第2讲_汽轮机数字电液控制的组成及功能

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1、4.1DEH的组成用操作员站CRT和打印机监视机组各种参数及其变化趋势。具有转速控制和负荷控制功能。具有主蒸汽压力控制，超速保护，阀门快关等保护功能。阀门管理功能。热应力实时计算及按热应力升速和加载的功能。软件的模块化和硬件的积木式结构使系统具有极高的灵活性，事故追忆打印功能有利于对事故的实时分析。第2讲DEH控制系统的组成及功能目前在大型汽轮机控制中已经广泛采用了基于分散控制系统DCS（DistributedControlSystem）的汽轮机数字电液控制系统DEH（DigitalElectro－HydraulicControlSystem），其主要特

2、点如下：汽轮机数字电液控制系统DEH主要由6个主要部分组成，其系统组成如下图所示：DEH系统组成图高速数据通信公路在上面的DEH系统组成图中，各功能控制机柜、操作员站、工程师站都通过高速数据通信公路相连，产生的控制信号传送到各执行机构，由高压抗燃油系统驱动各汽缸进汽阀门分别完成操作员自动、超速保护、转子应力监视和汽轮机自启停等功能，下图为DEH控制器原则性系统图：4.2DEH系统的功能目前在众多的汽轮机数字电液控制系统中，美国西屋公司以DCS为基础的DEHMODIII汽轮机数字电液控制系统以其功能完善和自动化程度高著称，其系统原理图如下：控制系统的设计原

3、则：在变工况运行过程中，以尽可能延长机组寿命，确保其安全运行为准则；在稳态运行过程中，以尽可能提高机组运行经济性并保证机组安全运行为准则。DEHMODIII系统原理图操作方式（1）手动：完全由运行人员控制汽轮机的启动或负荷运行过程。（2）操作员自动（OA）：在启动升速阶段，运行人员根据操作员站CRT给出的运行指导，在控制台上设定转速目标值和升速率，控制汽轮机升速至额定转速并最终并网带初负荷；在并网运行后，由运行人员输入负荷给定值和升负荷率，控制汽轮机输出功率与电网负荷需求相适应。（3）汽轮机自启动（ATC）：根据高、中压缸转子应力计算得出的最佳结果，自动

4、给出转速目标值和升速率，控制汽轮机的启动升速与并网过程。启动方式（1）冷态启动：采用BYPASSOFF（旁路关闭）方式启动，高压主汽阀前压力达到4.2MPa，蒸汽温度达到350℃。（2）热态启动：采用BYPASSON（旁路打开）方式启动，再热蒸汽压力0.6～0.9MPa，再热蒸汽温度比中压缸中转子第一级处蒸汽温度高50℃。运行方式（1）协调运行方式：DEH只需投入转速反馈回路，接受来自CCS的负荷指令控制汽轮机的高压调节阀门（GV）开度。（2）炉跟机运行方式：以汽轮机调功率，机组参加一次调频，可以投入主蒸汽压力低保护功能。（3）机跟炉运行方式：由汽轮机维

5、持汽包出口压力或机前压力的稳定，机组不参加一次调频。（4）滑压运行方式：高压调节阀门（GV）开度保持不变，汽轮机输出功率随汽包出口主蒸汽压力变化而变化。（5）混合运行方式：当机组在30％～85％负荷时采用滑压运行方式，其它负荷时采用定压运行方式。阀门管理（1）单阀方式：所有高压调节阀门（GV）开度保持相同，有利于减少转子热应力，但节流损失较大。（2）顺序阀方式：各高压调节阀门（GV）按一定顺序依次开启或关闭，节流损失较小，但转子热应力较大。主蒸汽压力低保护功能(TPC)在主蒸汽压力降低到设定值的90％时，汽轮机自动关小各调节阀门，减小机组负荷，直至主蒸汽

6、压力恢复到其设定值，以维持主蒸汽压力的稳定；快速减负荷功能(RUNBACK)快速减负荷控制功能是在出现辅机故障，如单个给水泵或单侧风机故障时自动投入，DEH控制系统将以一定的速率去关小调节阀门，将负荷迅速减小到50％额定负荷。一旦故障消除，快速减负荷控制功能将自动退出，恢复到DEH的负荷控制功能。汽轮机状态和DEH系统的监控功能该监控系统在启停和运行过程中对汽轮机和DEH系统的运行状态进行实时监控。内容包括操作指示、汽轮机状态显示和CRT画面、报表打印；对DEH重要通道、电源和内部程序的运行情况监视；机组和DEH系统的重要参数、运行曲线、潮流趋势、故障显

7、示和画面拷贝，以及越限报警和事故追忆等。超速保护功能（OPC)（1）当转子转速超过103％额定转速时，OPC电磁阀动作，快速关闭GV和IV阀门。（2）当主油开关跳闸时，OPC电磁阀动作，快速关闭GV和IV阀门。（3）当电网故障时，OPC迅速关闭汽轮机IV阀门，瞬时减少动力不平衡，然后隔一定时间再开启IV阀门。4.3DEH控制系统分析（1）转速控制由运行人员给出转速目标值和升速率，由给定值处理程序计算出给定值，通过调节TV使汽轮机升速到2900r/min，然后进行TV－GV的切换，最后由GV控制汽轮机升速到3000r/min的额定转速。控制原理见下图：阀门

8、活动试验为防止各阀门卡涩不能正常启闭，危及机组安全，因此要定期对各阀门的活动性进