抽汽式汽轮机动态自整调节的设计.pdf

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1、第41卷第3期Vo1．41No．32012年9月SeIpt．2012抽汽式汽轮机动态自整调节的设计刘慧，唐军，王永玲(1．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240；2．上海交通大学电子信息与电气学院自动化系，上海2002A0)摘要：介绍了抽汽式汽轮机的自整调节(解藕控制)，通过采用现代控制理论，对抽汽式汽轮机动态自整调节进行研究和设计，提出了可实现动态自整调节的方法，从而增强了抽汽式汽轮机在电热负荷上的调节性能，更好满足用户的要求。关键词：抽汽式汽轮机；自整调节；现代控制理论中图分类号：TK263．7文献标识码：A文章编号：1672—5549(2012)03—0240—04

2、DesignofDecouplingControlTechnologyinExtractionTurbineLIUHui，TANGJun一，WANGYong-Ling(1．ShanghaiElectricalPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．，ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China；2．AutomationDepartment，SchoolofElectronics，InformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai2002

3、40，China)Abstract：Decouplingcontroltechnologyofextractionturbineisintroduced．Basedonmodemcontroltheory，aresearchonextractionturbinecontroliscarriedout，thenantheoryaboutdecouplingcontrolmethodforimprovingthecontrolabilityofelectricalpowerandextractionturbineisinvestigatedtomeettherequestofextracti

4、onpowerplant．Keywords：extractsteamturbine；decouplingcontroltechnology；modemcontroltheory抽汽式汽轮机是一种既供电又供热的汽轮机，它具有供热式汽轮机所共有的优点，经济性1中间再热抽汽式汽轮机的调节系好，其电负荷和热负荷可以分别进行调整。性能统模型良好的调节系统的设计要求是电负荷和热负荷的自整调节，即在调整发电量时不影响抽汽量，而在抽汽式汽轮机在供热工况下，机组接带比较调整抽汽量时不影响发电量。大的负荷，发电机已投入正常工作，模型中应把发汽轮机调节系统目前主要采用静态自整设电机包括在内。同时，甩负荷性能及

5、功率、抽汽压计方法，即在调节的过渡过程结束后方能实现力调节的自整性能也应反映在建立的模型中。热、电负荷的调整互不影响，而在过渡过程中根据一般单抽汽轮机的工作过程，汽流在流间热、电负荷的调整相互影响可能比较明显。入高压缸后首先填充其中的蒸汽容积，待其中的另外，实际上还不可避免地受到模型特性参数压力升高后才使得高压缸各级的流量加大，从而误差的影响，导致静态自整调节的运行性能不增大高压缸的功率；同理，在低压调节阀后也有蒸够理想。汽室，汽流进入低压缸后也需待此蒸汽室中的压本文采用现代控制理论的多变量解耦理力变化后才引起低压缸功率的改变。另外还要说论，对抽汽式汽轮机动态自整调节的设计方明的是，高压

6、调节阀的进汽量除了与阀门的开度法进行研究，从而提高自整调节器的性能和成正l~J'f-，同时也正比于进汽压力。同样，低压调适应性。节阀和抽汽阀的进汽量除了与阀门的开度成正比收稿日期：2011—06—17修订日期：2012—05—23作者简介：刘慧(1978一)，女，毕业于合肥工业大学，本科，工程师，从事汽轮机的控制系统设计和开发工作。圆一_抽汽式汽轮机动态自整调节的设计热力透平外，也与抽汽压力成正比关系。据此，可以得到抽抽汽式汽轮机调节系统采用传统的有联系调汽式汽轮机的简化的数学模型，如图1所示。图节系统，其数学模型如图2所示。图中z、z中N=N／Ⅳ为无量纲化的汽轮机总功率；N分别为高、低

7、压调节阀的开度；N、D分别为IN／Nm为无量纲化的电功率；ra为转子时间常汽轮机功率给定值和抽汽量给定值；为无量纲数；为自平衡系数；为电网阻尼功率系数；∞。化的转速偏差；为无量纲化的抽汽压力偏差；为角频率基准值；为发电机时间常数；o为高e。、e：分别为调速器及调压器的输出；C。。(S)、C。压缸功率份额系数；口为中压缸功率份额系数；(S)、C(S)和c(Js)构成自整调节器。a为低压缸功率份额系数；To为高压缸容积时调速器间常数；T