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M701F燃气轮机控制系统浅析
作者：郝永红
来源：《山东工业技术》2016年第08期
摘 要：本文主要介绍M701F燃气轮机主控制系统，并简要分析了自动负荷调节、转速控制、负荷控制、温度控制以及燃料分配控制的功能、逻辑实现。 关键词：M701F燃气轮机；控制；功能；逻辑 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.032 1 M701F燃气轮机控制系统概述
M701F燃气轮机的DCS采用三菱Diasys Netmation过程控制系统，其中燃气轮机部分的控制主要由透平控制系统TCS（ Turbine Control System）、透平保护系统TPS（Turbine Protection System）和高级燃烧压力波动监视系统ACPFM（Advanced Combustion Pressure Fluctuation Monitor）组成。
M701F燃气轮机主控制简介。燃气轮机主控系统的功能是连续调节燃料量，以满足燃气轮机各运行阶段的需要。M701F燃气轮机主控系统主要具有如下控制功能：自动负荷调节（ALR）、转速控制（GOVERNOR）、负荷控制（LOAD LIMIT）、温度控制、燃料限制控制、燃料分配控制、燃料压力控制、燃气温度控制、进口导叶（IGV）控制和燃烧室旁路阀控制，具体原理框图如图1所示。
燃气轮机运行各阶段的控制方式如图2所示。燃气轮机点火前CSO（控制信号输出）=-5%，使燃料阀严密关闭。燃气轮机点火时，CSO为FIRE阶段的最小CSO，以保证能够可靠点燃。点火后一段时间内，CSO等于暖机升速阶段的WUP，保证燃气轮机在升速阶段的燃烧稳定，此时燃气轮机转速不受控制，在CSO≈15%的燃料量及SFC产生的合力矩作用下自由加速。当转速至一定值时（约1110rpm），FLCSO将开始大于暖机升速阶段的最小CSO，使CSO=FLCSO。此后，由于FLCSO是直接由燃气轮机转速决定的，因此不管SFC力矩或阻力矩是否改变，即使在SFC脱扣或IGV在2745rpm快速全关时，燃气轮机均以设定的135rpm升速率升至额定转速；在接近额定转速时，GVCSO将小于FLCSO，通过最小选择器使CSO=GVCSO，燃气轮机开始进入空载和同期的调速阶段，直到并网带负荷。并网后若选择负荷控制方式则CSO=LDCSO，若选择转速控制方式则CSO=GVCSO。机组高负荷运行时将进入温度控制方式，则CSO=BPCSO或CSO=EXCSO。 2 各子系统简介 2.1 自动负荷调节