、电涡流传感器：P177三、轴向位移的监测与保护：P181四、缸胀和差胀的监测与保护：P183五、机组转速监测与保护：P1862023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

16汽轮机组的热工保护2六、振动监测与保护：P191七、主轴偏心度的监测与保护：P1971.主轴弯曲的原因与危害2.偏心度的监测与保护八、汽轮机防进水保护：P198九、轴承安全监测与保护：P201十、凝汽器真空监测与保护：P203十一、汽轮机监测仪表系统(TSI)：P2042023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

17电涡流传感器1.特点：P1772.结构组成：3.工作原理：4.测量方法：P178L测量法：调幅式、调频式、调频调幅式。Z测量法Q测量法5.主要性能与影响因素：P1802023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

18电涡流传感器结构组成图2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

19工作原理谐振曲线2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

20轴向位移的监测与保护1.汽轮机产生轴向位移的原因：2.汽轮机转子产生轴向位移的危害：3.轴向位移保护的作用：4.轴向位移的测量方法：5.轴向位移监测系统的组成：2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

21缸胀和差胀的监测与保护缸胀：汽缸受热而膨胀的现象。差胀(或胀差)：转子和汽缸之间的相对膨胀差值。1.机组热膨胀的原因：2.机组差胀过大的危害：3.缸胀、差胀监测与保护装置：(1)线性差动变压器LVDT(2)缸胀和差胀监视器2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

22机组转速监测与保护1.汽轮机超速的原因2.汽轮机超速的危害3.汽轮机的超速保护4.转速测量方法(1)磁阻式(2)磁敏式(3)电涡流式5.数字式转速表6.零转速监控器2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

23振动监测与保护1.汽轮机发生振动的原因：2.汽轮机振动过大的危害：3.振动的监测方法：(1)磁电式振动传感器(2)电涡流式振动传感器(3)复合式振动传感器4.键相器及矢量监视器：2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

24汽轮机防进水保护因汽轮机进水、进冷蒸汽造成的事故，统称进水事故。1.汽轮机进水事故的原因：2.汽轮机进水事故的危害：3.汽轮机进水事故的防止：4.国外汽轮机进水的诊断技术：2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

25§4-7单元机组的旁路控制系统汽机旁路控制系统是指与汽轮机并联的蒸汽减温、减压系统。由阀门、管道及调节机构等组成。一、概述：P209二、旁路控制系统的功能：P210三、旁路控制系统的安全保护作用：P211四、旁路控制系统的组成1.高压旁路控制系统2.低压旁路控制系统2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE

26旁路控制系统的组成2023/1/31重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE